秸稈還田施肥播種機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究

【摘要】：目前國家出臺政策,嚴(yán)禁秸稈焚燒,大量秸稈堆積在地表無法處理。研究表明：秸稈全量還田不僅解決了因秸稈焚燒引起的大氣污染和交通問題,同時(shí)改善了土壤結(jié)構(gòu),減少了肥料的用量。在南方地區(qū)大馬力拖拉機(jī)(大于70馬力)保有量日益增加,但是與之相配套的農(nóng)機(jī)具數(shù)量卻嚴(yán)重的不足。因此,迫切需要設(shè)計(jì)一種能與大馬力拖拉機(jī)相配套的適應(yīng)南方地區(qū)作業(yè)的秸稈還田施肥播種機(jī)。 本文設(shè)計(jì)的秸稈還田施肥播種機(jī)工作幅寬為1.75m,播種行數(shù)為8行,施肥行數(shù)為7行,機(jī)具主要由萬向節(jié)、三點(diǎn)懸掛機(jī)構(gòu)、旋耕埋茬總成、播種施肥總成、側(cè)板和鎮(zhèn)壓輪總成構(gòu)成,各關(guān)鍵工作部件由兩塊側(cè)板緊密連接,機(jī)具能一次性完成秸稈還田、施肥、播種、鎮(zhèn)壓等多道工序,且機(jī)具的總功耗小于25kw。 本文對機(jī)具的三點(diǎn)懸掛機(jī)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),將三點(diǎn)懸掛機(jī)構(gòu)簡化為兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)的四連桿機(jī)構(gòu),借助矩陣變換理論、非線性規(guī)劃理論,建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化設(shè)計(jì)后的三點(diǎn)懸掛機(jī)構(gòu)能保證機(jī)具與拖拉機(jī)的協(xié)調(diào)性,并節(jié)省了約14.7%的材料。 本文對機(jī)具的動(dòng)力傳遞路線進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),并合理分配各級傳動(dòng)比；機(jī)具的施肥播種的動(dòng)力能直接來源于機(jī)具的齒輪箱,通過一個(gè)牙嵌式離合器控制動(dòng)力傳遞路線的結(jié)合與斷開,使播種施肥的速度與拖拉機(jī)的前進(jìn)速度始終保持一致,與傳統(tǒng)的地輪或鎮(zhèn)壓輪傳遞動(dòng)力的方式相比,提高了施肥播種的穩(wěn)定性與均勻性。 本文研究發(fā)現(xiàn)刀軸反旋且轉(zhuǎn)速為240r/min時(shí)作業(yè)效果最佳,選用IT195旋耕刀作為埋茬刀；依靠非線性規(guī)劃理論對刀軸半徑進(jìn)行優(yōu)化,使得刀軸的截面面積減少了21.6%；對機(jī)具的刀座排列進(jìn)行優(yōu)化,改善了機(jī)具的纏草壅土情況,減少振動(dòng)沖擊,延長了傳動(dòng)件的壽命。 對機(jī)具進(jìn)行田間試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)機(jī)具擁有良好的穩(wěn)定性和通過性,作業(yè)效果良好,各項(xiàng)關(guān)鍵性能指標(biāo)均能達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn),目前該機(jī)具已經(jīng)通過江蘇省農(nóng)機(jī)推廣鑒定,可以進(jìn)行大面積推廣 【關(guān)鍵詞】：秸稈還田 施肥 播種 優(yōu)化設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：S223.25
【目錄】：

• 摘要7-8
• ABSTRACT8-10
• 第一章 緒論10-21
• 1.1 背景10-11
• 1.2 國內(nèi)外少免耕聯(lián)合作業(yè)機(jī)具發(fā)展現(xiàn)狀11-17
• 1.2.1 國外少免耕機(jī)具發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 國內(nèi)少免耕機(jī)具發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 國內(nèi)秸稈還田聯(lián)合作業(yè)機(jī)具的發(fā)展現(xiàn)狀15-17
• 1.3 本課題研究目的與意義17
• 1.4 研究內(nèi)容與技術(shù)路線17-19
• 1.4.1 研究內(nèi)容17-18
• 1.4.2 技術(shù)路線18-19
• 1.5 本章小結(jié)19
• 參考文獻(xiàn)19-21
• 第二章 秸稈還田施肥播種機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21-35
• 2.1 機(jī)具的配套動(dòng)力與設(shè)計(jì)技術(shù)要求21-22
• 2.1.1 機(jī)具配套動(dòng)力21
• 2.1.2 該項(xiàng)目機(jī)具設(shè)計(jì)的技術(shù)要求21-22
• 2.3 機(jī)具的總體設(shè)計(jì)22-31
• 2.3.1 機(jī)具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工作原理22-23
• 2.3.2 側(cè)板的設(shè)計(jì)23
• 2.3.3 柵欄的設(shè)計(jì)23-24
• 2.3.4 播種施肥部件設(shè)計(jì)24-25
• 2.3.5 三點(diǎn)懸掛機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)25-31
• 2.3.5.1 二維圖形坐標(biāo)變換方法25-26
• 2.3.5.2 三點(diǎn)懸掛系統(tǒng)優(yōu)化模型的建立26-30
• 2.3.5.3 優(yōu)化方法與優(yōu)化結(jié)果30-31
• 2.4 離合器的布置31-32
• 2.5 機(jī)具功耗計(jì)算32-33
• 2.5.1 影響功率消耗的因素32
• 2.5.2 功率消耗計(jì)算32-33
• 2.6 本章小結(jié)33-34
• 參考文獻(xiàn)34-35
• 第三章 土壤工作部件的設(shè)計(jì)與優(yōu)化35-43
• 3.1 刀片運(yùn)動(dòng)分析及刀軸轉(zhuǎn)速的確定35-37
• 3.1.1 刀片的選擇35
• 3.1.2 刀軸正反轉(zhuǎn)確定35
• 3.1.3 刀片的運(yùn)動(dòng)分析35-36
• 3.1.4 刀軸轉(zhuǎn)速的確定36-37
• 3.2 埋茬刀軸的優(yōu)化設(shè)計(jì)37-40
• 3.2.1 埋茬刀軸的受力分析37-38
• 3.2.2 刀軸優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型38-39
• 3.2.3 優(yōu)化方法與結(jié)果39-40
• 3.3 刀座排列的優(yōu)化設(shè)計(jì)40-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 參考文獻(xiàn)42-43
• 第四章 主要傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)43-61
• 4.1 機(jī)具傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)43-45
• 4.1.1 動(dòng)力傳遞路線43-44
• 4.1.2 傳動(dòng)比設(shè)計(jì)44-45
• 4.1.2.1 滅茬部分傳動(dòng)比設(shè)計(jì)44
• 4.1.2.2 播種施肥傳動(dòng)比設(shè)計(jì)44-45
• 4.2 直齒圓錐齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)45-51
• 4.2.1 直齒圓錐齒輪的設(shè)計(jì)原則45
• 4.2.2 直齒圓錐齒輪的尺寸設(shè)計(jì)45-48
• 4.2.3 錐齒輪的強(qiáng)度校核48-51
• 4.2.3.1 小錐齒輪的受力分析48-49
• 4.2.3.2 齒根彎曲強(qiáng)度校核49-50
• 4.2.3.3 接觸強(qiáng)度校核50-51
• 4.3 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)51-57
• 4.3.1 軸的設(shè)計(jì)原則52
• 4.3.2 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算52-57
• 4.3.2.1 軸的受力分析52-56
• 4.3.2.2 軸徑的校核56
• 4.3.2.3 軸強(qiáng)度的精確校核56-57
• 4.4 軸承的選取57-58
• 4.4.1 軸承的選擇原則57
• 4.4.2 軸承的選擇57
• 4.4.3 軸承的使用壽命校核57-58
• 4.5 離合器的設(shè)計(jì)58-59
• 4.5.1 離合器的設(shè)計(jì)原則58-59
• 4.5.2 離合器的選擇59
• 4.5.3 牙嵌式離合器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工作原理59
• 4.6 本章小結(jié)59-60
• 參考文獻(xiàn)60-61
• 第五章 秸稈還田施肥播種機(jī)整機(jī)試驗(yàn)61-70
• 5.1 試驗(yàn)?zāi)康?/span>61
• 5.2 試驗(yàn)條件61-62
• 5.3 試驗(yàn)方法62
• 5.4 檢測設(shè)備62-63
• 5.5 機(jī)具主要性能測試63-68
• 5.5.1 耕深的測量63-64
• 5.5.2 耕后表面平整度64
• 5.5.3 植被覆蓋率的測量64-65
• 5.5.4 排種量一致性變異系數(shù)的測量65-66
• 5.5.5 播種均勻性變異系數(shù)66-67
• 5.5.6 播種深度測量67-68
• 5.6 試驗(yàn)結(jié)果的比較68-69
• 5.7 本章小結(jié)69
• 參考文獻(xiàn)69-70
• 第六章 總結(jié)與展望70-72
• 6.1 研究的主要結(jié)論與創(chuàng)新點(diǎn)70-71
• 6.1.1 本次研究的主要結(jié)論70-71
• 6.1.2 本次研究的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)71
• 6.2 發(fā)展與展望71-72
• 致謝72-74
• 攻讀碩士期間的研究成果74

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旋耕機(jī)刀軸的優(yōu)化設(shè)計(jì)    李明喜

三點(diǎn)懸掛機(jī)構(gòu)參數(shù)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)    楊芳,何志民,杜白石

現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法在旋耕機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用    陳翠英

旋耕機(jī)中懸掛機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)    付培紅,包含麗,王羅

秸稈還田機(jī)刀片及刀片優(yōu)化排列的研究    涂建平,徐雪紅,夏忠義

影響反轉(zhuǎn)旋耕機(jī)功耗的幾個(gè)因素    詹國祥

正、反轉(zhuǎn)旋耕刀性能分析及切土扭矩比較試驗(yàn)    丁為民,王耀華,彭嵩植

旋耕機(jī)刀軸的模糊可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)    李明喜,陳功振

旋耕機(jī)總體參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)模型    周宏明,薛偉,桑正中

玉米秸稈切斷速度和切斷功耗的試驗(yàn)研究    吳子岳,高煥文,張晉國

帶狀粉碎免耕播種機(jī)的試驗(yàn)研究    張晉國

旋耕埋稈技術(shù)研究與試驗(yàn)    張?jiān)谄?/span>

小型免耕播種機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究    徐云峰

多功能玉米秸稈還田機(jī)的研制    李艷

雙輥秸稈還田旋耕機(jī)的研制開發(fā)    劉小偉

根據(jù)許用壓力角確定凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸方法的探討    楊久志

我國農(nóng)作物秸稈綜合利用與循環(huán)經(jīng)濟(jì)    任仲杰;顧孟迪;

有機(jī)肥的培肥效應(yīng)及在烤煙上的作用    張聯(lián)合;郁飛燕;苗艷芳;

機(jī)械化秸稈還田技術(shù)及配套機(jī)具(綜述)    夏萍,江家伍

用角變量逼近法對高級機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析    智瑩

有機(jī)肥料對保護(hù)地辣椒品質(zhì)的影響    王鳳文;

機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)可靠度的研究    李業(yè)農(nóng),施祖康

槽輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的玻璃器皿壓機(jī)的分析與研究    徐洪福,任立選,曾孝宇,馬肖玲,陸文秀,王仲,劉桂英

76PSW軋機(jī)的應(yīng)用研究    高紅玉,王建國

玉米整稈覆蓋下小麥免耕播種機(jī)研究    鄭東旭,姜海勇,李兵,李洪文,張晉國

1BMQ-230/250型水田埋茬起漿整地機(jī)的研究    孫星釗;宋建農(nóng);申屠留芳;杜風(fēng)順;

根茬粉碎還田機(jī)滅茬甩刀噴焊NiWC工藝優(yōu)化    馬躍進(jìn);郝建軍;李會(huì)平;

保護(hù)性耕作推進(jìn)了淄川區(qū)新農(nóng)村建設(shè)    畢進(jìn)德;

新型交錯(cuò)軸間等速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)——雙萬向節(jié)的應(yīng)用    李淑民;

新型SP聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)分析    李淑民;

按給定壓力角的凸輪機(jī)構(gòu)尺寸綜合    莊蘋;

齒輪、凸輪、槽輪組合機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析及設(shè)計(jì)    王儀明;

偏心鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用    趙勻;蔣煥煜;武傳宇;

新型切絲機(jī)設(shè)計(jì)原理    張更林;吳雅杰;周欣;

機(jī)械原理教學(xué)中的思維方法及其運(yùn)用    沈惠平;胡愛萍;鄒玟;

粗糙集理論在旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷技術(shù)上應(yīng)用的研究    許琦

秸稈切割破碎與揉切機(jī)刀片耐用性試驗(yàn)研究    孟海波

農(nóng)地制度及改革對土壤質(zhì)量演變的影響    俞海

平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副數(shù)控加工與可制造性研究    黃安貽

不同覆蓋條件下稻麥輪作體系的產(chǎn)量效應(yīng)與氮肥去向研究    艾應(yīng)偉

免耕播種機(jī)防堵與排種裝置試驗(yàn)研究    廖慶喜

免耕栽植機(jī)關(guān)鍵部件及控制系統(tǒng)開發(fā)研究    耿端陽

連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)特征及參數(shù)化實(shí)體運(yùn)動(dòng)仿真的研究    郭曉寧

遺傳算法及其在復(fù)合材料層合板設(shè)計(jì)中應(yīng)用的研究    曹俊

中國中部農(nóng)區(qū)村域人地關(guān)系系統(tǒng)定量研究——河南省鞏義市吳溝村、滹沱村、孝南村的實(shí)證分析    喬家君

廢棄生物質(zhì)資源綜合利用技術(shù)研究與應(yīng)用    袁才生

秸稈還田對隔茬冬小麥抗性生理及土壤肥力的影響    高茂盛

設(shè)施農(nóng)田土壤生態(tài)環(huán)境修復(fù)技術(shù)及其效應(yīng)研究    王艷群

秸稈覆蓋度圖像處理識別及其對出苗率的影響    趙麗

小麥-玉米種植制度可持續(xù)土壤養(yǎng)分管理研究    孫計(jì)平

榨菜葉在土壤中的分解動(dòng)態(tài)及其對水稻營養(yǎng)效應(yīng)研究    溫明霞

9LRZ-80型秸稈揉切機(jī)主要部件的分析研究    呂小榮

殘膜撿拾滾筒的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)研究    趙海軍

玉米免耕播種深松聯(lián)合作業(yè)機(jī)研究    何進(jìn)

單葉雙曲面平板直刃滾筒式切碎器的研究    李百儆

免耕播種機(jī)防堵技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢    廖慶喜,高煥文,舒彩霞

下切式節(jié)能旋耕刀正切刃面設(shè)計(jì)研究    陳鈞,李國文,劉忠德

雙圓盤開溝器開溝溝形的計(jì)算機(jī)模擬分析    于慧春,劉俊峰,馮曉靜,楊欣,封莉

沙塵暴的成因與防治措施初探    郭亞萍,袁星,何菲

免耕播種機(jī)土壤工作部件的設(shè)計(jì)計(jì)算    蔣金琳,宋殿香,王興成,梁紹波,史玉芝

高原冷涼地區(qū)保護(hù)性耕作技術(shù)的示范試驗(yàn)    王世學(xué),高煥文,李洪文

國內(nèi)外保護(hù)性農(nóng)業(yè)耕作技術(shù)研究    劉裕春,李鋼鐵,郭麗珍,張衛(wèi)東

土壤保護(hù)性耕作技術(shù)應(yīng)用研究    賈彥宙,張國貞,王俊英,龐黃亞,賈彥茹,王勇

免耕播種開溝器工作性能的測試與分析    蘇元升,高煥文,張晉國

保護(hù)性耕作對農(nóng)田土壤風(fēng)蝕影響的試驗(yàn)研究    臧英,高煥文,周建忠

“基因遺傳算法+懲罰函數(shù)法”在機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用    Mao Mingzhi Tan Jianping (College of Mechanical & Electrical Engineering, Central South University) Ouyang Aiyuan (Changsha Communication University)

雙輥秸稈還田旋耕機(jī)的研制開發(fā)    劉小偉

農(nóng)作物秸稈綜合利用機(jī)械化技術(shù)推廣研究    相俊紅

小麥對行免耕播種機(jī)的改進(jìn)研究    姚宗路

新達(dá)牌系列播種機(jī)——播種豐收的種子    任躍男

2BXSM-1B型馬鈴薯施肥播種機(jī)的試驗(yàn)研究    閆建英

江蘇保護(hù)性耕作技術(shù)初探    陶雷;尹明超;鄭巍;魏國俊;

小動(dòng)力施肥播種機(jī)設(shè)計(jì)的若干問題    陳仁敏,楊秀蘭

2BMFS系列免耕施肥播種機(jī)    趙峰;

精準(zhǔn)變率免耕施肥播種機(jī)通過鑒定    

膠南成功研制免耕施肥播種機(jī)    薄克國;

圓盤開溝施肥播種機(jī)的開發(fā)與研究    黃淑賢;

多功能施肥播種機(jī)的設(shè)計(jì)及前景展望    王華,李向蘭

2BMFS型小麥免耕覆蓋施肥播種機(jī)尚須改進(jìn)    李樹軍

秸稈還田機(jī)械化技術(shù)比較研究    周勇;黃海東;吳一鳴;

機(jī)械化秸稈還田技術(shù)的應(yīng)用及其展望    陳新;張瑞宏;

成都平原麥稻雙免耕秸稈還田技術(shù)模式    湯永祿;黃鋼;鄭家國;李朝蘇;鄧先和;付書明;

酵素菌在秸稈還田中的應(yīng)用研究    朱紹林;喬紅梅;姜曉清;周明;

玉米秸稈安全還田方法的研究    劉武仁;鄭金玉;馮艷春;劉鳳成;羅洋;邱貴春;蔡紅巖;

作物秸稈還田對改善土壤生態(tài)環(huán)境的研究    何建新;王志進(jìn);朱建樺;張曉建;嚴(yán)玉娟;

淺論農(nóng)業(yè)秸稈生物質(zhì)能源綜合利用的技術(shù)途徑    袁梅;

提高秸稈綜合利用率 減少環(huán)境污染    樊旭;

耕作方式和秸稈還田對直播稻田土壤碳固定及其產(chǎn)量的影響    段華平;牛永志;李鳳博;卞新民;

推行綠色技術(shù) 發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)    任小平;孫達(dá)義;

我區(qū)力推秸稈還田沃土工程技術(shù)    記者　宋春風(fēng) 通訊員　陳彥毅

省農(nóng)墾六成麥地秸稈還田    王戴群記者 孫全龍

大榮集團(tuán)氰胺化鈣變身催腐劑    梁建統(tǒng)

9.2萬畝棉花實(shí)施秸稈還田    通訊員 劉世全

應(yīng)大力推廣秸稈還田技術(shù)    安徽鳳陽縣 田益全

驛城區(qū)農(nóng)機(jī)局抓好玉米機(jī)收和秸稈還田工作    本刊記者 呂磊通訊員 胡軍鋒

清潔 節(jié)能 省錢    本報(bào)記者 韓光亮　通訊員 莊君 姜龍金 劉瑞華

全市秸稈還田將達(dá)100萬畝    劉璇　陳志奎

今秋明春四川秸稈還田百萬畝    通訊員 彭福智 記者 鄧萬祥

秸稈還田及綠肥利用技術(shù)    中化化肥高級顧問 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授 王興仁

小麥/玉米輪作條件下秸稈還田鉀素效應(yīng)研究    王志勇

黃土高原農(nóng)田綜合地力及碳匯特征對連續(xù)多年玉米秸稈全量還田的響應(yīng)    慕平

水旱輪作條件下秸稈還田的培肥和增產(chǎn)效應(yīng)    武際

基于試驗(yàn)與模型的C、N循環(huán)研究    潘志勇

長期施鉀對北方典型土壤鉀素及作物產(chǎn)量、品質(zhì)的影響    譚德水

稻麥兩熟制不同耕作栽培方式對農(nóng)田生態(tài)環(huán)境和周年生產(chǎn)力的影響    劉世平

多熟復(fù)種稻田土壤耕作和秸稈還田的效應(yīng)研究    陳冬林

保護(hù)性耕作措施對農(nóng)田土壤健康狀況的影響及作物響應(yīng)研究    韓賓

土壤過程的系統(tǒng)學(xué)分析初探——以連續(xù)秸稈還田土壤中氮素轉(zhuǎn)化過程為例    李貴桐

不同農(nóng)業(yè)措施影響下土壤微生物多樣性演化規(guī)律研究    范丙全

周年秸稈還田與土壤耕作對水稻產(chǎn)量、品質(zhì)及稻季溫室氣體排放的影響    王子臣

秸稈還田施肥播種機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究    蔣中秋

高產(chǎn)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)不同秸稈還田模式和施肥水平對作物生長的影響研究    趙彩霞

吉林省雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)玉米秸稈還田機(jī)械化耕作技術(shù)研究    李萬良

秸稈還田條件下稻麥生產(chǎn)密肥調(diào)控技術(shù)研究    吳延華

雙輥秸稈還田旋耕機(jī)的研制開發(fā)    劉小偉

秸稈還田和氮肥施用對夏玉米生育及產(chǎn)量影響的研究    霍竹

稻田保護(hù)性耕作對土壤水分及作物產(chǎn)量的影響研究    卿明福

不同耕作方式和稻草還田量對晚稻生長發(fā)育與土壤肥力的影響    卜毓堅(jiān)

秸稈還田對隔茬冬小麥抗性生理及土壤肥力的影響    高茂盛