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秸秆深埋还田开沟灭茬机设计与试验 被引量：22
1
作者 王瑞丽 杨鹏 +1 位作者 Rabiu Falalu Jahun 窦森 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期40-47,共8页
秸秆还田是农作物秸秆综合利用最为直接的形式,深埋还田能打破犁底层、培肥地力,并提高土壤抗旱保墒能力。在秸秆深埋还田时,由于作物根茬未粉碎,深开沟的同时会出现大块土垡。秸秆深埋后还需对根茬和土垡进行二次粉碎,增加了作业成本... 秸秆还田是农作物秸秆综合利用最为直接的形式,深埋还田能打破犁底层、培肥地力,并提高土壤抗旱保墒能力。在秸秆深埋还田时,由于作物根茬未粉碎,深开沟的同时会出现大块土垡。秸秆深埋后还需对根茬和土垡进行二次粉碎,增加了作业成本。为满足秸秆深埋还田开沟灭茬碎土的需求,设计研制了一种集开深沟、碎土、灭茬等多道工序的用于秸秆深埋还田的开沟灭茬机。以导向铲入土深度、灭茬刀转速、灭茬深度为试验因素,机器的作业阻力和灭茬碎土率为试验指标,进行了三因素三水平正交试验。结果表明导向铲入土深度和灭茬深度对作业阻力有极显著影响,灭茬刀转速对灭茬碎土率有极显著影响。在开沟深度为35 cm时,导向铲入土深度、灭茬刀转速和灭茬深度分别为100 mm、340 r/min和60 mm时,开沟灭茬机的作业性能最好,作业阻力为21.6 k N、灭茬碎土率为96.3%、开沟深度稳定性为92.4%。试验表明该机具有很好的开沟、灭茬、碎土效果,该研究为秸秆深埋还田机具的研制和配备提供参考。 展开更多
关键词 机械化 农作物 设计 深埋还田 开沟 灭茬 碎土
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秸秆深埋还田仿生开沟装置优化与试验 被引量：8
2
作者 林静 张桐嘉 +3 位作者 田阳 高文英 齐林 李宝筏 《农业机械学报》 EI CAS 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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玉米秸秆深埋还田机螺旋开沟装置参数优化与试验 被引量：11
3
作者 高文英 林静 +1 位作者 李宝筏 马铁 《农业机械学报》 EI CAS 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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秸秆深埋还田机振动特性分析与结构优化 被引量：7
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作者 高文英 林静 +2 位作者 李宝筏 王伟 谷士艳 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期970-980,共11页
针对玉米秸秆深埋还田机田间作业过程中振动剧烈的问题,对其振动特性进行了研究,并以提高低阶固有频率为目标优化机具结构,提高机具作业效果。通过模态分析,获取机具的固有频率;田间测试得到机具8个测试点的振动特性及功率谱;应用ISIGH... 针对玉米秸秆深埋还田机田间作业过程中振动剧烈的问题,对其振动特性进行了研究,并以提高低阶固有频率为目标优化机具结构,提高机具作业效果。通过模态分析,获取机具的固有频率;田间测试得到机具8个测试点的振动特性及功率谱;应用ISIGHT耦合平台对机具主结构进行了参数优化,避开了机具外部主要激振频率。研究表明:机具在田间作业过程中的振动主要由前进速度、自身结构、外部激励及地表情况决定,覆土装置和镇压装置具有一定的吸能减振作用,其中机具尾部已经发生共振;影响机具振动的主频集中在8~16 Hz,接近机具1阶和2阶固有频率;优化后机具主结构的1阶固有频率提升至20.348 Hz,可有效避免共振。田间试验表明,机具优化后作业过程中振动减少,噪音降低,作业效果良好,为秸秆深埋还田机具的设计优化提供了一定的理论参考。 展开更多
关键词 农业机械化 秸秆深埋还田机 振动 频率 结构优化
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