玉米秸稈處理設(shè)備的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)

【摘要】：玉米秸稈是可利用的資源，目前大約50%的秸稈是通過還田機(jī)就地粉碎還田作有機(jī)肥，或利用莖穗兼收玉米聯(lián)合收獲機(jī)回收作青貯飼料。但秸稈還田機(jī)的刀片或錘片磨損速度快、功率消耗大，莖穗兼收玉米聯(lián)合收獲機(jī)的作業(yè)效率較低，致使在小麥、玉米一年兩熟地區(qū)制約了玉米秸稈大面積回收利用和保護(hù)性耕作技術(shù)的大面積推廣。為了解決這些問題，研制了齒爪式玉米秸稈粉碎還田機(jī)，在玉米秸稈打捆聯(lián)合收獲機(jī)上開發(fā)了捆網(wǎng)機(jī)構(gòu)及自動控制系統(tǒng)。 齒爪式玉米秸稈粉碎還田機(jī)主要由莖稈切削滾刀、秸稈撿拾器、秸稈喂入輥、粉碎室、鎮(zhèn)壓輥、傳動系統(tǒng)、懸掛架、機(jī)架側(cè)板等組成，由拖拉機(jī)牽引作業(yè)。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，滾刀設(shè)計(jì)有浮動裝置，提高了滾刀對秸稈切削時，對地面仿形能力。秸稈撿拾器采用“D”型滑道，秸稈撿拾干凈。秸稈喂入輥設(shè)計(jì)有浮動裝置，能夠根據(jù)秸稈喂入量的大小，自行調(diào)節(jié)喂入輥的間隙。粉碎室采用飼料粉碎機(jī)的工作原理，增強(qiáng)了秸稈破碎能力。整個秸稈粉碎過程功耗低，刀具無磨損，粉碎效果好，降低了老百姓秸稈還田作業(yè)的成本，提高了秸稈還田效果，進(jìn)一步提升了玉米秸稈處理的機(jī)械化水平，完善小麥、玉米兩作機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)體系。 在項(xiàng)目組研制的青貯打捆玉米聯(lián)合收獲機(jī)上，對送網(wǎng)、割網(wǎng)等機(jī)構(gòu)進(jìn)行了改裝設(shè)計(jì)，對結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)等進(jìn)行了優(yōu)化，通過試驗(yàn)確定了割網(wǎng)方案和捆草網(wǎng)形式。實(shí)現(xiàn)了割臺與打捆單元工作效率的匹配，滿足了玉米秸稈青貯打捆和干玉米秸稈打捆回收作業(yè)的要求。 為了提高作業(yè)效率和裝備的自動化程度，研發(fā)了打捆過程控制系統(tǒng)。以STC89C52單片機(jī)為核心，測速編碼器、行程開關(guān)為檢測元件，電磁離合器、電磁液壓閥為執(zhí)行元件，顯示屏可即時監(jiān)視動作流程。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)自動和手動控制兩種模式。自動控制模式下，打捆單元每個動作都按設(shè)計(jì)程序進(jìn)行，可實(shí)現(xiàn)喂料、割網(wǎng)刀歸位、送網(wǎng)、自動纏網(wǎng)、割網(wǎng)刀割網(wǎng)、開啟倉門、關(guān)閉倉門等全程控制，無需停車打捆或?qū)Ｈ瞬倏?，工作效率高。手動控制模式下，每個功能按鍵對應(yīng)一個特定的動作，按動按鍵即可發(fā)出指令。草捆密度和纏網(wǎng)圈數(shù)可根據(jù)玉米秸稈狀態(tài)實(shí)時調(diào)節(jié)，操作方便。滿足了玉米秸稈在青貯和干秸稈打捆時對不同纏網(wǎng)圈數(shù)和不同草捆密度的要求。系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，工作平穩(wěn)。 齒爪式玉米秸稈粉碎還田機(jī)和玉米秸稈打捆聯(lián)合收獲機(jī)捆網(wǎng)機(jī)構(gòu)及自動控制系統(tǒng)，分別在山東省泰安市豐泰機(jī)械制造公司和山東省榮成市海山機(jī)械制造有限公司進(jìn)行了樣機(jī)的試制，試驗(yàn)結(jié)果表明，樣機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，安全可靠，主要性能指標(biāo)均達(dá)到了玉米秸稈處理工藝和樣機(jī)設(shè)計(jì)要求。 【關(guān)鍵詞】：玉米秸稈 粉碎還田 收獲 打捆 控制系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：S224.29
【目錄】：

• 中文摘要7-9
• 英文摘要9-11
• 1 引言11-18
• 1.1 研究目的和意義11
• 1.2 玉米秸稈處理設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 玉米秸稈還田機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 玉米秸稈收獲和打捆設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀13-16
• 1.3 課題的研究內(nèi)容16-17
• 1.4 研究方法與技術(shù)路線17-18
• 1.4.1 研究方法17
• 1.4.2 技術(shù)路線17-18
• 2 齒爪式玉米秸稈粉碎還田機(jī)的研制18-35
• 2.1 整機(jī)組成與工作原理19-20
• 2.1.1 整機(jī)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)19
• 2.1.2 工作原理19-20
• 2.2 主要技術(shù)參數(shù)20
• 2.3 主要零部件設(shè)計(jì)及選型20-32
• 2.3.1 滾刀設(shè)計(jì)20-21
• 2.3.2 秸稈撿拾器的設(shè)計(jì)21-27
• 2.3.3 秸稈喂入輥的設(shè)計(jì)27-28
• 2.3.4 粉碎室的設(shè)計(jì)28-32
• 2.4 性能試驗(yàn)及結(jié)果分析32-35
• 3 玉米打捆收獲機(jī)纏網(wǎng)機(jī)構(gòu)的研制35-45
• 3.1 玉米打捆收獲機(jī)整機(jī)方案35-36
• 3.1.1 整機(jī)結(jié)構(gòu)35
• 3.1.2 工作原理35-36
• 3.1.3 主要技術(shù)參數(shù)36
• 3.2 纏網(wǎng)機(jī)構(gòu)相關(guān)部件設(shè)計(jì)與選型36-45
• 3.2.1 送網(wǎng)機(jī)構(gòu)37
• 3.2.2 割網(wǎng)方案設(shè)計(jì)37-42
• 3.2.3 捆草網(wǎng)的選型42-45
• 4 纏網(wǎng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)45-52
• 4.1 控制原理45-46
• 4.2 作業(yè)流程46-47
• 4.3 主要元器件的選擇47-52
• 4.3.1 控制盒47-48
• 4.3.2 檢測元件48-50
• 4.3.3 執(zhí)行元件50-52
• 5 玉米打捆收獲機(jī)性能試驗(yàn)及結(jié)果分析52-56
• 5.1 性能試驗(yàn)52-54
• 5.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析54-56
• 6 結(jié)論與展望56-58
• 6.1 結(jié)論56
• 6.2 主要創(chuàng)新點(diǎn)56-57
• 6.3 展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-63
• 附錄63-67
• 致謝67-68
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文情況68

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13萬畝玉米秸稈何時生金    本報(bào)記者 楊濤軍

冬季如何堆制玉米秸稈肥    吳凡

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山東張店：玉米秸稈變成寶貴資源    本報(bào)記者 單保江通訊員 張秀貴

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玉米秸稈保質(zhì)貯存及水熱反應(yīng)處理提高可生化性方法的研究    孫優(yōu)善

砂姜黑土區(qū)小麥玉米一年兩熟秸稈全量還田對夏玉米生育及產(chǎn)量影響研究    沈?qū)W善

秸稈培肥土壤對大孔隙流中養(yǎng)分淋失的影響    耿玉輝

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