基本信息
- 項目名稱：
- 立軸式玉米莖稈切碎裝置的研究
- 小類：
- 機械與控制
- 簡介：
- 本課題通過對現(xiàn)有玉米收獲機切碎裝置的分析，比較其優(yōu)缺點，設(shè)計出一種性能可靠、結(jié)構(gòu)簡單、布局合理的立軸式玉米莖稈切碎裝置。該裝置采用甩刀設(shè)計使其切碎效果最佳，將防護罩設(shè)計成封閉型莖桿拋灑更均勻。
- 詳細介紹：
- 本文對立軸式莖稈還田機進行了理論分析與研究，通過高速攝像技術(shù)確定了莖稈切碎裝置動刀碎稈的狀況，對碎稈的拋灑均勻性進行了試驗研究，確定了相應(yīng)的數(shù)學(xué)關(guān)系式。為進一步改善立軸式莖稈切碎裝置切碎效果提供一定的理論基礎(chǔ)。 1.通過運動學(xué)與力學(xué)相關(guān)原理對莖稈切碎裝置做了理論分析，得出切碎的莖稈長度與切碎時莖稈喂入的情況、莖稈下落的距離 有一定的關(guān)系。 2.通過試驗研究得出影響切碎效果的主要因素是莖稈的喂入位置，其次是刀盤的轉(zhuǎn)速。喂入位置是立軸式玉米莖稈切碎裝置的定刀與摘穗輥的位置相對應(yīng)。 3.應(yīng)用高速攝影儀對莖稈切碎過程的研究。通過對莖稈切碎過程的觀察，得出莖稈切碎的方式有兩種，一種是玉米植株被動刀切斷之后，莖稈邊下落邊被動刀切碎。另一種是玉米植株被切斷后整個玉米植株被動刀纏進莖稈切碎裝置的防護罩內(nèi)，動刀對整個莖稈揉搓、碾壓等等進一步的粉碎。 4.在莖稈切碎裝置中莖稈的喂入位置為靠近定刀，拋灑口封閉時，切碎效果最佳，拋灑效果最佳。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 通過理論分析與試驗研究的方式進行立軸式玉米莖稈切碎裝置的研究。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 在玉米摘穗輥與切碎裝置配合的情況下，通過對切碎效果的分析將切刀設(shè)計為甩刀，通過四個螺栓連接到刀架上;通過對拋灑效果的分析將防護罩設(shè)計成封閉形式。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 本課題通過對現(xiàn)有玉米收獲機切碎裝置的分析，比較其優(yōu)缺點，設(shè)計出一種性能可靠、結(jié)構(gòu)簡單、布局合理的立軸式玉米莖稈切碎裝置。該裝置采用甩刀設(shè)計使其切碎效果最佳，將防護罩設(shè)計成封閉型莖桿拋灑更均勻。本課題的研究對推廣玉米收獲機械化技術(shù)和改善農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)都具有十分重要的現(xiàn)實意義。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本文對立軸式莖稈還田機進行了理論分析與研究，通過高速攝像技術(shù)確定了莖稈切碎裝置動刀碎稈的狀況，對碎稈的拋灑均勻性進行了試驗研究，確定了相應(yīng)的數(shù)學(xué)關(guān)系式。為進一步改善立軸式莖稈切碎裝置切碎效果提供一定的理論基礎(chǔ)。 1.通過運動學(xué)與力學(xué)相關(guān)原理對莖稈切碎裝置做了理論分析，得出切碎的莖稈長度與切碎時莖稈喂入的情況、莖稈下落的距離 有一定的關(guān)系。 2.通過試驗研究得出影響切碎效果的主要因素是莖稈的喂入位置，其次是刀盤的轉(zhuǎn)速。喂入位置是立軸式玉米莖稈切碎裝置的定刀與摘穗輥的位置相對應(yīng)。 3.應(yīng)用高速攝影儀對莖稈切碎過程的研究。通過對莖稈切碎過程的觀察，得出莖稈切碎的方式有兩種，一種是玉米植株被動刀切斷之后，莖稈邊下落邊被動刀切碎。另一種是玉米植株被切斷后整個玉米植株被動刀纏進莖稈切碎裝置的防護罩內(nèi)，動刀對整個莖稈揉搓、碾壓等等進一步的粉碎。 4.在莖稈切碎裝置中莖稈的喂入位置為靠近定刀，拋灑口封閉時，切碎效果最佳，拋灑效果最佳。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻
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同類課題研究水平概述
- 我國對玉米聯(lián)合收獲機械的研究十分重視，國家在“九五”期間開始連續(xù)立項資助聯(lián)合收獲機的開發(fā)，先后有中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院、山東省農(nóng)機技術(shù)推廣站、中收集團、福田雷沃農(nóng)裝公司、山東巨明機械有限公司、天津市農(nóng)機局、天津富康農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司、山東理工大學(xué)等單位承擔了國家“九五”和“十五”科技攻關(guān)課題，國家“十一五”支撐計劃、國家星火計劃、農(nóng)業(yè)部“跨越計劃”等項目。山東省農(nóng)機技術(shù)推廣站和山東理工大學(xué)合作連續(xù)獲得了農(nóng)業(yè)部“跨越計劃”、國家“九五”和“十五”科技攻關(guān)課題，國家“十一五”支撐計劃等項目的資助。研制出懸掛式、自走式，不對行收獲等多種機型，2008年研制成功玉米收獲小麥播種聯(lián)合作業(yè)機，并申請了多項國家專利。山東玉豐集團研制的背負式玉米聯(lián)合收獲機，主要功能是玉米收獲與莖稈還田。其中兩行背負式玉米聯(lián)合收獲機較為成熟，三行的玉米聯(lián)合收獲機主要是自走式，與小麥聯(lián)合收獲機可以互換割臺，這種在山東半島地區(qū)較為成熟，主要的生產(chǎn)廠家是福田雷沃重工。 高校與科研單位的研究狀況是，吉林大學(xué)佟金、賀俊林等人研究了臥輥式玉米割臺摘穗輥對玉米果穗的啃傷作用，提出了摘穗輥的間距、作業(yè)機行進速度、摘穗輥的轉(zhuǎn)速和摘穗輥與地面間的夾角等因素都會影響果穗的啃傷。吉林大學(xué)吳文福等研究了立輥型玉米收獲機摘穗輥輥型對作業(yè)主要性能參數(shù)的影響，同時對各運動參數(shù)的交互作用進行對比分析，確定了各運動參數(shù)的最佳組合。山東理工大學(xué)張道林等人研究了臥輥式、板式玉米收獲機工作原理，臥輥式玉米割臺收獲過程中果穗的運動規(guī)律，同時，研制了莖穗兼收型玉米聯(lián)合收獲機、無鏈式玉米聯(lián)合收獲機、不對行玉米聯(lián)合收獲機等。 發(fā)達國家在還田機具的研制和生產(chǎn)上起步較早，美國萬國公司于20世紀60年代初首次在聯(lián)合收割機上采取切碎機對秸稈進行粉碎還田，其后研制了與90kW拖拉機配套的60型秸稈切碎機。日本采用的是在半喂入式聯(lián)合收割機后面安裝切碎裝置，一次能完成收獲和秸稈粉碎。日本微生物學(xué)家島本覺也先生研究發(fā)明的酵素菌技術(shù)在日本廣泛應(yīng)用于種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、環(huán)境保護等領(lǐng)域，還可直接用于秸稈肥制作，達到秸稈還田目的，具有良好的經(jīng)濟效益，社會效益和生態(tài)效益，目前已在世界上二十幾個國家得到迅速推廣應(yīng)用。 綜上所述，國外一些國家秸稈還田的研究與利用已處于領(lǐng)先水平。但是，世界上許多國家，甚至一些發(fā)達國家，仍然存在著秸稈田間直接焚燒的現(xiàn)象
