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秸秆深埋还田仿生开沟装置优化与试验 预览
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作者 林静 张桐嘉 +3 位作者 田阳 高文英 齐林 李宝 《农业机械学报》 CSCD 北大核心 2018年第S1期50-59,67共11页
为解决秸秆深埋还田工作中开沟深度不够、深埋率低、开沟阻力大等问题,对自行研制的气力式秸秆深埋还田机的开沟装置进行了优化设计。提出一种仿螳螂前端足曲线的秸秆开沟刀参数优化设计,利用阿基米德等进螺线设计的侧切刃具有滑切能力... 为解决秸秆深埋还田工作中开沟深度不够、深埋率低、开沟阻力大等问题,对自行研制的气力式秸秆深埋还田机的开沟装置进行了优化设计。提出一种仿螳螂前端足曲线的秸秆开沟刀参数优化设计,利用阿基米德等进螺线设计的侧切刃具有滑切能力,可切割土壤完成开沟作业。利用Matlab对螳螂前端足进行二值化、膨胀、边缘坐标处理得到仿生开沟刀,使用离散元软件EDEM对设计出的仿生开沟刀和普通开沟刀进行仿真对比,并对仿真结果进行土槽试验验证。试验分析结果表明,相比于普通开沟刀,仿真开沟刀在开沟过程中可减少9. 48%的阻力。利用Design-Expert 8. 0软件的二次正交旋转组合试验设计结合响应面法,分别建立秸秆深埋率和工作效率与机具前进速度、秸秆深埋深度和秸秆覆盖量的回归数学模型。通过分析表明,各因素对秸秆深埋率的影响由大到小依次为:秸秆覆盖量、秸秆深埋深度、机具前进速度;各因素对工作效率的影响由大到小依次为:机具前进速度、秸秆深埋深度、秸秆覆盖量;交互作用中,秸秆深埋深度和秸秆覆盖量、机具前进速度与秸秆覆盖量对工作效率影响显著。经过优化求解,在深埋率权重为0. 7、工作效率权重为0. 3的情况下得到开沟装置最佳工作参数,在机具前进速度为1. 63 m/s、秸秆深埋深度为27. 97 cm、秸秆覆盖量为340. 54 kg/hm2时,秸秆深埋率为90. 491%,工作效率为5. 4 hm2/h。 展开更多
关键词 秸秆深埋还田 仿生 图像处理 仿真模型 试验设计
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气力式1JH-2型秸秆深埋还田机设计与试验 预览 被引量:4
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作者 田阳 林静 +3 位作者 李宝 张桐嘉 齐林 王佳琦 《农业工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第14期10-18,共9页
针对东北黑土区合理耕层构建秸秆深埋还田的技术要求,实现虚实并存合理耕层结构,研制了气力式1JH-2型秸秆深埋还田机,能够一次完成破茬、秸秆捡拾粉碎、开沟碎土、行间深松、秸秆深埋、覆土镇压等功能。机具主要由传动系统、破茬装置、... 针对东北黑土区合理耕层构建秸秆深埋还田的技术要求,实现虚实并存合理耕层结构,研制了气力式1JH-2型秸秆深埋还田机,能够一次完成破茬、秸秆捡拾粉碎、开沟碎土、行间深松、秸秆深埋、覆土镇压等功能。机具主要由传动系统、破茬装置、捡拾粉碎装置、气力输送装置、开沟装置、覆土装置、镇压装置等组成。其关键部件是气力输送装置,应用离散元气固耦合数值模拟法对秸秆在气力气力输送装置中不同转速下的运动过程进行了数值模拟研究,得到了秸秆和气流输送气固耦合的运动规律。正交试验结果表明,机具运行最优参数组合为开沟装置转速215 r/min,风机转速1 850 r/min,机具作业速度3.0 km/h。田间试验表明,在最优参数组合条件下,秸秆深埋率为94%,秸秆粉碎合格率为94.2%,碎土率为95.4%,满足了东北黑土区秸秆深埋还田技术指标要求,为秸秆深埋还田机的改制和评价提供参考。 展开更多
关键词 农业机械 计算机仿真 设计 深埋还田 合理耕层 试验
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气力式秸秆深埋还田机输送装置设计与试验 预览 被引量:1
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作者 田阳 林静 李宝 《农业机械学报》 CSCD 北大核心 2018年第12期36-44,共9页
针对合理耕层构建技术指标要求,设计了气力式秸秆深埋还田机输送装置。其主要结构参数为:输送管截面为0.2m×0.2m方形管;叶轮直径为0.55m,叶轮宽度为0.17m,进气口直径为0.26m,风机壳宽度为0.2m;螺旋轴直径为0.09m,螺旋叶片外径为0.2... 针对合理耕层构建技术指标要求,设计了气力式秸秆深埋还田机输送装置。其主要结构参数为:输送管截面为0.2m×0.2m方形管;叶轮直径为0.55m,叶轮宽度为0.17m,进气口直径为0.26m,风机壳宽度为0.2m;螺旋轴直径为0.09m,螺旋叶片外径为0.25m,螺距为0.2m,螺旋叶片厚度为0.003m,螺旋外径与输送管内表面间隙为0.005m。通过玉米悬浮速度试验测得,长度为10cm玉米秸秆上、中、下部分悬浮速度分别为10.4、12.3、12.7m/s,平均值为11.9m/s,试验结果与仿真误差为7%。基于气固耦合理论,通过CFDDEM气固耦合法对输送装置内的气固两相流模拟研究,表明弯角30°、转速为1800r/min时输送管道中,秸秆最小速度为5.21m/s,所对应的气流速度为17~27m/s,出口处玉米秸秆速度为6.06m/s,气流速度为2~27m/s,秸秆输送效果最佳。田间试验结果表明,气力输送装置性能参数最优组合为:风机转速1800r/min,秸秆覆盖量1.2kg/m^2,叶片弯角30°。田间验证试验得深埋合格率为93.2%,有效提高了深埋质量。 展开更多
关键词 秸秆深埋还田机 输送装置 气力式
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免耕播种机精量穴施肥系统设计与试验 预览 被引量:1
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作者 吴南 林静 李宝 《农业机械学报》 CSCD 北大核心 2018年第7期64-72,共9页
为实现玉米精量穴施肥农业技术要求,提高穴施肥质量,设计了一种穴施肥控制系统。应用颗粒系统仿真软件EDEM对穴施肥控制装置成穴性能进行了仿真研究,表明穴施肥装置在播种速度3-7 km/h时,鸭嘴阀成穴性能较好,成穴性能随着播种机速度增... 为实现玉米精量穴施肥农业技术要求,提高穴施肥质量,设计了一种穴施肥控制系统。应用颗粒系统仿真软件EDEM对穴施肥控制装置成穴性能进行了仿真研究,表明穴施肥装置在播种速度3-7 km/h时,鸭嘴阀成穴性能较好,成穴性能随着播种机速度增加逐渐减弱。通过穴施肥控制算法,调节种子脱离排种口与肥料脱离排肥口的时间间隔t3,控制穴施肥料与穴播种子水平距离a,实现穴施肥位置控制;调节排肥轴转速和鸭嘴阀开合频率,实现穴施肥量控制。采用正交旋转组合试验,以播种机行进速度、鸭嘴阀旋转角、穴施肥装置安装高度为试验因素,穴距精度和穴施肥量精度为试验指标,应用响应面分析法,进行三因素五水平正交试验,结果表明,在播种机行进速度为7 km/h,最佳参数组合为:旋转角33.37°,安装高度17.30 cm。田间试验结果表明,在播种机行进速度3-7 km/h,旋转角33.37°,安装高度17.30 cm时,穴距精度可达84.76%,穴施肥量精度可达87.20%,满足玉米精量穴施肥控制技术农业要求。 展开更多
关键词 免耕播种机 穴施肥 控制系统 鸭嘴阀 正交试验
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玉米秸秆深埋还田机螺旋开沟装置参数优化与试验 预览 被引量:1
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作者 高文英 林静 +1 位作者 李宝 马铁 《农业机械学报》 CSCD 北大核心 2018年第9期45-54,共10页
在中国东北地区棕壤土玉米的生产过程中,通过秸秆深埋还田的方法,打破犁底层,在增加深层土壤肥力、蓄水保墒和构建合理耕层结构的同时,解决了秸秆有效处理问题。1JHL-2型秸秆深埋还田机能够对覆盖在地表的秸秆一次性完成粉碎、收集、开... 在中国东北地区棕壤土玉米的生产过程中,通过秸秆深埋还田的方法,打破犁底层,在增加深层土壤肥力、蓄水保墒和构建合理耕层结构的同时,解决了秸秆有效处理问题。1JHL-2型秸秆深埋还田机能够对覆盖在地表的秸秆一次性完成粉碎、收集、开沟和掩埋作业。为了解决其开沟阻力大、整机受力不均和前进直线性差等问题,对其螺旋开沟装置进行了参数优化设计。针对开沟过程中叶片易粘土堵塞等问题,对螺旋开沟装置的螺旋叶片表面进行了仿生优化设计。通过动力学分析,确定出螺旋开沟装置的最佳结构参数。以玉米秸秆深埋率、开沟功耗和机组直线行驶最大偏移量为试验指标,以机具前进速度、开沟器转速和开沟深度为试验因素,进行三元二次回归正交旋转组合试验。试验结果表明:螺旋开沟器的最佳工作参数组合为:前进速度1.04 m/s、开沟器转速275 r/min、开沟深度28.5 cm。在最优参数组合下,田间试验验证表明:秸秆深埋率的均值为92.03%,开沟功耗均值为17.7 k W,机组直线行驶最大偏移量为74 mm,满足玉米秸秆深埋还田技术要求。 展开更多
关键词 秸秆深埋还田机 合理耕层 仿生 螺旋 参数优化
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秸秆深埋还田机螺旋开沟装置的设计与试验 预览 被引量:3
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作者 林静 马铁 +3 位作者 高文英 李宝 宋健鹏 吕秋立 《沈阳农业大学学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期41-48,共8页
秸秆深埋还田机在进行田间作业时,能否开出符合机具作业要求的深沟是秸秆深埋的关键。目前国内秸秆还田机种类繁多,但具有深埋作用的机具相对较少,东北地区常年使用小四轮拖拉机进行田间作业,犁底层逐年加厚上移,导致土壤耕层变浅,土壤... 秸秆深埋还田机在进行田间作业时,能否开出符合机具作业要求的深沟是秸秆深埋的关键。目前国内秸秆还田机种类繁多,但具有深埋作用的机具相对较少,东北地区常年使用小四轮拖拉机进行田间作业,犁底层逐年加厚上移,导致土壤耕层变浅,土壤肥力下降,影响了作物产量。针对这一情况,设计一种具有螺旋开沟装置的秸秆深埋还田机,探究单螺旋开沟装置和并排双螺旋开沟装置的优缺点,并通过田间试验最终确定螺旋开沟装置的主要结构配置。通过对螺旋开沟过程中土壤颗粒的运动过程分析,确定螺旋叶片的主要参数,单轴螺旋线对称布置的螺旋开沟器为变螺距螺旋,最大螺旋升角为16°,双轴并排布置的螺旋开沟器恒定螺距,螺旋升角为16°。经过理论计算分析得开沟器转速为268r·min-1。为寻找最合适的开沟装置,确定螺旋装置的最优工作运动参数,以拖拉机前进速度、螺旋开沟装置转速和开沟深度为试验影响因素,以单螺旋和双螺旋的开沟深度合格率和秸秆深埋率为试验指标,设计三因素三水平正交试验。试验结果表明:当拖拉机前进速度为3km·h-1,开沟装置转速为270r·min-1,开沟深度为28cm时,安装有双螺旋开沟器的秸秆还田机开沟稳定,开沟深度合格率为99.1%,深埋秸秆的效果最好,深埋率可达91.4%。试验结果可为螺旋式秸秆深埋还田机开沟装置的选择提供理论和实践依据。 展开更多
关键词 秸秆深埋还田机 单螺旋开沟器 双螺旋开沟器
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加装新型仿形加载机构免耕播种机的动态模拟 预览
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作者 林静 钱巍 +4 位作者 李宝 孟凡成 何倍倍 齐林 张桐嘉 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2018年第1期288-294,共7页
为保证播种深度稳定,提高播种质量,通过对加装两种不同仿形加载机构的免耕播种机开沟深度和弹簧形变量时域分析,建立了传递函数。作业速度为5 km·h~(-1)时,新型仿形加载机构的弹簧形变量均值与变异系数分别为0.26 cm、38.5%,验... 为保证播种深度稳定,提高播种质量,通过对加装两种不同仿形加载机构的免耕播种机开沟深度和弹簧形变量时域分析,建立了传递函数。作业速度为5 km·h~(-1)时,新型仿形加载机构的弹簧形变量均值与变异系数分别为0.26 cm、38.5%,验证了免耕播种机系统为欠阻尼衰减振动系统,阻尼比为0.62;系统响应时间与最大超调量比原仿形加载机构分别减少18%、32%,其结果比原仿形加载机构系统平稳性好,有利于免耕播种机开沟深度稳定。 展开更多
关键词 免耕播种机 仿形加载机构 动态模拟 传递函数
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玉米秸秆垄沟条带混埋还田机的设计与试验 预览
8
作者 林静 齐林 +5 位作者 李宝 薄鸿明 吴南 高文英 张桐嘉 孟凡成 《沈阳农业大学学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期697-708,共12页
为了满足东北地区旱地合理耕层构建技术的要求,改善土壤耕层结构,实现秸秆混埋还田,研制了一种玉米秸秆条带混埋还田机。该机具主要由限深破茬装置、弹齿清垄装置、深松装置、混拌装置、镇压装置等组成,可以同时在三个垄沟内将地表上的... 为了满足东北地区旱地合理耕层构建技术的要求,改善土壤耕层结构,实现秸秆混埋还田,研制了一种玉米秸秆条带混埋还田机。该机具主要由限深破茬装置、弹齿清垄装置、深松装置、混拌装置、镇压装置等组成,可以同时在三个垄沟内将地表上的秸秆混埋于15~20cm深度的土壤中,同时完成清垄、深松、镇压等多项作业,适合东北棕壤土区旱地合理耕层的构建技术要求。通过对弹齿清垄装置的运动轨迹分析得出,当机具前进速度范围在1.1~1.6m·s^-1时,弹齿清垄器的弹齿端部的绝对速度为1.73~2.51m·s^-1,弹齿的拨草范围角为46°。通过对混拌装置的运动轨迹分析得出,当机具前进速度为1.38m·s^-1时,混拌刀切土节距为4.6cm,单条混拌幅宽为350mm,混拌刀辊的转速为300r·min^-1。并根据切土节距和混拌耕深设计了一种C型混拌刀,通过分析计算得到了C型混拌刀的各项参数以及侧切刃的阿基米德螺线方程。利用二维软件CAXA和三维软件Solidworks对混拌刀进行参数设计和实体模型的建立,同时利用ANSYS Workbench对所设计的混拌刀进行静力学分析来验证混拌刀结构的合理性。通过Design-expert软件对田间试验数据分析得出各因素对田间秸秆混埋率的影响主次顺序为:混拌深度>秸秆覆盖量>机具前进速度。最佳试验条件:在机具前进速度为1.25m·s^-1,混拌深度为17.5cm,田间秸秆覆盖量为0.93kg·m^-2的条件下,秸秆混拌率为94.6%。该试验结果验证了机具作业性能达到了设计要求,为条带秸秆还田机的改进设计提供理论和实践参考。 展开更多
关键词 秸秆还田 合理耕层 深松 清垄 条带混埋
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轻量化玉米垄作免耕播种机设计与试验 预览 被引量:6
9
作者 刘艳芬 林静 李宝 《农业机械学报》 CSCD 北大核心 2017年第11期60-69,共10页
针对目前东北地区的免耕播种机主要依靠自重增加下压力来保证开沟深度的问题,设计了2BQM-2型轻量化玉米垄作免耕播种机,重量为一般免耕播种机的一半,可减轻对土壤的压实。轻量化垄作免耕播种机采用悬挂方式与拖拉机联结成作业机组,利用... 针对目前东北地区的免耕播种机主要依靠自重增加下压力来保证开沟深度的问题,设计了2BQM-2型轻量化玉米垄作免耕播种机,重量为一般免耕播种机的一半,可减轻对土壤的压实。轻量化垄作免耕播种机采用悬挂方式与拖拉机联结成作业机组,利用拖拉机液压系统的位置调节法来控制破茬深度。为了验证作业机组的工作性能,田间试验以播种机速度、播种深度、秸秆覆盖量为试验因素,以免耕播种机的工作阻力和粒距合格率为试验指标,进行三因素五水平二次回归正交试验。试验结果得到的最佳工况组合为:播种机速度为1.21 m/s,播种深度为4.96 cm,秸秆覆盖量为0.73 kg/m2时,播种机工作阻力为3.62 k N,粒距合格率为93.63%。经过对免耕播种机优化设计有效减轻了免耕播种机的重量,减少了机器的制造成本和工作时对土壤的压实,降低了能耗。经田间测量镇压轮压实土壤的深度平均为10 mm,相对现有的垄台被压平的机具,工作效果良好。 展开更多
关键词 免耕播种机 玉米 轻量化 悬挂机构
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免耕播种机漏播补偿系统设计与试验 预览 被引量:5
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作者 吴南 林静 +2 位作者 李宝 张本华 谷士艳 《农业机械学报》 CSCD 北大核心 2017年第7期69-77,120共10页
针对免耕播种机作业时存在漏播问题,设计了一种漏播自动补偿系统,建立了补偿装置驱动的数学模型,应用滑模变结构控制算法设计了补偿系统控制器,并对补偿系统的动态响应性能进行了仿真分析。通过补种控制算法,确定了补种机构与主排种器... 针对免耕播种机作业时存在漏播问题,设计了一种漏播自动补偿系统,建立了补偿装置驱动的数学模型,应用滑模变结构控制算法设计了补偿系统控制器,并对补偿系统的动态响应性能进行了仿真分析。通过补种控制算法,确定了补种机构与主排种器的距离S和离地高度H,得到了补种排种盘转速n和播种机行进速度vm、粒距Ll之间的关系曲线,对排种器安装高度H、粒距Ll、传送带速度vm进行了二次回归正交试验,验证了漏播补偿系统的补种性能。台架试验的最佳工况组合为,补种排种器安装高度15.33 cm、粒距25.16 cm、传送带速度3.52 km/h时,补种成功率可达96.5%。田间试验表明,安装漏播补偿系统后,免耕播种机播种合格率均值为98.72%,有效提高了播种质量。 展开更多
关键词 免耕播种机 漏播补偿系统 滑模控制 正交试验
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圆盘破茬刀切割玉米根茬运动特性测绘装置设计与试验 预览
11
作者 林静 马铁 +3 位作者 陆泽城 李宝 宋建鹏 吕秋立 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2017年第5期271-281,共11页
免耕播种机是保护性耕作的关键机具之一,其播种质量的好坏在很大程度上影响着保护性耕作的效 果.为了优化免耕播种机的关键部件破茬刀,研制了 一种圆盘破茬刀切割玉米根茬运动特性测绘装置,该装置能 够实现实时地测绘出圆盘破茬刀待测... 免耕播种机是保护性耕作的关键机具之一,其播种质量的好坏在很大程度上影响着保护性耕作的效 果.为了优化免耕播种机的关键部件破茬刀,研制了 一种圆盘破茬刀切割玉米根茬运动特性测绘装置,该装置能 够实现实时地测绘出圆盘破茬刀待测点的运动轨迹.通过对三种圆盘破茬刀的运动轨迹的测绘与试验,得出光面 圆盘破茬刀上待测点的运动轨迹为光滑的摆线,半圆型缺口盘和阿基米德螺线盘上待测点的运动轨迹为由不同长 度的圆弧组成的云曲线.在此基础上对三种圆盘破茬刀冲击情况、入土滑切角和滑切速度变化进行了分析比较, 建立了阿基米德螺线型圆盘破茬刀切割根茬运动的运动学模型.描绘出阿基米德螺线型圆盘破茬刀刃口上点的 运动轨迹是由不同长度的圆弧组成的云曲线,建立了阿基米德螺线型圆盘破茬刀刃口上点的运动方程.发现阿基 米德螺线型圆盘破茬刀刃口上点的轨迹具备了光面圆盘破茬刀的摆线规律,也具备了半圆型缺口圆盘破茬刀的冲 击性,并且滑切角较大,滑切性能更好.通过圆盘破茬刀切割玉米根茬运动特性测绘装置的两因素三水平正交试 验分析,得出阿基米德螺线型圆盘破茬刀、机具配重为100 k g时破茬效果达90%以上,破茬率较高. 展开更多
关键词 免耕播种机 圆盘破茬刀 云曲线 测绘装置 运动轨迹
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东北平原棕壤土区合理耕层耕作模式与配套机具研究 预览 被引量:3
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作者 林静 李凯 +3 位作者 李宏哲 马铁 李宝 陆泽城 《农机化研究》 北大核心 2017年第11期7-16,共10页
目前,土地沙漠化面积增大,传统耕作机械田间作业频繁,增加了土壤坚实度,使土壤容重增加,造成了土壤的板结,犁底层加厚上移,影响作物产量、制约了农业生产的可持续发展。针对东北平原棕壤土区辽宁省铁岭县的实际情况,结合联合整地、深松... 目前,土地沙漠化面积增大,传统耕作机械田间作业频繁,增加了土壤坚实度,使土壤容重增加,造成了土壤的板结,犁底层加厚上移,影响作物产量、制约了农业生产的可持续发展。针对东北平原棕壤土区辽宁省铁岭县的实际情况,结合联合整地、深松、深松联合整地及免耕播种4种耕作模式,与当地农作物种植合作社合作,对4种模式的土壤理化性质进行测试。在距地表5、10、15cm土壤深度时,深松模式土壤温度高于联合耕整地模式1.6、1.5、1.1℃;免耕播种比联合耕整地模式的土壤温度分别高了2.8、2.2、1.9℃。土壤含水率方面,免耕播种含水率最高,在垄台、向阳面、向阴面分别比联合耕整地模式高6.9%、12.2%、15.2%;在土壤容重与土壤紧实度方面,深松模式在深度10-30cm范围内土壤容重低于未深松模式0.3g/cm^3。根据土壤理化特性,运用线性规划方法对现有配套机具进行优化配备,并对配备后进行效益分析,得出深松覆盖模式的收益最高,达到1.29万元/hm^2;其次是免耕播种模式,达到1.25万元/hm^2;深松联合整地模式与联合整地模式分别为0.90万元/hm^2和0.74万元/hm^2。同时,提出了一种适合当地土壤性质的耕作模式与合理配套机具。 展开更多
关键词 合理耕层 理化性质 免耕播种机 深松机 秸秆还田机 配套机具
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1JHL-2型秸秆深埋还田机设计与试验 预览 被引量:8
13
作者 林静 马铁 李宝 《农业工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第20期32-40,共9页
为了改善土壤耕层结构,协调土壤水、肥、气矛盾,有机养分消耗与积累矛盾,实现秸秆深埋还田,研制了1JHL-2型秸秆深埋还田机,主要由秸秆粉碎装置、螺旋开沟装置、输送装置、落料装置和覆土装置等组成。该机具收集两垄秸秆埋于一条垄沟,可... 为了改善土壤耕层结构,协调土壤水、肥、气矛盾,有机养分消耗与积累矛盾,实现秸秆深埋还田,研制了1JHL-2型秸秆深埋还田机,主要由秸秆粉碎装置、螺旋开沟装置、输送装置、落料装置和覆土装置等组成。该机具收集两垄秸秆埋于一条垄沟,可实现秸秆垄沟隔行交替深埋,一次完成秸秆粉碎、收集、开沟、深埋、镇压等多项作业,适用于东北平原中南部棕壤土区合理耕层构建的秸秆深埋还田的技术要求。通过对秸秆在输送装置上的斜抛运动分析和土壤颗粒相对于螺旋式开沟器动力学分析,确定了机具的结构参数与性能参数:秸秆粉碎装置的作业幅宽为120 cm,输送装置的工作宽度为80 cm,螺旋式开沟器开沟宽度为40 cm;秸秆粉碎轴转速为1 620 r/min,Y型甩刀的刀尖线速度为40 m/s,输送带带速为1.416 m/s。通过田间试验得到,在机具前进速度为3 km/h,开沟装置转速为270 r/min,开沟深度为28 cm的情况下,秸秆切碎合格率为93.5%,秸秆深埋率为92%。达到了秸秆深埋还田、增强土壤有机质的要求,实现虚实并存的耕层结构,为秸秆深埋还田机的设计和评价提供参考。 展开更多
关键词 农业机械 设计 农作物 秸秆深埋还田 合理耕层 螺旋开沟器 运动学分析
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玉米播种机水平圆盘排种器型孔设计与试验 预览 被引量:12
14
作者 刘艳芬 林静 +3 位作者 李宝 马铁 宋健鹏 田阳 《农业工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第8期37-46,共10页
为满足水平圆盘排种器在高速条件下的精密排种要求,从排种器的工作原理出发,对排种盘型孔的结构形状和尺寸进行分析,设计出一种带倒角的周边式倾斜长方形型孔的水平圆盘排种器。为了得到排种器的最佳性能参数,以排种器转速、型孔倒角长... 为满足水平圆盘排种器在高速条件下的精密排种要求,从排种器的工作原理出发,对排种盘型孔的结构形状和尺寸进行分析,设计出一种带倒角的周边式倾斜长方形型孔的水平圆盘排种器。为了得到排种器的最佳性能参数,以排种器转速、型孔倒角长度、型孔倾角为试验因素,以排种合格指数、重播指数、漏播指数为试验指标进行三元二次回归正交旋转组合试验,建立试验指标与试验因素间的数学模型。应用响应面法对回归方程进行多目标优化,得到最佳参数为:排种器转速为33 r/min,倒角长度为7 mm,型孔倾角为61°,此时排种的合格指数为92.47%,重播指数为3.56%,漏播指数为3.97%。在最优参数组合下,台架试验验证排种器的排种合格指数为92.13%,重播指数为4.01%,漏播指数为3.86%,田间验证试验表明,当排种器转速调整为33 r/min时,其线速度为0.41 m/s,播种机组前进速度为8.6 km/h,水平圆盘排种器的播种性能指标满足单粒精密播种的农艺要求,且对不同品种的玉米种子具有良好的适应性。该研究可为机械式精密排种器的优化设计提供理论参考。 展开更多
关键词 农业机械 种子 设计 响应面法 水平圆盘排种器 参数优化 试验 回归方程
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2ZZ-3型深松培垄施肥联合作业机的设计与试验 预览 被引量:5
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作者 林静 王磊 +3 位作者 李宝 田阳 薄鸿明 马铁 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第24期9-17,共9页
深松培垄施肥是玉米等作物种植过程中重要的田间管理环节,具有打破犁底层,加深耕作层,改善耕层结构,提高土壤蓄水保墒、抗旱耐涝的能力。针对东北地区常年作业所导致的土壤耕层较浅、土壤板结严重以及深松阻力大的问题,结合了深松、培... 深松培垄施肥是玉米等作物种植过程中重要的田间管理环节,具有打破犁底层,加深耕作层,改善耕层结构,提高土壤蓄水保墒、抗旱耐涝的能力。针对东北地区常年作业所导致的土壤耕层较浅、土壤板结严重以及深松阻力大的问题,结合了深松、培土和施肥等关键技术,设计一种与32.5 k W以上拖拉机相配套的可一次性完成深松培垄和追肥等多项作业的深松培垄联合作业机。以拖拉机前进速度、垄沟深松深度、培土器开角为因素,伤苗率和比阻作为评价指标,进行了三因素三水平正交试验。结果表明:各因素对伤苗率和比阻影响的主次顺序依次为深松深度、培土器开角、前进速度;因素水平上2的最优组合为深松深度为25 cm,起垄犁开角为60°,前进速度为5 km/h,伤苗率均值为3.31%,比阻均值为1.97 N/cm^2。经过田间试验作业性能好,各项作业指标达到了农艺要求。深松培垄同时作业减少了动力消耗,减少了工作阻力,为旱地合理耕层的构建配套机具提供了参考。 展开更多
关键词 农业机械 设计 优化 深松 培土器 合理耕层 中耕机 正交试验关
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免耕播种机排种器性能监控系统设计与试验 预览 被引量:5
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作者 吴南 林静 +1 位作者 李宝 周宇明 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S1期69-75,共7页
为了提高排种器性能检测的方便性、灵活性和高精准度,设计了一种以可编程控制器(PLC)和触摸屏为核心的便携式排种器性能监控系统。通过设置排种器相关参数,实时检测排种器排种的合格率、漏播率、重播率、变异系数和断条率等排种器性能... 为了提高排种器性能检测的方便性、灵活性和高精准度,设计了一种以可编程控制器(PLC)和触摸屏为核心的便携式排种器性能监控系统。通过设置排种器相关参数,实时检测排种器排种的合格率、漏播率、重播率、变异系数和断条率等排种器性能指标。试验结果表明:系统对播种量的检测精度在97.90%以上,漏播的检测精度为90.56%以上,重播的检测精度为87.71%以上。对排种盘转速、粒距、机器前进速度、合格率进行了二次回归正交试验,验证了系统对排种器性能检测的准确性。 展开更多
关键词 免耕播种机 排种器 监控系统 粒距 工作速度 光纤传感器
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免耕播种机土壤工作部件测试装置设计与试验 预览 被引量:5
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作者 刘艳芬 林静 +2 位作者 郝宝玉 李宝 马铁 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第17期24-31,共8页
随着保护性耕作技术的发展,要求配套机具的性能越来越完善,但是目前适合于东北垄作的玉米垄作免耕播种机的工作质量还无法满足免耕播种技术要求,存在机具质量过重、作业时破坏垄型、破茬率低、清茬效果不显著等不足。为了优化免耕播种... 随着保护性耕作技术的发展,要求配套机具的性能越来越完善,但是目前适合于东北垄作的玉米垄作免耕播种机的工作质量还无法满足免耕播种技术要求,存在机具质量过重、作业时破坏垄型、破茬率低、清茬效果不显著等不足。为了优化免耕播种机的关键部件,研制了一种免耕播种机土壤工作部件测试装置,可用来对土壤工作部件进行测试。根据测试可以确定土壤工作部件的工作阻力(大小、方向、着力点)、工作深度和机具配重等参数。通过对阿基米德螺线型破茬盘工作性能测试,得出破切开玉米根茬根上节的工作阻力为1 868.38 N,受力方向角度为67.66°,破茬深度为7.52 cm,其着力点的作用线与被测土壤工作部件的中心距离为4.59 cm,装置及配重总质量应大于175.79 kg。研究成果为优化改进适于东北地区玉米垄作免耕播种机的关键部件,以及旱地合理耕层构建土壤工作部件的优化设计提供理论参考。 展开更多
关键词 土壤 设计 机械测试 免耕播种机 测试装置 土壤工作部件 破茬盘 工作阻力
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阿基米德螺线型破茬开沟和切拨防堵装置的设计与试验 预览 被引量:11
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作者 林静 李宝 李宏哲 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第17期10-19,共10页
针对东北保护性耕作区玉米垄作农业技术对研发免耕播种机的要求,该文以阿基米德螺线为基础,分析了缺口圆盘刀破茬性能和理想种床对破茬刀的技术要求,进行了阿基米德螺线型缺口圆盘破茬刀的结构优化以及最优参数的优选,研制了破茬开沟和... 针对东北保护性耕作区玉米垄作农业技术对研发免耕播种机的要求,该文以阿基米德螺线为基础,分析了缺口圆盘刀破茬性能和理想种床对破茬刀的技术要求,进行了阿基米德螺线型缺口圆盘破茬刀的结构优化以及最优参数的优选,研制了破茬开沟和切拨防堵装置。田间试验表明,破茬开沟装置能开出"V"形沟,2片螺线型缺口圆盘刀直径为350 mm、入土深度为40 mm时,播种开沟宽度为28 mm;切拨防堵装置单片圆盘破茬装置质量为113 kg、破茬深度为70-100 mm时,开沟宽度为40-50 mm,清垄部件清垄宽度为210 mm,均达到了农业技术要求。同时,确定提高破茬率切拨防堵装置的最佳工作参数:机器前进速度为2.22 m/s,配质量为113 kg,破茬圆盘刀入土深度为7.50 cm;得出各因素对破茬率影响的主次顺序为机器配质量〉机器前进速度〉入土深度。该研究为高留茬模式和高留茬碎杆覆盖模式的保护性耕作地区的免耕播种作业提供了参考。 展开更多
关键词 农业机械 设计 优化 阿基米德螺线 圆盘破茬刀 破茬开沟装置 切拨防堵装置
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2BG-2型玉米垄作免耕播种机播种深度数学模型的仿真与验证 预览 被引量:10
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作者 林静 钱巍 +1 位作者 李宝 刘艳芬 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期19-24,共6页
免耕播种机是在地表有残茬和秸秆条件下直接播种,因此保持其破茬质量与播种深度稳定性尤为重要。近年来许多厂家以加大整机重量的方法来提高播深稳定性,这种方法增加了机械对土壤的压实,垄形被压平,沟底坚实度增大,并且机械耗油量... 免耕播种机是在地表有残茬和秸秆条件下直接播种,因此保持其破茬质量与播种深度稳定性尤为重要。近年来许多厂家以加大整机重量的方法来提高播深稳定性,这种方法增加了机械对土壤的压实,垄形被压平,沟底坚实度增大,并且机械耗油量增加,影响了作物产量和经济效益。该文以2BG-2型玉米垄作免耕播种机为对象,研究了整机设计与单体受力模型,建立了播种深度变化的数学模型,据此模型进行了计算机模拟,研究了影响播种机播种深度稳定性的相关因素。分析表明:在保持必要的机器质量条件下,应合理布置各部件以加大转动惯量并适当增大压力弹簧的刚度系数以保持播种深度稳定。在不同的机器质量和弹簧刚度系数下,理论摆角和实测摆角随时间的变化趋势基本相同;系统质量为70、110和150 kg时,理论摆角与实测摆角的平均相对误差分别为7.86%、6.98%和8.07%,理论曲线与实测曲线的决定系数分别为0.9707,0.9692和0.9697;刚度系数为16、20和25 N/mm时,理论摆角与实测摆角的平均相对误差分别为7.45%、7.91%和8.73%,理论曲线与实测曲线的决定系数分别为0.9767,0.9720和0.9603;建立的播种深度模型可以反映播种作业时摆角的变化趋势。该文可为东北垄作区免耕播种机的设计提供参考。 展开更多
关键词 数学模型 种子 稳定性 垄作 免耕播种机 播种深度
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免耕播种机在辽宁铁岭县的适应性研究 预览 被引量:6
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作者 李宏哲 林静 李宝 《农机化研究》 北大核心 2014年第8期49-51,58共4页
铁岭县地处半湿润易干旱地区,干旱频繁发生。2007年开始保护性耕作试验示范,增加了耕层土壤含水率和土壤肥力,粮食产量逐年增加。铁岭县先后引进过两种玉米免耕播种机,笔者分析了其优缺点与在铁岭县的适应性,以更好地实现保护性耕作。
关键词 保护性耕作 免耕播种机 圆盘破茬刀 清垄装置
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