油菜旋耕開溝施肥播種復(fù)式作業(yè)機的設(shè)計與研究.pdf

1、油菜是我國第一大油料作物，在食用油市場中具有舉足輕重的地位。播種質(zhì)量對油菜產(chǎn)量影響極為明顯。而受作業(yè)條件、種植農(nóng)藝要求及油菜種子的物理特性等因素的綜合影響，我國油菜機械化播種發(fā)展較為緩慢。
　　本課題旨在針對油菜種植大省——江蘇省地區(qū)，研制出一臺適合江蘇稻油輪作條件的油菜旋耕開溝施肥播種復(fù)式作業(yè)機，以期提高作業(yè)質(zhì)量和效率。本文在總結(jié)大量國內(nèi)外相關(guān)精密播種機發(fā)展現(xiàn)狀，了解江蘇油菜種植農(nóng)藝要求的前提下，針對稻茬地作業(yè)秸稈量大、土壤含水

2、量高、粘性大的特點，按照輕簡化設(shè)計原則，完成了機具的總體設(shè)計。對機具的核心部件排種器進行了試驗選型，并對其進行了仿真優(yōu)化設(shè)計。同時完成了旋耕開溝部件、仿形限深裝置、種肥開溝器等關(guān)鍵部件的設(shè)計工作，對整機進行三維建模，并利用計算機輔助設(shè)計方法對刀軸、仿形裝置進行了相關(guān)性能校驗。最后完成了樣機的試制及大田試驗工作。主要結(jié)論如下:
　　(1).機具作業(yè)幅寬2300mm，行距300mm，株距60～100mm，播種施肥行數(shù)為8行，播深10～

3、20mm，施肥深度60～80mm。機具與拖拉機采用三點式掛接，旋耕開溝動力由機具側(cè)邊齒輪箱傳動，開溝刀盤安裝在旋耕刀軸中部，采用窩眼輪排種器和外槽輪排肥器，排種排肥均由直流電機驅(qū)動，后置Ⅴ型輪配合平行四桿機構(gòu)實現(xiàn)單體仿形，并兼作限深、覆土、輕微鎮(zhèn)壓使用，機具一次下地能夠完成旋耕、開排水溝、施肥、播種、覆土等多道工序。
　　(2).通過試驗分析，選擇窩眼輪式排種器，并運用離散元軟件EDEM對窩眼輪型孔結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化設(shè)計。經(jīng)仿真分析和

4、驗證試驗表明，轉(zhuǎn)速在10～50r·min-1時，型孔邊沿具有30°倒角結(jié)構(gòu)的窩眼輪排種器合格指數(shù)為95.8％～86.6％，明顯優(yōu)于不倒角窩眼輪的90.6％～67.5％和半徑1.25mm倒圓角窩眼輪的93.5％～79.2％。
　　(3).完成了各關(guān)鍵部件選型或設(shè)計工作，重點對旋耕開溝部件、仿形限深裝置、種肥開溝器等進行了詳細(xì)的分析設(shè)計。
　　(4).應(yīng)用Proe5.0完成了樣機建模，分析了機具質(zhì)量屬性及重心位置，結(jié)果表明在機具

5、肥箱滿載情況下，配套動力能夠滿足提升要求;運用ANSYS14.0對刀軸進行了模態(tài)分析，結(jié)果表明，刀軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計合理的避開了機具作業(yè)時外部振源頻率，可避免共振發(fā)生;用Proe5.0機構(gòu)分析模塊對仿形裝置進行了運動分析，結(jié)果表明開溝器最低點軌跡與實際地表曲線吻合，仿形存在一定的滯后，基本滿足油菜播深控制要求。
　　(5).完成了樣機的試制及田間試驗，試驗表明，機具的整機結(jié)構(gòu)布置較為合理，能適應(yīng)該試驗田塊的作業(yè)條件。作業(yè)后地表平整，溝形