1JGHL-160A型香蕉秸稈全量粉碎還田聯(lián)合作業(yè)機(jī)的研制

1JGHL-160A型香蕉秸稈全量粉碎還田聯(lián)合作業(yè)機(jī)的研制我國(guó)香蕉的主要產(chǎn)區(qū)分布在海南、云南、福建、兩廣等熱帶、亞熱帶地區(qū),香蕉作為經(jīng)濟(jì)作物在當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)和地區(qū)發(fā)展建設(shè)中占有不可或缺的地位。香蕉收獲果實(shí)后,產(chǎn)生大量的農(nóng)業(yè)廢棄物,主要包括香蕉假莖、蕉葉和根茬等。由于我國(guó)香蕉種植業(yè)的機(jī)械化水平較低,配套的農(nóng)機(jī)具比較欠缺,目前仍是以人工砍伐成小段、將其搬運(yùn)到田間地頭自行腐爛的傳統(tǒng)方式來處理香蕉廢棄物。但這種依靠人力的傳統(tǒng)方式不僅會(huì)污染環(huán)境,影響蕉園更新,還會(huì)給復(fù)耕蕉園帶來病蟲害的隱患。然而香蕉秸稈廢棄物中又含有大量的有機(jī)質(zhì)、N、P、K以及香蕉生長(zhǎng)所需要的微量元素,是優(yōu)良的有機(jī)肥源,利用機(jī)器將其粉碎直接還田后,不僅可以改善土壤結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)肥力,提高產(chǎn)量,還可以節(jié)約成本,提高香蕉的經(jīng)濟(jì)效益。基于此目的,本文設(shè)計(jì)研制一種香蕉秸稈全量粉碎聯(lián)合作業(yè)機(jī),能一次性實(shí)現(xiàn)香蕉秸稈和根茬的全量粉碎。1JGHL-160A型香蕉秸稈全量粉碎聯(lián)合作業(yè)在設(shè)計(jì)時(shí)采用分置式的結(jié)構(gòu),讓機(jī)具不僅可以進(jìn)行復(fù)式作業(yè),還可以單獨(dú)分開進(jìn)行粉碎和滅茬作業(yè)。根據(jù)作業(yè)時(shí)的原理研究設(shè)計(jì)了機(jī)具的整機(jī)結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)傳動(dòng)路線,使粉碎刀輥和滅茬刀輥以不同的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向進(jìn)行旋轉(zhuǎn),同時(shí)對(duì)兩輥之間的相對(duì)位置建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析,最終確定其水平距離參數(shù)為800mm。文中設(shè)計(jì)一種仿形機(jī)構(gòu)對(duì)鎮(zhèn)壓輥進(jìn)行仿形,讓其隨著土地的起伏而進(jìn)行起伏,避免秸稈纖維纏繞和堵塞。在整機(jī)的設(shè)計(jì)中,粉碎裝置和除根滅茬裝置是影響整機(jī)工作效果的關(guān)鍵部件,分別對(duì)粉碎裝置和滅茬裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)研究。結(jié)合香蕉莖稈粗大、含水量多,富含纖維素、木質(zhì)素等物質(zhì)的特性,設(shè)計(jì)粉碎刀片的形狀L型及其改進(jìn)型,經(jīng)過對(duì)粉碎刀進(jìn)行受力、運(yùn)動(dòng)分析和建模仿真,確定刀片的結(jié)構(gòu)參數(shù)。當(dāng)a為130°,d為8mm時(shí),粉碎刀片的變形量最小,強(qiáng)度最大,耐磨性較好,使用壽命較長(zhǎng)。粉碎刀片的排列方式為人字形排列方式。除根滅茬裝置的設(shè)計(jì)與粉碎裝置略有不同,考慮壟寬和行間距,設(shè)計(jì)了一種可調(diào)間距的滅茬刀輥,兩刀盤在刀軸上的距離可以通過軸套的長(zhǎng)度來改變,刀盤的固定不再是傳統(tǒng)的焊接,而是采用軸套進(jìn)行軸向固定,軸套上的平鍵進(jìn)行周向固定,滅茬刀的排列方式采用針對(duì)壟作作物的區(qū)段雙螺旋對(duì)稱排列方式。樣機(jī)研制完成后,進(jìn)行田間試驗(yàn),分別對(duì)拖拉機(jī)前進(jìn)速度、粉碎刀輥轉(zhuǎn)速、滅茬刀輥轉(zhuǎn)速進(jìn)行單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn),最后得出其最優(yōu)組合。當(dāng)前進(jìn)速度為0.7m/s,粉碎刀輥轉(zhuǎn)速為105