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悬挂式小麦精密播种机的使用与维护
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3秒自动关闭窗口垄间套播冬小麦免耕播种机关键部件的研究--《东北农业大学》2012年硕士论文
垄间套播冬小麦免耕播种机关键部件的研究
【摘要】：为了促进由东北农业大学历时12年育成的冬小麦新品种“东农冬麦1号”在黑龙江省的推广,本论文研究了适用于作物垄间套播冬小麦的免耕播种机。
本论文研究内容来源于东北农业大学科研启动基金项目“冬小麦免耕播种机的改进及工作机理的研究”。根据“东农冬麦1号”的播种农艺要求,按照农机、农艺相结合的设计思想,对关键部件：仿形机构、防堵机构和开沟器进行了研究,研制出带有两自由度双向仿形机构、拨草圆盘刀和鸭嘴式开沟器的垄间套播冬小麦免耕播种机。
通过理论分析和计算,设计出一种可以实现双向仿形功能的平行四杆机构。该机构由仿形横杆、仿形纵杆和仿形竖杆组成,可以实现随地面上下、左右仿形。通过对仿形机构的几何结构的计算确定了仿形机构的各个零件的参数,以及仿形量的大小,并应用ABAQUS软件对仿形限位板进行有限元分析,以满足播种机在被提升、运输过程中的安全性的要求。应用CATIA软件对播种机单体进行了动态仿真、运动学的分析,得出新型垄间套播冬小麦免耕播种机的两自由度双向仿形机构的仿形滞后现象明显低于第一代播种机,该播种机上的开沟器的运动轨迹形状更加接近于实际地形,能够提高播种质量。
对防堵机构进行初步了研究。依据滑切理论设计了一种拨草圆盘刀,并对该防堵机构设计了两种不同的防堵方式：主动式和被动式。在对两种防堵方式进行验证试验后得出,被动式防堵机构的防堵性能优于主动式防堵机构。
对开沟器进行了设计,确定了鸭嘴式开沟器的结构。该开沟器结构简单,采用矩形管制成,代替了原来的导种管和导肥管,简化了播种机上冗余的机构。对开沟器进行了强度和刚度校核,满足要求。对播种机单体架进行了有限元分析,单体架在开沟器工作时所受的最大应力为23.2Mpa,单体架与开沟器相接处的部分的变形在0.mm之间,对开沟器的入土角不会造成影响。
采用三因素五水平二次回归正交旋转中心组合试验方法,以播种机前进速度、开沟器入土角、开沟器入土隙角为影响因素,以开沟深度稳定性,土壤阻力、开沟宽度为目标函数,对开沟器进行田间试验,并得到各因素对其工作时的影响程度的大小。并对试验结果进行优化设计,确定了鸭嘴式开沟器的最佳结构方案：播种机前进速度4Km/h,开沟器的入土角为27°,入土隙角为7°。
本文研究的两自由度双向仿形机构、拨草圆盘刀以及鸭嘴式开沟器,可为播种不同种类作物的免耕播种机提供参考依据,其中两自由度双向仿形机构可增加单体仿形机构的种类。
【关键词】：
【学位授予单位】：东北农业大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2012【分类号】：S223.2【目录】：
摘要8-9Abstract9-111 引言11-18 1.1 研究背景及目的意义11-12 1.2 国内外小麦免耕播种机的研究现状及发展趋势12-16
1.2.1 国外研究现状及发展趋势12-14
1.2.2 国内研究现状及发展趋势14-16 1.3 本论文研究的主要内容和方法16-18
1.3.1 研究的主要内容16
1.3.2 研究的方法16-182 垄间套播冬小麦免耕播种机总体结构的设计18-24 2.1 东北地区冬小麦播种机理18-19
2.1.1 东北地区垄作法播种的生产特点18
2.1.2 冬小麦的播种特点18-19 2.2 冬小麦免耕播种机性能要求19
2.2.1 播种的农艺要求19
2.2.2 播种机机具要求19 2.3 垄间套播冬小麦免耕播种机设计19-22
2.3.1 整机设计原则19-20
2.3.2 总体结构和基本参数20-21
2.3.3 冬小麦免耕播种机的工作原理21-22 2.4 小结22-243 两自由度双向仿形机构的设计24-37 3.1 仿形形式与结构类型24-27 3.2 仿形机构自由度的计算27-28 3.3 两自由度双向仿形机构诸因素分析28-34
3.3.1 两自由度双向仿形机构尺寸的设计29-33
3.3.2 仿形限位板的有限元分析33-34 3.4 基于CATIA的仿形机构运动学分析34-36
3.4.1 第一代播种机仿形机构的仿形分析34-35
3.4.2 两自由度双向仿形机构的仿形分析35-36 3.5 小结36-374 防堵机构的研究37-42 4.1 免耕播种机防堵机构的类型37-38 4.2 免耕播种机防堵机构的设计38-41
4.2.1 拨草圆盘刀的设计38-39
4.2.2 防堵机构的选择39-41 4.3 小结41-425 开沟器的设计42-53 5.1 开沟器的工作要求42-43 5.2 开沟器的类型43-45 5.3 鸭嘴式开沟器的设计45-51
5.3.1 鸭嘴式开沟器的结构及基本参数的确定45-47
5.3.2 强度的校核47-50
5.3.3 播种机单体架对开沟器的影响50-51 5.4 小结51-536 开沟器的田间试验研究53-71 6.1 试验地基本参数的测试53-54 6.2 测试系统的设计54-56 6.3 开沟器的三向力受力试验56-58
6.3.1 播种机不同前进速度与三向力的关系57
6.3.2 不同入土角的开沟器与三向力的关系57
6.3.3 不同入土隙角的开沟器与三向力的关系57-58 6.4 多因素试验研究58-69
6.4.1 试验方法58
6.4.2 试验因素的处理58-59
6.4.3 试验方案的设计与结果59-60
6.4.4 各因素对开沟深度稳定性的影响60-63
6.4.5 各因素对前进阻力的影响63-66
6.4.6 各因素对开沟宽度的影响66-69 6.5 优化分析69 6.6 小结69-717 结论71-73 7.1 结论71 7.2 创新点71-72 7.3 不足与完善72-73致谢73-74参考文献74-77攻读硕士学位期间发表的学术论文77
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