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《新型玉米茎秆粉碎灭茬机的田间粉碎试验》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第27卷第5期Vo.l27No.52006年10月旋风磨http://www.grainyq.com/product/770.htmlOct.2006文章编号:1672-6871(2006)05-0061-04新型玉米茎秆粉碎灭茬机的田间粉碎试验汤志军,貌建华,马源,韩光伟(河南科技大学车辆与动力工程学院,河南洛阳471003)摘要:以新型玉米茎秆粉碎灭茬机为研究对象,选取刀辊转速、机组前进速度、动刀倾角为三个试验因素,以粉碎合格率、粉碎功耗为试验指标,采用正交试验的方法,在田间对玉米茎秆和根茬进行了粉碎试验,分析茎秆粉碎灭茬机结
2、构、运动参数对粉碎质量、粉碎功耗的影响。试验结果表明:刀辊转速和机组前进速度对粉碎功耗和粉碎合格率的影响都是显著的;动刀倾角对粉碎功耗的影响是显著的,对粉碎合格率是不显著的。最优组合为刀辊转速480r/min,动刀的顷角为6b,机组前进速度为2.45km/m。关键词:玉米茎秆;粉碎机;功耗;合格率中图分类号:S225.51文献标识码:A0前言随着茎秆还田技术的大力推广,茎秆粉碎灭茬机具发展很快,但此类机具目前也存在以下两方面的[1]问题:一是旋耕机具碎茬质量不高,根茬并未完全切碎,一部分与土壤粘附在一起的根茬翻到地表,反而增加了整
3、地、播种作业的难度,另外掩埋效果差,动力消耗过大;二是重机具研制,轻机理研究,因而出现了机具多而杂,但性能高的机具较少有这一严重问题。有的机具用旋耕刀代替切茬刀,碎茬效果[1]差,且功耗较大。本文以一种新型玉米茎秆粉碎灭茬机为研究对象,采用正交试验方法进行田间试验,以了解结构运动参数对粉碎质量的影响,为茎秆粉碎灭茬机的参数选择提供了试验依据。1试验样机及工作原理试验样机结构简图如图1所示,它与13.5~15kW小四轮拖拉机配套作业,为后置全悬挂式。试验样机采用刀辊逆向旋转来切割玉米茎秆和根茬的工作方式,原理如图2所示。玉米茎秆被拖
4、拉机和茎秆粉碎破茬机压倒,且倒向前方,随后动刀入土在Ⅰ位置将玉米根系切断,后面的动刀再把已切断的玉米茎秆(包括部分根茬)推到Ⅱ位置处,在定刀的配合下,将玉米茎秆和根茬切断。切断的茎秆和根茬在动刀和罩板的作用下散落在地面上,尔后大部分又被动刀带入土中。因为玉米茎秆比较粗,存在一定的刚度和韧性,所以在定刀的配合下,能很好的完成切割。与同类机具相比,该机结构简单,一作者简介:汤志军(1977-),男,山东五莲人,硕士生;貌建华(1955-),女,河南开封人,副教授.收稿日期:2006-03-08#62#锤片式粉碎磨http://www.
5、grainyq.com/product/532.html2006年个刀辊轴就能完成茎秆粉碎和根茬切碎,并且还增加了一个定刀片,使切割过程中有了一个支撑,因而从理论上可以降低刀辊转速,为进一步降低功耗提供了保证。2测量仪器及测量原理试验用测量仪器有JN388型系列智能数字式转矩转速测量仪(即图1中的传感器)、无线数据采集系统(F/V转换器、无线网络遥测系统和测试系统)。测量原理如图3所示,转速转矩仪把测得的信号输送到F/V转换器,经过无线网络遥测系统后,最后由测试系统输出测试结果,即功率和转速。3田间试验3.1试验条件和试验指标20
6、05年10月在河南省孟津县王良乡对该机具进行了田间试验,配套动力为中国一拖集团东方红-200拖拉机,试验条件如表1所示。表1试验条件玉米株玉米行茎秆含水单株茎秆平茎秆平均茎秆平均土壤含水土壤硬度2距/mm距/mm水率/%均直径/mm质量/g高度/mm率/%N/cm34453074.723437.524223.56.85以粉碎功耗、粉碎质量为试验指标来分析玉米茎秆粉碎灭茬机的工作性能。粉碎功耗直接通过测试系统测出,粉碎合格率G定义为w1G=(1-)@100%w2式中w1为粉碎后长于7mm的茎秆的质量;w2为总的茎秆质量。3.2试验因
7、素(1)机组前进速度小四轮拖拉机耕作时,一般取最大的前进速度为3km/h,但速度太大会增大拖拉机的输出功率,也影响粉碎质量,因此本试验取低1档(0.67km/h)、低3档(1.59km/h)、低4档(2.45km/h)为机组前进速度的三个水平。(2)刀辊转速茎秆和根茬的切碎长度取决于刀片的切土进距S。对本机具而言,S的适宜范围为5~10cm,取[2]7cm,以下式计算60vmnZS式中vm为机器前进速度;n为刀辊转速;Z为每个横截面上的动刀数。本试验中取:S=7mm,vm=3km/h,Z=2,则n357r/min。为了保证在允
8、许的前进速度范围内,切土进距都满足要求,转速必须大于357r/min。由文献[3]得知,为保证粉碎质量,刀刃的线速度v不应小于5.5m/s。nrP本试验中r=0.21m,v==7.8m/s,满足要求。30另外根据实际情况,动刀入土后,随着阻力的变化
