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大豆密植平播机关键部件研究及整机设计

作者:刘宏新 王福林
出版时间: 2007-11
ISBN: 978-7-109-12278-9
出版社: 中国农业出版社

简介

本书选题基于国家科技攻关重大项目“粮食主产区主要经济作物增效技术研究”及黑龙江省政府重大科技推广项目“大豆优质高效生产技术研究与示范”,旨在为其中重要研究内容之一的大豆密植平作高产栽培新技术的推广提供装备支持。

遵循理论分析与创新设计相结合、实验室试验与实践检验相结合的原则以及全面系统的研究路线,作者就大豆密植平作配套播种机的关键部件及系列整机进行了深入系统的研究。

(1)明确配套机具的技术要点及解决途径从广泛查阅相关技术资料、充分征求专家意见、透彻理解大豆密植平作耕作制度下的农艺规范入手,全面总结配套机具研发的经验教训,借鉴国内外现有同类机具的技术特点并结合现代机械化作业的新要求,明确了机具技术要点在于整体结构优化、复式作业项目合理搭配、完善配套机械化作业环节、新型专用零部件研发及相关理论建立等方面。

同时,本书全面总结归纳了影响播种作业性能,涵盖作业规程、结构参数、调整数据等诸方面的共性因素,并充分分析每一因素对作业性能的作用方式及影响程度,给出了相关因素之间的转换关系,为部件和整机试验研究过程中根据不同对象、不同目的、不同手段进行因素选择、水平域确定,以及通过试验研究获取具有实用价值的规律及经验总结提供了相应依据和便利。

(2)新型高性能排种器设计在继承和发展传统立式圆盘排种器结构简单,传动方便以及作者前期设计的侧充重力清种排种器不伤种、工作阻力小等优点的基础上,研究开发了一种新型双体立式复合圆盘重力清种结构形式的机械式精密排种器。

该型排种器创新性地采用双体及复合种盘的结构,在有效改善种子充填条件、保证排种质量的同时,成倍提高了机械式精密排种器的极限作业速度及可靠性。

结合深入的理论分析及试验测试,完成了排种盘型孔参数优化,具有良好工艺性及工作性能的型孔防堵塞机构、种层高度控制机构等细节设计。

新型排种器实现了制造工艺简单、配合精度适宜、适于高速作业、工作可靠、便于调整维护的设计目标,全面完成了传统机械立式圆盘排种器的升级换代。

突出的性价比是其重要特征。

(3)排种器工作机理、性能特点研究及回归模型建立为配合深入的试验研究及理论分析,探讨改进提高排种器工作性能的正确途径,设计了具有全面体现原型排种器重要特征、适应因素多水平调整、工作过程可视化、与试验台机械接口良好等特点的排种器试验装置。

利用该装置于国内先进水平的JPS-12计算机视觉技术排种器检测实验台上进行试验研究,试验通过专业软件Reda(Northeast Agriculture University)、Design Expert 6(Copyright 2000 by Stat-Ease,Inc)等进行设计及数据处理。

同时,使用具有国际领先水平的Phantom V5.1-4G(Vision Research,Inc.USA,Max-1200帧/s)高速摄影系统摄取排种器工作过程各环节的高速影片。

通过全面的试验研究及高速影像信息技术,明确了排种器的工作机理,以及播种(排种)作业、基础结构等诸因素对排种器工作性能的影响规律并建立相应多因素回归模型。

研究手段及结论具有双重创新性,研究成果除可直接用于该型排种器的优化设计及产品定型外,对同类型排种器研究亦具有较大的基础理论指导价值。

(4)关键作业部件研究创新设计了差径同轴等角双圆盘分层施肥开沟器、等角螺旋线前刃及限深翼板种沟开沟器等关键零部件。

差径同轴等角双圆盘分层施肥开沟器用于侧位分层施肥,具有通过性好、阻力小、适应能力强等特点;等角螺旋线前刃及限深翼板种沟开沟器则有地形起伏敏感度高,反馈量适宜,开沟深度稳定,种沟沟型及土层结构合理等优势。

(5)复式播种单元设计经充分论证而选择的由侧位分层施肥、开沟、精量点播、覆土、镇压等环节组成的复式作业组合,具有项目搭配合理、易于实现、符合作物生长规律及便于作业组织等特点。

在全面考虑单元功能、部件构成、联接顺序、挂接形式、仿形方案等技术环节的基础上,由差径同轴等角双圆盘分层施肥开沟器、外槽轮排肥器、等角螺旋线前刃及限深翼板种沟开沟器、双体立式复合圆盘排种器、刮板式覆土器、橡胶轮镇压器组成的高性能复式播种作业单元紧凑、可靠、适用、实用。

(6)整机设计及机型系列化方案整机以通用梁架为基础平台,围绕播种单元设置种肥箱,确定传动路线,兼顾功能的专用性与多用性。

播种单元之间横向距离的改变可适应不同行距要求,整机限深装置的升降配合部分工作部件更换或调整亦可用于垄、台作,排种盘的更换及传动速比的调整可兼顾不同作物品种。

系列机型由大、中、小单机悬挂式及大型水平伸缩、水平折叠、多机组合牵引等6种具体形式构成。

系列化由不同宽度及结构的梁架、标准播种单元数量及配置方式的变化实现,各机型零部件通用性强、联接标准化、使用灵活。

研究基于全面分析、系统设计及多种先进手段相结合,力求定位准确、思路清晰、论证充分、试验全面、数据翔实、程序标准、结论可信、理论深入、设计适用。

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