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《中南林业科技大学》 2019年
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小型半轴式除草机的设计及试验研究

孙文龙  
【摘要】:油茶是我国南方特有的油料树种,栽培历史悠久、栽培面积大。油茶的抚育管理是影响油茶产量高低的重要因素。由于油茶林多分布在林地环境复杂,立地条件较差的低山丘陵区域,导致油茶机械化抚育管理工作进程十分缓慢,严重制约着油茶产业的发展。为解决油茶林中机械抚育效率低、效果差等问题,需要研制开发出一款操作灵巧、结构紧凑且配套大功率牵引底盘的除草机。为了适应在丘陵山地林地抚育作业的特点,设计了一款小型半轴式除草机。主要设计内容具体如下:1、基于在标准化、可靠性、便携性3个设计原则和除草机工作的林地土壤特点、杂草特征及除草园艺要求的调查分析的基础上,提出除草机动力选择、爬坡能力、底盘与刀辊宽度、转弯半径的设计要求。设计的除草机主要包括动力系统、底盘系统、传动系统、除草关键部件等部分,选定190FE型柴油发动机,型号为180×72的橡胶履带,圣坦撒罗变速器D2P系列的改进型,最小转弯半径是1.7241m。2、根据除草机旋切除草的作业方式,再整机结构设计的基础上,开展除草关键部件设计。选择Y型甩刀作为除草刀具,并对其主要技术参数开展详细的理论计算,主要技术参数为:选用Y型甩刀为除草刀具,相邻两刀夹角α=36°,齿根宽L=15mm,齿根夹角γ=100。,刀具厚度S=8mm,刀辊长度是0.75m,刀具以双螺旋的排列方式排列在刀辊上,同时开展刀具的运动过程受力分析和刀辊的强度校核分析,为后续的样机制造及其他部件选型提供依据。3、采用正交试验、二次回归旋转试验明确了 3个对除草效率影响较大因素的影响主次顺序以及最优的工作条件。试验结果表明:除草效率影响的主次顺序:除草深度→除草机前进速度→刀辊转速。最优的工作条件:除草刀辊旋转速188.79r/min,除草深度30mm,前进速度0.617m/s。再对不同土壤含水率进行验证试验,得出了不同除草需求下所需的工作条件,并再次验证了小型机的可行性与实用性。
【学位授予单位】:中南林业科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:S224.15

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【参考文献】
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