论文部分内容阅读
大蒜作为新疆重要的经济作物,是大蒜主产区农民主要的经济来源,目前新疆大蒜主要采取人工点播后铺管覆膜的种植方式,这种种植方式劳动强度大且生产效率低;新疆劳动力不足和缺乏适合大蒜种植农艺要求的播种机械,已严重制约了新疆大蒜产业的规模化、高效化发展。原大蒜播种机在新疆种植区作业时,发现存在如下问题:(1)蒜种正芽率低、重复率和空穴率高。(2)播种机缺少铺管覆膜功能。针对现有大蒜播种机与新疆大蒜种植区农艺技术不匹配的问题,开展了以下研究:(1)测量新疆大蒜物料特性,改进播种机构。针对新疆蒜种与内地蒜种物理特性存在差异的问题,测量昭苏大蒜和吉木萨尔大蒜外形尺寸,选择昭苏蒜种作为播种品种,测量其重心位置及最小压碎力等物理特性,根据昭苏蒜种的外形尺寸,改进单粒取种机构取种勺尺寸,对取种链速度进行分析,计算得到蒜种不脱落的取种链极限速度;根据昭苏蒜种长度方向尺寸、重心位置和最小压碎力,改进鳞芽调向机构接种斗结构尺寸,在不伤蒜种的前提下加快鳞芽调向速度;(2)重新设计驱动地轮。针对新疆大蒜主产区土壤特性,对行走过程中的驱动地轮进行受力分析,系统分析影响播种机驱动地轮滑移率的地轮结构因素,借鉴不同农机的播种机优缺点,设计了新型驱动地轮,通过田间试验验证,得到滑移率最小的地轮结构尺寸,最小滑移率为5%,解决了地轮在行走过程中的滑移率过高的问题;(3)设计铺管覆膜机构。针对新疆区域大蒜播种后需要铺管覆膜的农艺要求,借鉴现有作物铺膜机结构,在原大蒜播种机上设计铺管覆膜机构,在满足机具轻量化设计要求的前提下,对容易发生变形开裂的地轮轴及铺管覆膜机构机架进行有限元分析,校核强度及变形量均符合设计要求,实现了大蒜的播种、铺管、铺膜一体机械化作业;(4)对改进后播种机整机田间试验。与原大蒜播种机相比,蒜种正芽率最高提高15.6%,蒜种重复率降低了7.4%,蒜种空穴率降低了22.4%,驱动地轮滑移率降低了17.8%,铺管覆膜性能满足相关行业标准,播种机改进后播种性能提升明显,整机结构设计合理,满足设计要求。