深松整地机的优化设计及田间试验研究

作     者：林泽坤 

作者单位：西北农林科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：闫小丽;张军昌

授予年度：2016年

学科分类：0828[工学-农业工程] 08[工学] 

主      题：农业机械 深松整地机 优化设计 田间试验 

摘      要：机械化深松整地作业是增强土壤蓄水保墒能力,提高耕地质量,综合生产能力和促进农业增产的有效措施。现有深松机具作业中存在功耗大,易堵塞,作业后地表不平整,不能满足后续播种作业对种床的需求,从而在一定程度上制约了深松技术与装备的推广应用。本文基于课题组研制的深松整地作业机一代机田间试验的基础上,进行了改进优化设计,研制了二代机,并进行了田间性能测试。本文完成的工作及结论如下:(1)确定总体改进方案对一代机进行了田间试验,分析田间试验结果确定总体优化设计方案。(2)深松铲及组件的优化设计设计了一套入土角调控机构,实现作业时深松铲入土角控制在最佳范围,以减小深松作业阻力,并进行了单铲虚拟装配。(3)单铲减阻效果的对比试验研究试验结果表明:设计的弹性减阻机构较无弹性减阻机构牵引阻力平均降低了18.74%,变异系数平均减少8.73%,说明深松铲在有弹性元件的状态下,机具的工作平稳性更好,并确定了最优弹簧参数:钢丝直径d=16mm,自由高度H0=220mm,节距t=30mm,中径D=80mm。(4)总体方案设计完成整机设计计算及校核,运用三维设计软件完成关键部件三维造型以及整机虚拟装配,进行整机干涉检验。(5)样机制造及田间性能试验试验结果表明:深松深度合格率为95%,变异系数为4.51%,稳定性系数达95.49%;土壤蓬松度平均值为19.43%,土壤干扰系数为56.62%;耕后地表最大值与最小值的差值平均值为4.6cm;地表10cm以内与全耕层碎土率平均值分别为76.4%和75.4%。机具通过性好,作业后地表平整,碎土效果好。作业指标均满足国家标准规定。