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耕作部件对带状旋耕耕作质量的影响研究

中国农机化学报 2022年第12期43卷 184-189页

作者：杨艳山吴凡赵亚平胡志超顾峰玮丁启朔苏州农业职业技术学院江苏苏州215000 农业农村部南京农业机械化研究所南京市210031 南京农业大学南京市210031

应绿色可持续农业的发展要求,带状免耕播种技术在我国南方稻麦种植区得到推广与应用。为简明耕作部件对带状旋耕耕作质量的影响,在280、380和510 r/min刀轴转速下对凿型旋耕刀、直刃旋耕刀和IT225型旋耕刀进行田间耕作试验。试验结果表... 详细信息

应绿色可持续农业的发展要求,带状免耕播种技术在我国南方稻麦种植区得到推广与应用。为简明耕作部件对带状旋耕耕作质量的影响,在280、380和510 r/min刀轴转速下对凿型旋耕刀、直刃旋耕刀和IT225型旋耕刀进行田间耕作试验。试验结果表明,影响耕作质量的主要因素是耕作部件形状和刀轴转速。在刀轴转速为510 r/min时,IT225型旋耕刀创造的土壤回填率只有7%,土壤回填效果明显低于具有较小正切刃的直刃旋耕刀和凿型旋耕刀。凿型旋耕刀能够创造出较好的回填和土壤破碎的效果,但由于其没有侧切刃无法创造出整齐的种床截面。在刀轴转速为180 r/min时,凿型旋耕刀造成的种床截面扰动率高达20%。直刃旋耕刀能够形成齐整的种床截面和高于50%的土壤回填率,但产生的土壤破碎体粒径过大,不能满足播种的需求。本研究为带状旋耕耕作部件优化指明方向,即兼顾直刃旋耕刀和凿型旋耕刀的特点,将两种或几种刀具进行有机结合,以满足不同土壤条件下带状旋耕播种的需求。

关键词：耕作部件田间试验种床截面破碎度回填率

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耕作部件耦合仿生表面结构制备方法

农业机械学报 2016年第S1期47卷 130-135页

作者：贾洪雷罗晓峰王文君张哲郭明卓庄健吉林大学工程仿生教育部重点实验室长春130025 吉林大学生物与农业工程学院长春130025

针对农业机械耕作部件既要提高耐磨性又要保证强度的问题,提出了一种通过构建仿生表面结构和控制工艺来设计结构/材料二元耦合仿生表面结构的方法。采用球墨铸铁制备具有仿生表面结构的耕作部件使仿生表面由高硬度白口铁构成,从而兼顾... 详细信息

针对农业机械耕作部件既要提高耐磨性又要保证强度的问题,提出了一种通过构建仿生表面结构和控制工艺来设计结构/材料二元耦合仿生表面结构的方法。采用球墨铸铁制备具有仿生表面结构的耕作部件使仿生表面由高硬度白口铁构成,从而兼顾部件的耐磨性和机械性能。试验结果表明,在铸造过程中,单纯通过仿生表面结构或局部设置小型冷铁的方法,部件仿生表面结构局部均未能形成白口铁组织,而上述两种方法的结合运用,可实现仿生表面结构的白口化。分析表明,仿生表面结构可限制熔体流动,设置冷铁可提高局部过冷度,两者结合可实现耦合仿生设计。显微硬度和划痕试验表明,耦合仿生表面结构具有较高的局部硬度,相比于芯部基体,其显微硬度值平均提高了35.71%,而形成相同宽度的划痕时,其所需载荷是芯部基体的1.16倍。水润湿性试验表明,耦合仿生表面结构与芯部基体水润湿性也存在一定的差异,相比于芯部基体,其接触角增大了14.91%。此方法适用于生成具有耐磨性能且高强度的耕作部件,在保证部件机械性能的同时,可提高耐磨性和降低土壤粘附。

关键词：耕作部件耦合仿生表面结构耐磨

几种不同触土曲面耕作部件的力学性能仿真研究

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机械工程学报 2010年第15期46卷 71-75页

作者：郭志军周德义周志立河南科技大学车辆与动力工程学院洛阳471003 吉林大学生物与农业工程学院长春130025

优化耕作部件触土曲面形状,降低工作阻力,提高工作效率,始终是人们关注的问题。引入纵深比的概念,采用有限元法分析直线、抛物线、摆线、圆弧、仿生曲线(包含小家鼠、田鼠、蝼蛄、公鸡等爪趾触土面轮廓线)等分别作为触土曲面准线时,各... 详细信息

优化耕作部件触土曲面形状,降低工作阻力,提高工作效率,始终是人们关注的问题。引入纵深比的概念,采用有限元法分析直线、抛物线、摆线、圆弧、仿生曲线(包含小家鼠、田鼠、蝼蛄、公鸡等爪趾触土面轮廓线)等分别作为触土曲面准线时,各种不同触土曲面耕作部件耕作力学性能的优劣。研究结果表明,耕作部件触土曲面准线和纵深比是影响工作阻力的两个重要因素。在小纵深比(0耕作部件与直线型耕作部件相比普遍具有较优的耕作力学性能。仿生优化设计有可能获得性能优异的耕作部件,但仿生曲线情况复杂,设计过程中需特殊曲线特殊对待。抛物线式耕作部件在较宽纵深比范围内(0耕作力学特性。圆弧面耕作部件减阻性能略差。摆线适宜于设计具有较大纵深比(L/B≈1.2)的耕作部件触土曲面。研究对于土壤耕作部件的触土曲面减阻设计具有较重要的参考价值。

关键词：耕作部件触土曲面准线纵深比工作阻力

耕作部件性能试验台测控系统—基于ZigBee和LabVIEW

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农机化研究 2018年第5期40卷 195-200页

作者：孙志全杨洲孙健峰熊平原黄杨清陈华明华南农业大学工程学院广东广州510642 仲恺农业工程学院机电工程学院广州510225

为了解决耕作部件性能试验台测控系统布线复杂、电源线对传输信号干扰大的问题,在原有耕作部件性能试验台基础上设计了基于ZigBee和LabVIEW的测控系统。ZigBee无线网络以CC2530为核心,建立由协调节点和终端节点组成的星型网络结构,采集... 详细信息

为了解决耕作部件性能试验台测控系统布线复杂、电源线对传输信号干扰大的问题,在原有耕作部件性能试验台基础上设计了基于ZigBee和LabVIEW的测控系统。ZigBee无线网络以CC2530为核心,建立由协调节点和终端节点组成的星型网络结构,采集终端采集耕作部件动力学参数,控制终端控制耕作部件工作状态;基于LabVIEW开发环境设计试验台PC端测控软件,实现对耕作部件工作性能参数可视化显示、在线调整和存储的功能。对并列旋耕式开沟器耕作性能进行试验研究,试验结果表明:并列旋耕式开沟器工作扭矩与前进速度成正比,且随速度的增加工作扭矩速度增加趋势变缓。通过试验验证,该系统运行稳定,简化了试验台布线,提高了数据传输质量。

关键词：耕作部件试验台 ZigBee 无线网络 LabVIEW

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45钢耕作部件表面渗硼处理及耐磨性

金属热处理 2012年第9期37卷 113-116页

作者：邢泽炳翟鹏飞张晓刚山西农业大学工学院山西太谷030801

对45钢耕作部件表面渗硼,并淬火和高温回火处理,分析其耐磨性。结果表明,45钢渗硼后得到约50μm厚的由Fe2B和FeB组成的渗硼层,渗硼层与基体呈冶金结合,组织致密,耐磨性得到提高。经淬火处理,表面硬度达1400 HV0.2,耐磨性最好。

关键词： 45钢耕作部件渗硼耐磨性

带状旋耕式小麦免耕播种机耕作部件作业机理研究

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中国农机化学报 2021年第6期42卷 10-16页

作者：杨艳山丁启朔贺亭峰孙翠华王锋苏州农业职业技术学院江苏苏州215000 南京农业大学工学院/江苏省智能化农业装备重点实验室南京市210031 山西农业大学山西有机旱地农业研究院太原市030031

为明确带状旋耕式免耕播种机耕作过程中耕作机具与土壤间的相互作用机理,利用离散元仿真软件从微观层面对典型的且已广泛应用的IT225型旋耕刀、直刃旋耕刀和凿型旋耕刀进行仿真,研究发现旋耕刀具的抛土特性是影响土壤回填效果的关键因... 详细信息

为明确带状旋耕式免耕播种机耕作过程中耕作机具与土壤间的相互作用机理,利用离散元仿真软件从微观层面对典型的且已广泛应用的IT225型旋耕刀、直刃旋耕刀和凿型旋耕刀进行仿真,研究发现旋耕刀具的抛土特性是影响土壤回填效果的关键因素。田间试验表明,土壤破碎体的回填率随刀轴转速的增加而下降。IT225型旋耕刀在高刀轴转速(>280 r/min)下侧向抛土现象最为明显,在超高刀轴转速(510 r/min)时创造的土壤侧抛率最高,达到了92%,因此产生回填效果最差,回填率仅为8%,无法满足播种时种—土接触的需要。凿型旋耕刀耕作过程中可以勾带起部分土壤破碎体向机具前进方向抛洒,在刀轴转速为510 r/min时土壤侧抛率为85%,能够产生接近36%的土壤回填效果。直刃旋耕刀的侧向抛土集中在刀轴两侧10 cm范围内,在刀轴转速为510 r/min时侧抛率只有70%,回填率高达60%显著高于其他两种刀具。鉴于土壤回填效果对种—土接触的重要性,直刃旋耕刀耕作过程中具有土壤扰动范围小、土壤破碎体侧抛率低、回填效果好等优点,本文推荐直刃旋耕刀作为带状旋耕播种机的耕作部件。

关键词：带状耕作播种机离散元耕作部件旋耕刀回填率

耕作部件表面熔覆硬质合金工艺及其耐磨性的研究

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耕作部件表面熔覆硬质合金工艺及其耐磨性的研究

作者：翟鹏飞山西农业大学

学位级别：硕士

磨损作为农业机械耕作部件失效的重要原因,已造成巨大的经济损失。针对这一问题,在参考国内外在提高耕作部件耐磨性方面的资料基础上,本课题研究利用熔覆硬质合金技术提高农业耕作部件的耐磨性,延长其使用寿命,具有重要的实践意义。试... 详细信息

磨损作为农业机械耕作部件失效的重要原因,已造成巨大的经济损失。针对这一问题,在参考国内外在提高耕作部件耐磨性方面的资料基础上,本课题研究利用熔覆硬质合金技术提高农业耕作部件的耐磨性,延长其使用寿命,具有重要的实践意义。试验利用电弧在氩气的保护下,将含有Co、WC、TiC的混合粉末以响应面设计的方式熔覆在农业机械耕作部件常用65Mn钢上,分别用硬度计与磨粒磨损试验机测试了熔覆层的硬度与耐磨性,并用光学显微镜、扫描电镜与X射线衍射仪观察了样品的显微组织结构。结果表明：在一定条件下,较小的电流值在熔覆过程中产生的热量小,只在基体表层发生了轻微熔化,熔覆层稀释率小,而且晶粒细化,能获得较高的硬度,响应面的岭脊分析也表明较小的电流值对获得高硬度有效果,其预测电流值为62A,电流对硬度与耐磨性的影响均表现为显著;Co、TiC合适的配料比对硬度与耐磨性影响显著,同时可推断WC也对响应值有重要影响;硬度不能作为衡量耐磨性的唯一指标,还要结合组织结合状态分析。本研究中表明,硬质相WC、TiC等分散于粘结相Co中,由于Co有较高的塑性与韧性,能对硬质相起到固定与保护作用,使硬质相更好的抵抗磨粒切削,提高了耐磨性。

关键词：耕作部件熔覆硬质合金耐磨性

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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微耕机土壤耕作部件田间测试平台的研制

湖南农业大学学报（自然科学版） 2017年第4期43卷 456-459页

作者：曾百功叶进杨仕柳剑李明生陈俊杰西南大学工程技术学院重庆400716 工程仿生教育部重点实验室吉林长春130025

针对室内土槽试验难以真实模拟田间试验的工作状况,在SR1Z–135型多功能微耕机的基础上,研制了微耕机土壤耕作部件田间测试平台。该平台由传动系统、测试系统、试验系统和行走系统组成,可在田间实际工况下对旋耕刀、深耕刀、防缠刀和起... 详细信息

针对室内土槽试验难以真实模拟田间试验的工作状况,在SR1Z–135型多功能微耕机的基础上,研制了微耕机土壤耕作部件田间测试平台。该平台由传动系统、测试系统、试验系统和行走系统组成,可在田间实际工况下对旋耕刀、深耕刀、防缠刀和起垄器进行性能测试,并实时显示和处理这些待测部件的转速、转矩及功率信息。田间验证试验结果表明:微耕机旋耕刀组平均转速为47 r/min时,平均转矩为226 N·m,平均功率为1.114 kW;微耕机旋耕刀组平均转速为100 r/min时,平均转矩为238 N·m,平均功率为2.568 kW,与室内土槽试验获得的旋耕刀组的基础数据基本一致。测试平台运转顺畅,行驶平稳,耕深稳定。

关键词：微耕机耕作部件田间测试平台工作参数

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耕作部件-土壤接触问题研究方法分析

农业机械学报 2001年第4期32卷 102-104,112页

作者：郭志军佟金任露泉周志立吉林大学地面机械仿生技术教育部重点实验室长春市130025 洛阳工学院汽车系洛阳市471039

阐述了用有限元法研究耕作部件土壤接触 (以窄齿土壤接触为主 )问题的进展情况 ,并对人工神经网络以及分形几何在耕作部件土壤接触问题研究中的应用方式作了初步的设想。

关键词：耕整地机具土壤接触问题研究方法耕作部件