一种新型玉米秸秆粉碎还田机的研制与试验

作     者：杜朝伟 

作者单位：昆明理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：戈振扬

授予年度：2016年

学科分类：0828[工学-农业工程] 08[工学] 

主      题：玉米秸秆 还田机 盘刀 样机试制 

摘      要：秸秆还田是当今世界上普遍重视的一项培肥地力的增产措施,在杜绝了秸秆焚烧所造成的大气污染的同时还有增肥增产作用。秸秆还田能增加土壤有机质,改良土壤结构,使土壤疏松,孔隙度增加,容量减轻,促进微生物活力和作物根系的发育。现有的秸秆还田机械在工作中经常带土粉碎,锤爪、刀片磨损严重,导致功耗增大,粉碎质量下降。因此,淮北学田农机厂充分利用已有的技术和人力,对目前市场上已有的大量秸秆还田机的切碎装置的工作原理进行分析,研制出一种更加优质高效和满足市场需要的新型的玉米秸秆粉碎还田机。对现有的玉米秸秆还田机的工作方式进行分析,对锤爪式、Y型甩刀式和直刀式几种类型的还田机的优缺点进行分析对比,确定新型秸秆粉碎还田机的设计方案。盘式玉米秸秆粉碎还田机整机包括切碎装置、喂料装置、输送装置、传动装置和机架等。工作时,先由滚刀将玉米茎秆从根部割断,玉米茎秆经捡拾器喂入圆盘刀。主、从圆周盘刀反向旋转,将喂入的秸秆剪切、粉碎后均匀抛撒到地表,一次可粉碎3行玉米。由于秸秆离地切碎,圆盘起到了支撑作用,所以圆盘磨损较轻,机器功耗也有所降低。对喂入装置的结构进行改进,改进后的喂入装置有上、下两个喂入辊,每个喂入辊上共有64全齿爪,两个喂入辊同时相对运动,将秸秆向后输送,还要保证秸秆无滑动和被压紧,此外,还要使刀片保持光滑和去除毛刺,其目的是防止在喂入过程中秸秆缠绕刀辊。对还田机的几大关键重要零部件如飞刀、捡拾器、圆盘刀等进行设计、计算和仿真。在淮北学田农机厂进行样机图样的绘制和样机的试制,并在试验场地进行样机的田间试验,作业质量和效果良好。改进后的整机外形尺寸(长×宽×高)1650mm×2513mm×1080mm;作业幅宽：220cm;作业速度为3～5 km/h,生产率为0.4～1 hm2/h,作业垄数：3。田间试验结果表明：新型的玉米秸秆还田机对玉米秸秆具有很好的切碎效果,剪切长度合格率90%,秸秆平均切碎长度为5.2 cm,玉米留茬高度≤80 mm,秸秆粉碎还田机的剪切长度的均匀系数为80.72%,作业性能稳定,碎茬抛撒均匀且覆盖率高。作业后土碎地平,满足农艺要求,可直接进行后续播种作业。