差速锯切式水稻秸秆粉碎还田机设计与试验

论文摘要

为解决东北稻区秸秆粉碎质量不达标、影响后期作业的问题,该文基于差速锯切原理,设计了一种秸秆粉碎还田机,可实现锯盘刀与粉碎刀同向差速配合,提高切削秸秆的摩擦力及相对线速度,以达到支撑锯切的目的,改善秸秆粉碎效果。通过理论分析,对粉碎刀和锯盘刀等关键部件进行设计;利用Fluent仿真分析,得到正扇叶型粉碎刀能够提高粉碎腔内风速;对秸秆切碎过程进行动力学分析,确定影响粉碎效果的主要因素为粉碎刀转速及其与锯盘刀间的倾斜角度。选取粉碎刀转速和倾斜角度作为试验因素,以秸秆粉碎平均长度和秸秆粉碎长度合格率为评价指标,进行二因素三水平田间试验,结果表明:粉碎刀转速和倾斜角度对秸秆粉碎平均长度和秸秆粉碎长度合格率均有显著影响。综合考虑秸秆粉碎效果和功耗等因素,最终确定优化组合为粉碎刀转速1800 r/min,倾斜角度65°,相应的锯盘刀转速为600 r/min。优化组合条件下的田间试验结果为:秸秆粉碎平均长度9.58cm,长度10cm以下的秸秆占93.23%,秸秆抛撒不均匀度20.89%,满足东北稻区秸秆粉碎抛撒质量要求。通过与现有秸秆粉碎还田机进行性能对比试验,得出研制的差速锯切式水稻秸秆粉碎还田机秸秆粉碎效果更优,后期翻耕秸秆掩埋率达98.92%。机具的设计对解决东北稻区秸秆还田关键技术问题具有重要意义和应用价值。

论文目录

• 0 引言
• 1 整机结构及工作原理
•   1.1 整机结构
•   1.2 工作原理与技术参数
• 2 关键部件设计及参数确定
•   2.1 粉碎装置设计及参数确定
•     2.1.1 粉碎刀刀型设计
•     2.1.2 粉碎刀扇叶对粉碎腔内流速影响仿真分析
•     2.1.3 粉碎刀布置
•   2.2 锯盘装置设计及参数确定
•     2.2.1 锯盘刀设计及参数确定
•     2.2.2 锯盘刀布置
•   2.3 粉碎刀和锯盘刀转速计算
•   2.4 粉碎质量影响因素分析
• 3 田间试验
•   3.1 试验条件与测试指标
•   3.2 试验设计
•   3.3 田间试验结果与分析
• 4 对比试验
•   4.1 试验设计与结果分析
•   4.2 不同切割形式秸秆还田对后期翻耕影响
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 孙妮娜,王晓燕,李洪文,何进,王庆杰,王将,刘正道,王英博

关键词: 农业机械,秸秆,设计,东北稻区,锯盘刀,粉碎刀,差速锯切,田间试验

来源: 农业工程学报 2019年22期

年度: 2019

分类: 农业科技

专业: 农业基础科学

单位: 中国农业大学工学院

基金: “十三五”国家重点研发计划项目(2016YFD0300909-03),教育部创新团队发展计划项目(IRT13039)

分类号: S224.29

页码: 267-276

总页数: 10

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