仿生智能整地机通用刀辊设计与试验研究

根据中国北方旱作农业现状,结合“十一五”国家科技支撑计划重大项目“多功能农业装备与设施研制”中“仿生智能作业机械的研究与开发”(编号:2006BAD11A08)课题的要求,研制仿生智能整地机。对仿生智能整地机的关键部件—通用刀辊进行了研究设计,使整地机能够实现旋耕和碎茬作业的通用。 本文对通用刀片的运动形式进行分析,选取对功率消耗影响较大的4个结构参数作为设计变量,设计了9组结构参数不同的通用刀片,并在实验室进行单刀旋耕和切断(碎茬)试验,得出影响功率消耗的最优结构参数搭配与主次因素。以切断试验得到的优搭配为变量,进行优设计。选取合适的工作参数,对优设计的通用刀片进行了功率消耗试验,考查工作参数对功率消耗的影响,得出了各参数间的回归方程,根据方程得到了功率随工作参数变化的规律。根据通用刀片的排列原则,改进设计了通用刀片的多头螺旋线排列程序。设计了刀盘和刀轴,并对刀轴进行了强度校核,结果表明刀轴设计能满足工作要求。设计了两行仿生智能整地机的刀辊,并在田间进行整机旋耕-碎茬性能试验,结果表明,作业性能基本满足作业的要求。 论文的研究对于进一步研究旋耕-碎茬通用部件,研制仿生智能整地机,提高工作效率,降低能耗和作业成本,有一定的实际参考价值。