试析水稻整株秸秆还田机参数优化设计与试验研究

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1、东北农业大学硕士学位论文水稻整株秸秆还田机参数优化设计与试验研究姓名：张明秋申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：王金武20080620摘要摘要秸秆是农作物的副产品，是一种可以利用的重要生物资源，合理的利用作物秸秆资源，对因过度使用化肥和焚烧作物秸秆所带来的环境安全问题，有着积极而重要的意义。在保持和改善生态环境、农业可持续发展的前提下，不断提高资源利用率、土地产出率。秸秆机械还田是解决秸秆处理问题的有效途径之一。目前，秸秆机械还田机具已成为我国农机近期研究的一个重要领域。关于稻麦秸秆整株还田的机具研究目前还存在很多问题。为了研究

2、水稻整株秸秆还田机具各部件的结构参数、工作参数等因素对功率的影响，降低秸秆整株还田机具功率消耗，本文对秸秆还田机具的相关参数进行了设计和试验研究。(1)通过对还田农艺及功耗影响的理论分析，选择(出)影响还田机作业质量的结构参数、工作参数作为主要研究因素提出试验台的总体设计方案，对刀的排列方式、刀片滑切角以及刀片安装角等主要工作部件的结构进行优化设计；(2)模拟试验机具的还田作业，研制了还田试验台，进行室内土槽试验；选择农用动态遥测仪作为采集功率数据的试验仪器；对遥测头单元进行设计、加工，并对扭矩传感器进行了调试及进行静态标定；(3)在影响参

3、数中，机器前进速度、刀辊旋转速度、刀的安装角、刀盘上刀的数量四个试验因子，对机具作业状态和功率消耗有较大影响。为了保证在试验过程中参数选择的一致性，提高实验的效率，便于试验研究，故以刀盘上安装3把或4把还田刀作为试验的前提，对机器前进速度、刀辊旋转速度、刀的安装角三个试验因子，按照二次正交旋转组合设计试验方法，给出试验方案并进行试验研究；(4)利用Design--Expert软件对试验数据分析，在刀盘上安装还田刀数不同的前提下，得到机器前进速度、刀辊旋转速度、安装角三个因素对功率、覆盖率影响的数学模型，并分析三个因素对功率、覆盖率的影响规律

4、；(5)优化试验结果，对选择的优化的参数组合进行验证试验，通过对验证效果的分析得出，试验参数组合优化的可行性。本文通过上述的试验和分析，给出了机器前进速度、刀辊旋转速度、安装角、刀盘上刀数四个囚素在满足作业质量的前提下，降低功耗的最优组合方案，为进一步进行整机参数优化设计提供了重要的理论依据。关键词：水稻整株秸秆；秸秆还田机；优化设计；功率消耗VIAbstractTheExperimentalStudyandtheOptimizingDesignofOperatingParametersonRiceStrawReturnMachineThe

5、strawissidelineproductofcropandakindofbiologicresourcethatmayuse．Theproperuseofcropsstrawresourcesispositiveandvitalsignificancefortheenvironmentsecurityproblemwhichuseexcessivelythechemicalfertilizerandtheburndowncropsstrawstalkbring．Undertheconditionofimprovementecologic

6、alenvironmentandsustainingdevelopmentproblemsweraisetheavailabilityofresourcesandthelandyieldrateunceasingly．Thestrawreturninmechanicalmethodisoneoftheeffectivewaystosolvethestrawprocessing．Atpresent，thestrawreturnmachinehasbecomeofanimportantfieldinagriculturalmachineryst

7、udyinChina．Howevertherearestilllotsofproblemsexistedinthestudyofthestrawreturnmachineofwholericestems．Inordertosolvetheimpactofthosefactorsonthepowerconsumption，suchasstructuralparameters，operatingparametersandSOonofeachcomponentinthemachine，andreducepowerconsumption，thepa

8、perimplementedadesignandexperimentalinvestigationontheparametersofthestrawretummachine．(1