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2BYD-6型油菜浅耕直播机浅耕开沟机构功耗试验研究

作　者: 邓平
导　师: 吴明亮
学　校: 湖南农业大学
专　业: 农业机械化工程
关键词: 油菜播种机浅耕功耗运动学分析田间试验
分类号: S565.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

本文以2BYD-6型油菜浅耕直播施肥联合播种机为主体,结合该机型的结构特点和工作性能,利用扭矩传感器及农机扭矩显示仪,试验研究该播种机浅耕开沟机构在满足各项农艺作业指标的前提下,其功率消耗与机组前进速度、刀轴转速、耕作深度及田间留茬高度的关系。对旋耕开沟功耗方法进行了研究。通过对浅耕开沟机构旋耕弯刀切土过程的运动学分析,得到了单刀耕作情况下旋耕速比、切土节距、土壤物理特性、耕作深度等因素对功耗的影响关系。并对试验田进行田间参数的测定,包括留茬的田间分布密度、留茬含水率、土壤含水率、土壤坚实度和土壤容重。对浅耕开沟机构功耗测定平台进行搭建与调试,功耗测定平台主要由2BYD-6型油菜浅耕直播机浅耕开沟机构,东方红MG654型拖拉机,农机扭矩显示仪和扭矩传感器组成。使用该平台对机组前进速度、刀轴转速、耕深等试验参数进行了标定,实现田间功耗试验时快速对各参数进行调整与控制。进行了浅耕功耗测定田间试验。分别将机组前进速度、刀轴转速、耕作深度及田间留茬高度作为试验因素进行了单因素试验,试验结果表明：随着前进速度、刀轴转速、浅耕深度和稻茬高度的增加,浅耕开沟机构功耗增大。在满足耕深稳定性、碎土率、灭茬率和植被覆盖率等耕作质量指标的条件下,得到机组作业最佳前进速度为0.47-0.59m/s,最佳刀轴转速为185r/min,最佳浅耕深度为80mm,最佳田间留茬高度为10-20cm。正交试验结果表明：不同的浅耕深度对浅耕功耗的影响最大,随着深度增加功耗增大；刀轴转速次之,再次是前进速度,田间留茬高度对功耗影响最小。前进速度和刀轴转速对耕深稳定性、碎土率、灭茬率和植被覆盖率的影响较大,在满足各项农艺指标和符合机械化作业的基础上,以浅耕功耗最小为目标,最终得到机组作业的最优参数组合为：播种机前进速度为0.47-0.59m/s、浅耕转速为185r/min、浅耕深度为80mm和留茬高度40-50cm。本文的理论及田间试验依据虽是以2BYD-6型油菜浅耕直播施肥联合播种机一种机型所得出,但所得的试验参数对所有相类似机型的机具设计提供了相应的理论依据。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-11
第一章绪论  11-18
  1 研究背景  11-13
  2 耕作机械节能降耗的研究现状  13-16
    2.1 刀片结构参数对功耗影响的研究  13-14
    2.2 刀片配置对功耗影响的研究  14-15
    2.3 耕耘方式对功耗影响的研究  15-16
    2.4 旋耕机总体参数对功耗影响的研究  16
  3 研究的主要内容  16-17
  4 研究目的和意义  17-18
第二章浅耕开沟机功耗影响因素及测定方法  18-32
  1 浅耕开沟机功耗影响因素分析  18-24
    1.1 浅耕开沟机简介  18
    1.2 旋耕功耗的形成  18-19
    1.3 旋耕功耗研究方法  19
    1.4 旋耕功耗影响因素研究  19-24
  2 浅耕开沟机功耗试验目的  24
  3 试验仪器和设备  24
  4 评价指标  24-26
    4.1 耕深及其稳定性  24-25
    4.2 碎土质量  25
    4.3 灭茬率  25-26
    4.4 植被覆盖率  26
  5 试验对象  26
  6 田间参数测定  26-31
    6.1 稻茬的密度  26-27
    6.2 稻茬的含水率  27
    6.3 土壤类型  27-28
    6.4 土壤含水率  28
    6.5 土壤坚实度  28-30
    6.6 土壤容重测定  30-31
  7 本章小结  31-32
第三章浅耕开沟机构功耗测定平台搭建与标定  32-40
  1 浅耕开沟机构功耗测定平台  32-35
    1.1 总体结构及工作原理  32
    1.2 浅耕开沟机构传动路线  32-33
    1.3 关键部件  33-35
  2 浅耕开沟机构功耗测定平台参数标定  35-39
    2.1 浅耕开沟机构刀轴转速标定  35-36
    2.2 拖拉机组前进速度标定  36-38
    2.3 浅耕深度标定  38
    2.4 稻茬高度标定  38-39
  3 本章小结  39-40
第四章浅耕开沟机田间作业功耗单因素试验  40-48
  1 试验目的  40
  2 试验因素确定  40
  3 试验对象  40
  4 仪器设备  40
  5 机组前进速度对功耗的影响  40-42
    5.1 试验原理与方法  41
    5.2 试验数据处理  41
    5.3 结果讨论与分析  41-42
  6 刀轴转速对功耗的影响  42-43
    6.1 试验原理与方法  42
    6.2 试验数据处理  42
    6.3 结果讨论与分析  42-43
  7 浅耕深度对功耗的影响  43-44
    7.1 试验原理与方法  43
    7.2 试验数据处理  43-44
    7.3 结果讨论与分析  44
  8 留茬高度对功耗的影响  44-45
    8.1 试验原理与方法  44
    8.2 试验数据处理  44
    8.3 结果讨论与分析  44-45
  9 含水率对浅耕功耗及农艺性能指标的影响  45-46
  10 速度参数对开沟效果的影响  46
  11 单因素试验结果分析  46-47
  12 本章小结  47-48
第五章浅耕开沟机田间作业功耗多因素正交试验  48-57
  1 试验目的  48
  2 正交试验  48
  3 试验设计与结果分析  48-55
  4 本章小结  55-57
第六章总结与展望  57-60
  1 主要研究结果  57-58
  2. 特色和创新  58
  3. 讨论  58-59
  4. 建议与展望  59-60
参考文献  60-64
致谢  64-65
作者简介  65

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