“互联网+”深松旋耕联合作业机的改进与试验

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• 论文作者：李柏林 ; 韦丽娇 ; 董学虎 ; 牛钊君 ; 李明
• 年：2016
• 作者机构：中国热带农业科学院农业机械研究所;
• 论文关键词：甘蔗地 ; 深松整地 ; 改进 ; 智能检测
• 会议召开时间：2016-11-09
• 会议录名称：中国热带作物学会2016年学术年会论文集
• 语种：中文
• 分类号：S222.4
• 学会代码：ZGRZ
• 会议名称：中国热带作物学会2016年学术年会
• 会议地点：中国广西南宁
• 主办单位：中国热带作物学会
• 学会名称：中国热带作物学会
• 页数：2
• 文件大小：336k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

针对我国南方热带耕地具有土壤板结严重,黏性大,不易破碎,耕作难度大等特点,已有深松旋耕联合作业机存在结构单薄、能耗高、使用寿命短,因秸秆和杂草等堵塞现象严重等问题,对"互联网+"深松旋耕联合作业机进行改进。通过土槽试验车数显压力测量仪,分析确定深松旋耕联合作业机作业时关键部件的刚体动力学参量,根据分析结果改进设计独立的三角立锥支承式整体焊合机架,深松犁连接梁与机架前梁提高了12cm,深松犁前移约20㎝,使秸秆和杂草等可以顺利进入旋耕室,旋耕机构可对其进行旋耕、搅拌及粉碎等,从而有效减少了秸秆和杂草等堵塞的现象,增强机具适应性。结合Solid Edge ST4软件仿真深松犁在不同形状、入土角度、犁尖材质条件下的刚体动力学参量,有限元分析犁体应力、应变,观察不同形状犁体应力集中点,探索分析犁体极限断裂规律,进而改进深松犁,改进后的深松犁采用厚度为30㎜、宽度约为100㎜的钢板(国内外现有机具一般采用20mm、宽度约80㎜的钢板)制作,以适应南方热带耕地土壤粘性、比阻大等条件。采用二次通用旋转组合设计,以牵引阻力位试验指标,犁柄倾斜角、入土角、入土隙角为影响因素,进行结构优化试验研究。通过对试验结果分析,建立了深松部件关键角度参数与牵引阻力之间的数学模型,在保证深松犁作业性能的前提下,确定了犁柄倾角为33°、入土角为25°、入土隙角为6°时为最优的参数组合。根据试验结果改进机具,配套100~140型轮式拖拉机对改进样机进行试验验证,同时完成深松、旋耕作业,结果表明:改进的深松旋耕联合作业机深松深度增加了8~10cm,牵引阻力减小了5%,作业成本约降低25%。针对实施深松作业补贴由人工丈量效率低下,对深松作业面积及作业质量统计监督不科学的问题,在改进的机具上安装可视化深松整地检测仪,该仪器主要由GPS卫星定位系统、数据接收线、深度检测传感器、深度实时显示装置、摄像装置等组成,拖拉机手通过深松深度实时显示装置可实时获知深松作业情况,而监控室中的工作人员通过可视化深松整地检测仪能远程在线监测作业机具的作业现场、质量、轨迹等情况,便于对深松作业状况的统计和查询,大大节省了监管的人力成本和经济成本。对改进后的"互联网+"深松旋耕联合作业机进行田间试验,通过智能检测,试验结果显示:改进机具生产率大于5亩/小时、深松深度为30~45cm,深松深度稳定性系数达到90%,旋耕深度为10~20cm,旋耕深度稳定性系数达到90%。改进后的机具性能良好,满足甘蔗地深松技术要求。

引文