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行间播种机多功能行走轮设计与试验

王福兰  
【摘要】:东北农田受沙漠化危害越来越严重,严重影响了东北黑土区粮食产量及农业的可持续发展。为了解决东北黑土地退化的问题,实施保护性耕作势在必行。留茬沟台交替保护性耕作模式,是近年提出的一种适于吉林省保护性耕作模式。改连年垄上种植为行间交替种植。秋收后玉米根茬留在地表,第二年春天,在两留茬行之间,进行播种,播种行与留茬行,每年交换一次,实现交替轮作。东北地区现有的农机具只适合于均匀垄种植,不能满足此种保护性耕作模式,所以研究设计该耕作模式的配套机具是十分必要。 本文设计了一种行间播种机,留茬行间种植三行玉米。它一次作业,可完成行间施肥、播种、覆土、镇压等多道工序。减少了作业次数,提高了作业效率。本文对行间播种机的整机设计进行说明,重点是对行间播种机上的多功能行走轮的研制,进行设计计算与分析;对行间播种机的其他部件,机架、种肥箱、排种器、排肥器、输种管和开沟器,进行设计和选择。 本文设计的多功能行走轮,同时具有仿形、限深、传动、覆土、碎土和镇压的功能。通过开沟器沟形的分析和沟形曲线的拟合,确定了行走轮的主要参数,其结果是:行走轮的外直径550mm,内直径500mm,内倾面的倾斜角为13o,宽度为230mm;确定了播种机仿形机构和传动机构的结构形式及结构参数;建立了行走轮接地压力与播种单体工作参数及行走轮结构参数之间的数学模型。 本文对行走轮与土壤作用,进行了离散元仿真。从土壤的接触力场、位移场和孔隙率的角度出发,验证了本文设计的行走轮满足作业要求。 本文应用ADAMS软件,对平行四连杆仿形机构进行了运动仿真,运行结果满足播种机的设计要求。 将设计好的2BH-3行间播种机,根据国家相关标准要求,进行田间作业性能试验与测定。试验结果表明:播种机的各项指标,均达到了国家相关标准的要求。行间播种机的粒距合格率为89.8%;重播率7.9%;漏播率2.3%;各行排量不稳定性变异系数2.35%;各行不一致性变异系数1.62%;平均种肥距离为3.99cm。 本论文的研究工作,对留茬沟台交替保护性耕作模式配套机具的进一步研究,具有十分重要的意义。


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