稻油轮作区铲锹式油菜直播种床整备机设计与试验

摘要：

针对长江中下游稻油轮作区土壤黏重板结、秸秆量大等问题,油菜直播种床整备采用传统旋耕方式常导致耕层浅、埋茬效果不足和平整度较低的实际问题,本文结合油菜种植农艺要求,设计了主动铲锹切土、抛土,并集成被动式开畦沟、碎土、平整厢面装置,实现适宜油菜直播的土壤翻耕、碎土、秸秆埋覆、平整等功能的铲锹式种床整备机;根据铲锹入土角、耕深、切土节距等要求,建立了曲柄连杆机构运动学模型,基于Matlab软件分析得出曲柄连杆机构结构参数;根据铲尖运动轨迹、切土节距、沟底凸起高度等要求,确定了左右交错式铲锹和螺旋式的曲柄排列方式,开展了机组运行参数的匹配设计,得出了机组前进速度vm为0.4～0.5 m/s、曲柄转速n为240 r/min;同时开展了土壤被铲锹抛出后运动过程分析,确定了罩壳安装参数;建立了基于离散元方法的耕作部件-土壤-秸秆相互作用仿真模型,应用EDEM与ADAMS软件耦合分析了机具的秸秆埋覆性能,仿真结果表明,平均秸秆埋覆率为91.64％,可实现秸秆深埋还田.田间试验表明,在高茬水稻秸秆工况下,铲锹式种床整备机的平均作业耕深为215.3 mm,与传统旋耕方式相比,平均耕深提高99.2mm;秸秆埋覆率为89.43％,相比传统旋耕方式的埋覆率提升了 27.61个百分点,且机组无缠绕和堵塞,通过性好,整机作业质量达到稻茬地油菜直播种床整备的要求.

关键词：油菜直播、种床整备、铲锹式、曲柄连杆机构、运动学分析

所属期刊栏目：53

分类号：S222.3(农业机械及农具)

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-02-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：26-35