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中耕培土机械装备研究进展

农业工程与装备 2022年第5期49卷 1-5页

作者：何激光张晟邓志强张文军熊橙梁张庆富杨柳姚未远罗海峰陈熵湖南省烟草公司长沙市公司宁乡市分公司湖南长沙410600 湖南农业大学机电工程学院湖南长沙410128

中耕培土是田间管理的关键环节,可以为作物生长提供良好的外围环境。通过系统阐述国内外中耕机械装备与关键部件的研究进展和应用现状,针对目前我国中耕培土机械装备的优缺点进行了深入分析和探讨,从加强农机农艺融合、加快智能化培土... 详细信息

中耕培土是田间管理的关键环节,可以为作物生长提供良好的外围环境。通过系统阐述国内外中耕机械装备与关键部件的研究进展和应用现状,针对目前我国中耕培土机械装备的优缺点进行了深入分析和探讨,从加强农机农艺融合、加快智能化培土机具研发等方面提出了具体改进建议。

关键词：中耕培土机械研究进展发展建议研究趋势

中耕培土后覆盖秸秆对烤烟生长及养分吸收和产质量的影响

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中国烟草学报 2008年第4期14卷 18-22页

作者：徐天养赵正雄李忠环陈荣平许龙王光霖金霞云南农业大学烟草学院昆明黑龙潭650201 云南省烟草公司昆明市公司昆明650051

通过田间试验研究了中耕培土后垄面覆盖小麦秸秆对烟株农艺性状、根系及整株干物质累积、养分吸收和烟叶产量、产值和品质的影响。结果表明:中耕培土后垄面覆盖小麦秸秆对烟株前期的生长影响不大,但对打顶后烟株的生长有一定的促进作用... 详细信息

通过田间试验研究了中耕培土后垄面覆盖小麦秸秆对烟株农艺性状、根系及整株干物质累积、养分吸收和烟叶产量、产值和品质的影响。结果表明:中耕培土后垄面覆盖小麦秸秆对烟株前期的生长影响不大,但对打顶后烟株的生长有一定的促进作用;覆盖秸秆烟株表现为中、上部叶片扩展更好,叶面积系数增加,体内干物质累积和养分吸收增多。覆盖秸秆处理烟叶产量、产值和上等烟比例均显著高于对照,而在烤后烟叶化学成分含量和评吸结果方面,处理与对照较为接近。

关键词：烤烟小麦秸秆覆盖中耕培土干物质累积养分吸收产量质量

中耕培土机构及其阻力测试挂接装置设计与试验

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中耕培土机构及其阻力测试挂接装置设计与试验

作者：刘行吉林大学

学位级别：硕士

玉米是全球重要的粮食作物,具有较强的多功能特性。全球的玉米需求量不断增长,而我国的耕地面积不断减少,每年我国由于倒伏以及草害导致粮食作物的减产高达数十亿公斤,减少玉米的倒伏及草害是提高玉米产量的重要途径,保障玉米产量才能... 详细信息

玉米是全球重要的粮食作物,具有较强的多功能特性。全球的玉米需求量不断增长,而我国的耕地面积不断减少,每年我国由于倒伏以及草害导致粮食作物的减产高达数十亿公斤,减少玉米的倒伏及草害是提高玉米产量的重要途径,保障玉米产量才能解决日益尖锐的供需矛盾。中耕培土是我国农业精耕细作的重要环节,也是保障作物产量和质量的重要途径,可以疏松土壤,提高地表温度,防涝保墒,促进作物根系发育,消灭杂草及减少病虫害的发生。目前我国的中耕培土机械种类并不是很多,主要有圆盘式、旋耕刀式、旋耕犁式、铧式等类型,大多存在普遍适应性差和易缠绕堵塞等问题。本文针对我国东北地区保护性耕作模式免耕播种后的中耕作业,根据中耕培土的技术要求,结合铧式犁的翻土曲面和推土铲的工作曲面组合方式,设计了一种与中耕整机相配套的曲翼可调式培土机构,包括与中耕机连接的阻力测试挂接装置,同时可以监测耕作深度。所设计的阻力测试挂接装置同时具有仿形功能,根据所设计的阻力测试挂接装置的整体方案,对拉压传感器组件的各个部件、角度传感器组件的各个部件和挂接装置与中耕整机的连接机架进行设计,确定各个部件的结构参数和连接方式。本文设计的曲翼式培土机构在中耕机的牵引下进行培土作业,培土铲翼由平面和曲面两部分组成,在作业时土壤颗粒沿着曲面末端切面方向落下,土壤堆积更密集,相对于传统培土铲培土高度更高,宽度更大;培土铲柄后置的连接方式有效改善了杂草缠绕,机具堵塞的问题。曲翼式培土机构的主要工作部件为培土底板、迎土板和培土铲翼,通过分析各工作部件在作业时受到的土壤反力,可以得到整个机构作业时的工作阻力,通过分析可以得到培土机构的培土效果和工作阻力主要与铲翼夹角γ、工作速度v、入土深度h等因素有关。通过EDEM离散元仿真分析,采用控制变量法得到培土机构采用不同因素水平组合作业后的培土高度、培土宽度和土壤破碎率,仿真结果表明:在仿真模拟时,随着三因素数值的增加,土壤破碎率均增大;当工作速度和入土深度增加时,培土宽度均增大,铲翼夹角增加时,培土宽度减小;培土高度随着工作速度和铲翼夹角的增加先增加后减小,当入土深度增加时,培土高度随着增大。利用Matlab对仿真模拟后的作业效果图进行处理,可以直观的得到不同参数水平下的培土效果,得到培土宽度最大为128.025mm,培土高度最大为71.21mm,土壤破碎率最大为80.059%。对比仿真试验结果表明本文设计的曲翼式培土机构培土高度、培土宽度和土壤破碎率均优于传统培土铲。通过室内土槽试验验证本文所设计的阻力测试挂接装置的可靠性和精确性,结果表明:RTMD测试装置相对于TFMD测试装置的最大相对误差为8.807%,最小相对误差为6.979%。田间耕深监测试验所得的测试值与田间试验后实测值进行对比,发现监测值与实测值基本接近,各数据点的相对误差相较于同水平数据波动不超过3%,在相同试验条件下相对偏差值范围基本相近。与传统双铧式平面培土铲在相同参数水平下进行田间对比试验,对试验数据进行分析得到本文所设计的曲翼式培土机构作业后培土高度相对较高。利用Design-Expert软件中Box-Behnken Design设计正交组合试验,进行田间试验并对试验数据优化分析,得出曲翼式培土机构田间培土作业最佳参数组合:工作速度为7.57km/h,铲翼夹角为61°,入土深度为152 mm,此时培土高度为62.13mm,土壤破碎率为86.78%。

关键词：农业机械中耕培土曲翼式仿真分析试验

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高秆作物中耕培土机械化技术分析

河南农业科学 2016年第5期45卷 157-160页

作者：张秀丽王栋仝振伟吴响河南农业大学机电工程学院河南郑州450002

中耕培土可以改善植株根系土壤环境,促进根系生长发育,尤其是高秆作物通过培土还能增强根茎的抗倒伏能力,提高产量和质量。目前的中耕培土机械化技术有锄铲式培土和回转式培土两类,锄铲式培土通过土壤沿铲部的推移实现培土,能较好保持... 详细信息

中耕培土可以改善植株根系土壤环境,促进根系生长发育,尤其是高秆作物通过培土还能增强根茎的抗倒伏能力,提高产量和质量。目前的中耕培土机械化技术有锄铲式培土和回转式培土两类,锄铲式培土通过土壤沿铲部的推移实现培土,能较好保持土壤肥力的原位,但培土高度低,消耗功率大;回转式培土通过滚子的回转转动和机组前进运动的合成运动实现对土壤的抛洒来培土,流向不易控制,易于造成底部叶子的机械损伤,培土效率较高;新研究的螺旋培土刀机构通过对土壤实现铣削并传送,能较好控制土壤的流向,做到精细培土作业,减小对作物根部的机械损伤,有关培土效果需要田间进一步验证。

关键词：高秆作物农业机械中耕培土技术分析

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烤烟中耕培土复式作业机的研制及试验研究

烤烟中耕培土复式作业机的研制及试验研究

作者：刘超东北农业大学

学位级别：硕士

烤烟传入我国至今,已经成为最重要的经济作物之一,为国家的财政增收和经济水平增长做出了巨大的贡献。但我国烤烟机械化水平不高,中耕培土作业机械仍然存在着很多缺点,平原烟区烤烟中耕培土作业机多为基于其它作物中耕培土作业机经烟农... 详细信息

烤烟传入我国至今,已经成为最重要的经济作物之一,为国家的财政增收和经济水平增长做出了巨大的贡献。但我国烤烟机械化水平不高,中耕培土作业机械仍然存在着很多缺点,平原烟区烤烟中耕培土作业机多为基于其它作物中耕培土作业机经烟农自行改制而成,虽然能一次性完成旋耕松土、除草、培土起垄等多项作业,但作业后存在耕深较浅、漏耕严重、功率消耗大、土壤垡块大、垄面不紧实等问题,达不到农艺要求,在一定程度上影响了该农艺应达到的作业效果。在综合分析国内外烤烟中耕培土作业机械发展研究现状的基础上,总结我国现有烤烟中耕培土作业机械的优缺点,按照我国烤烟中耕培土作业的农艺、农技要求和作业机性能要求,研制出了一种新型烤烟中耕培土复式作业机。主要研究的内容如下:(1)根据黑龙江省等平原烟区烤烟中耕培土作业的农艺、农技要求和作业机性能要求,结合中耕培土作业机械的特点,确定机具总体配置方案,对烤烟中耕培土复式作业机整机及关键部件进行设计,并对作业机的主要结构、工作原理进行阐述,确定其主要技术参数。(2)设计了一种可调节角度的旋耕罩,通过调节旋耕罩导流板的角度和旋耕罩摆动板的角度,改变旋耕刀组旋切抛出且打在旋耕罩上的土壤的流向,使土壤流向两侧垄体,从而减小培土铲的阻力,并通过离散元仿真分析软件EDEM对作业机的旋耕罩进行了离散元仿真分析。(3)设计了一种新型培土铲,此培土铲可以实现对土壤流动方向和不同方向上土壤流量的控制,并且可以通过调整铲翼的角度实现对垄形和垄高的控制。(4)对作业机进行了三维建模、装配和评估,确保零部件间无相互干涉,最后输出二维图纸,将所有零部件进行加工制造,装配得到物理样机,经过试运行,该样机运转正常,符合设计要求,为接下来的试验研究打下来良好的基础。(5)利用ANSYS Workbench软件对机架进行了静力学分析和模态分析,静力学分析结果表明,机架在静力载荷作用下,变形量在合理范围内,结构稳定,设计合理;模态分析结果表明,机架在其固有频率影响下,总体变形量较小,且固有频率较大,振动频率不会对机架结构造成破坏。(6)通过导流板倾斜角度对油耗的影响试验,对离散元仿真分析结果进行了验证,试验结果与离散元仿真分析结果一致,证明了仿真结果的正确性和旋耕罩设计的可行性。(7)通过三因素三水平正交试验,确定了最优工作参数组合,试验结果表明:当机组前进速度选取3 km/h,两铲翼夹角选取30°,培土铲入土深度选取9 cm时,碎土率为90.72%,培土高度合格率为93.33%,埋苗率为0.22%;此时碎土率和培土合格率较高且埋苗率较低,符合试验预期目标。

关键词：烤烟中耕培土旋耕罩培土铲试验研究