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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 立軸式玉米莖稈切碎裝置的研究
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 簡(jiǎn)介：
- 本課題通過(guò)對(duì)現(xiàn)有玉米收獲機(jī)切碎裝置的分析，比較其優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)出一種性能可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(jì)使其切碎效果最佳，將防護(hù)罩設(shè)計(jì)成封閉型莖桿拋灑更均勻。
- 詳細(xì)介紹：
- 本文對(duì)立軸式莖稈還田機(jī)進(jìn)行了理論分析與研究，通過(guò)高速攝像技術(shù)確定了莖稈切碎裝置動(dòng)刀碎稈的狀況，對(duì)碎稈的拋灑均勻性進(jìn)行了試驗(yàn)研究，確定了相應(yīng)的數(shù)學(xué)關(guān)系式。為進(jìn)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(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)與力學(xué)相關(guān)原理對(duì)莖稈切碎裝置做了理論分析，得出切碎的莖稈長(zhǎng)度與切碎時(shí)莖稈喂入的情況、莖稈下落的距離 有一定的關(guān)系。 2.通過(guò)試驗(yàn)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(duì)應(yīng)。 3.應(yīng)用高速攝影儀對(duì)莖稈切碎過(guò)程的研究。通過(guò)對(duì)莖稈切碎過(guò)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(dòng)刀切斷之后，莖稈邊下落邊被動(dòng)刀切碎。另一種是玉米植株被切斷后整個(gè)玉米植株被動(dòng)刀纏進(jìn)莖稈切碎裝置的防護(hù)罩內(nèi)，動(dòng)刀對(duì)整個(gè)莖稈揉搓、碾壓等等進(jìn)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(shí)，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(guò)理論分析與試驗(yàn)研究的方式進(jìn)行立軸式玉米莖稈切碎裝置的研究。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 在玉米摘穗輥與切碎裝置配合的情況下，通過(guò)對(duì)切碎效果的分析將切刀設(shè)計(jì)為甩刀，通過(guò)四個(gè)螺栓連接到刀架上;通過(guò)對(duì)拋灑效果的分析將防護(hù)罩設(shè)計(jì)成封閉形式。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 本課題通過(guò)對(duì)現(xiàn)有玉米收獲機(jī)切碎裝置的分析，比較其優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)出一種性能可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(jì)使其切碎效果最佳，將防護(hù)罩設(shè)計(jì)成封閉型莖桿拋灑更均勻。本課題的研究對(duì)推廣玉米收獲機(jī)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(shí)意義。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本文對(duì)立軸式莖稈還田機(jī)進(jìn)行了理論分析與研究，通過(guò)高速攝像技術(shù)確定了莖稈切碎裝置動(dòng)刀碎稈的狀況，對(duì)碎稈的拋灑均勻性進(jìn)行了試驗(yàn)研究，確定了相應(yīng)的數(shù)學(xué)關(guān)系式。為進(jìn)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(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)與力學(xué)相關(guān)原理對(duì)莖稈切碎裝置做了理論分析，得出切碎的莖稈長(zhǎng)度與切碎時(shí)莖稈喂入的情況、莖稈下落的距離 有一定的關(guān)系。 2.通過(guò)試驗(yàn)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(duì)應(yīng)。 3.應(yīng)用高速攝影儀對(duì)莖稈切碎過(guò)程的研究。通過(guò)對(duì)莖稈切碎過(guò)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(dòng)刀切斷之后，莖稈邊下落邊被動(dòng)刀切碎。另一種是玉米植株被切斷后整個(gè)玉米植株被動(dòng)刀纏進(jìn)莖稈切碎裝置的防護(hù)罩內(nèi)，動(dòng)刀對(duì)整個(gè)莖稈揉搓、碾壓等等進(jìn)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(shí)，切碎效果最佳，拋灑效果最佳。
獲獎(jiǎng)情況
- 無(wú)
鑒定結(jié)果
- 無(wú)
參考文獻(xiàn)
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同類課題研究水平概述
- 我國(guó)對(duì)玉米聯(lián)合收獲機(jī)械的研究十分重視，國(guó)家在“九五”期間開(kāi)始連續(xù)立項(xiàng)資助聯(lián)合收獲機(jī)的開(kāi)發(fā)，先后有中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院、山東省農(nóng)機(jī)技術(shù)推廣站、中收集團(tuán)、福田雷沃農(nóng)裝公司、山東巨明機(jī)械有限公司、天津市農(nóng)機(jī)局、天津富康農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司、山東理工大學(xué)等單位承擔(dān)了國(guó)家“九五”和“十五”科技攻關(guān)課題，國(guó)家“十一五”支撐計(jì)劃、國(guó)家星火計(jì)劃、農(nóng)業(yè)部“跨越計(jì)劃”等項(xiàng)目。山東省農(nóng)機(jī)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(jì)劃”、國(guó)家“九五”和“十五”科技攻關(guān)課題，國(guó)家“十一五”支撐計(jì)劃等項(xiàng)目的資助。研制出懸掛式、自走式，不對(duì)行收獲等多種機(jī)型，2008年研制成功玉米收獲小麥播種聯(lián)合作業(yè)機(jī)，并申請(qǐng)了多項(xiàng)國(guó)家專利。山東玉豐集團(tuán)研制的背負(fù)式玉米聯(lián)合收獲機(jī)，主要功能是玉米收獲與莖稈還田。其中兩行背負(fù)式玉米聯(lián)合收獲機(jī)較為成熟，三行的玉米聯(lián)合收獲機(jī)主要是自走式，與小麥聯(lián)合收獲機(jī)可以互換割臺(tái)，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(tái)摘穗輥對(duì)玉米果穗的啃傷作用，提出了摘穗輥的間距、作業(yè)機(jī)行進(jìn)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(huì)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(jī)摘穗輥輥型對(duì)作業(yè)主要性能參數(shù)的影響，同時(shí)對(duì)各運(yùn)動(dòng)參數(shù)的交互作用進(jìn)行對(duì)比分析，確定了各運(yùn)動(dòng)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(jī)工作原理，臥輥式玉米割臺(tái)收獲過(guò)程中果穗的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，同時(shí)，研制了莖穗兼收型玉米聯(lián)合收獲機(jī)、無(wú)鏈?zhǔn)接衩茁?lián)合收獲機(jī)、不對(duì)行玉米聯(lián)合收獲機(jī)等。 發(fā)達(dá)國(guó)家在還田機(jī)具的研制和生產(chǎn)上起步較早，美國(guó)萬(wàn)國(guó)公司于20世紀(jì)60年代初首次在聯(lián)合收割機(jī)上采取切碎機(jī)對(duì)秸稈進(jìn)行粉碎還田，其后研制了與90kW拖拉機(jī)配套的60型秸稈切碎機(jī)。日本采用的是在半喂入式聯(lián)合收割機(jī)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(jué)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(hù)等領(lǐng)域，還可直接用于秸稈肥制作，達(dá)到秸稈還田目的，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，社會(huì)效益和生態(tài)效益，目前已在世界上二十幾個(gè)國(guó)家得到迅速推廣應(yīng)用。 綜上所述，國(guó)外一些國(guó)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(guó)家，甚至一些發(fā)達(dá)國(guó)家，仍然存在著秸稈田間直接焚燒的現(xiàn)象
