原茬地12行小麦免耕播种机关键技术研究

针对我国黄淮海一年两熟地区三秋收获后秸秆覆盖量大、残留根茬粗壮、小麦播种行距窄、土壤坚实度大等易导致小麦免耕播种难的问题,设计了一种采用新型防堵装置的原茬地小麦免耕播种机,主要工作内容和取得工作成果如下:(1)整机设计。根据一年两熟地区小麦免耕播种遇到的问题以及小麦免耕播种的技术要求,针对性的提出原茬地小麦免耕播种的设计要求,利用CATIA对原茬地小麦免耕播种机进行了虚拟设计。(2)轻型种床整备装置的设计。确定了轻型种床整备装置的整体结构和相关技术参数;设计了传动系统;完成了对刀齿的选型和排列布置并进行了分析验证;运用离散元软件EDEM刀辊进行了虚拟旋耕试验来检验是否满足实际作业要求;对刀辊进行了力学和模态分析来验证刀辊的整体设计是否合理。结果表明:虚拟旋耕试验的出旋耕后地表平整度在1.5cm左右,旋耕层深度合格率大于92.53%,高于NY/T 499—2013《旋耕机作业质量》要求的标准,刀轴的理论外径为30mm,刀轴的设计满足强度要求,刀辊固有频率的转速远远小于发生共振时的临界转速。(3)播种单体的设计。采用平行四连杆单体仿形,仿形量为80mm,仿形效果良好;凿型铲式开沟器入土角α=30°,铲尖张角β=25°,体型紧凑,入土性能强,对土壤的扰动小,回土能力,铲尖可拆卸,使用寿命长;镇压轮与单体机架固定连接,可同时起到镇压、限深、仿形的功用;对播种单体建立了作业时力学模型,确定了其正常作业所需条件。(4)样机试制和田间试验。明确了田间试验的目的。结果表明:当作业速度为5.2km时,播种均匀性变异系数为32.39%,播种深度合格率为93.33%、变异系数为11.2%,各项指标均能满足GB/T 20865-2007《免耕施肥播种机》对小麦免耕播种的要求。机具通过性好,地轮滑移率小,排种排肥效果好。