油菜机械直播铲锹式种床整备机往复滑切刀设计与试验

S222.3; 针对长江中下游稻油轮作区水稻收获后秸秆留茬高且覆盖量大的作业工况,为提高油菜机械直播铲锹式种床整备机的秸秆切割能力、秸秆与土壤混合一致性和作业后秸秆在耕层深度上的垂直分布均匀性,该研究研制了一种适配于铲锹式耕地装置的往复滑切刀,在铲锹作业前预先对未耕地表层土壤进行扰动与秸秆切割.首先基于往复滑切刀滑切秸秆的动力学模型,确定满足要求的往复滑切刀刃口滑切角范围为31°～59°;建立了往复滑切刀摆动作业的运动学模型,分析了刃口动态滑切角与静态滑切角、转速、前进速度等参数的变化关系,结合铲锹式耕地装置运动学模型得出的往复滑切刀角速度变化趋势,使用阿基米德螺线对其刃口曲线进行设计.进一步...

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Published in农业工程学报 Vol. 41; no. 1; pp. 75 - 86
Main Authors 林建新, 廖庆喜, 康艳, 杜文斌, 张青松, 蔡家顺
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 华中农业大学工学院,武汉 430070%华中农业大学工学院,武汉 430070 2025
农业农村部长江中下游农业装备重点实验室,武汉 430070
Subjects
rapeseed
shovel-type plowing device
稻油轮作
rice straw
滑切
水稻秸秆
rice-rapeseed rotation
slide-cutting
铲锹式种床整备机
油菜
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Summary:S222.3; 针对长江中下游稻油轮作区水稻收获后秸秆留茬高且覆盖量大的作业工况,为提高油菜机械直播铲锹式种床整备机的秸秆切割能力、秸秆与土壤混合一致性和作业后秸秆在耕层深度上的垂直分布均匀性,该研究研制了一种适配于铲锹式耕地装置的往复滑切刀,在铲锹作业前预先对未耕地表层土壤进行扰动与秸秆切割.首先基于往复滑切刀滑切秸秆的动力学模型,确定满足要求的往复滑切刀刃口滑切角范围为31°～59°;建立了往复滑切刀摆动作业的运动学模型,分析了刃口动态滑切角与静态滑切角、转速、前进速度等参数的变化关系,结合铲锹式耕地装置运动学模型得出的往复滑切刀角速度变化趋势,使用阿基米德螺线对其刃口曲线进行设计.进一步通过DEM-MBD耦合仿真,选取曲柄转速、前进速度和刃口角为试验因素,以往复滑切刀秸秆切割效果和平均作业阻力为评价指标进行单因素及三因素三水平正交试验,根据极差和方差分析结果得出较优参数组合.田间试验结果表明,安装往复滑切刀的铲锹式种床整备机与未安装时相比,机组作业后长度小于100 mm的秸秆质量占比增加了 17.09个百分点,长度大于200 mm的秸秆质量占比降低了 20.75个百分点,耕后秸秆在土壤中的垂直分布均匀性提升了 39.68个百分点.研究可为该地区耕整地机具及关键部件的设计与改进提供参考.
ISSN:1002-6819
DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.202408232