一种火焰杀虫精细旋耕机设计及效果试验

摘要

随着土地的不断耕种，广阔的农田和温室大棚土壤板结严重，阻力不断增大，犁底层变得硬脆和含有大量的根结线虫。为了解决虫害，农药的大量使用，在土壤的富集，对环境的影响越发严重。正常的旋耕机的旋耕深度为12-16cm，所以传统的旋耕机无法满足对土壤的深耕需求，也无法解决土壤中的线虫害的问题。
　　本文以火焰杀虫精细旋耕机为研究对象，通过对火焰杀虫精细旋耕机进行创新的理论设计。这种设计包括整机的尺寸设计、旋耕刀参数尺寸、刀片的排列顺序、刀轴强度的校核、各零部件的选择和能耗，以及旋耕刀的模态分析、静力学分析等。随着有限元技术的广泛应用，传统的设计技术手段已经不能满足现代技术和经济的发展需求，基于有限元的技术主要针对火焰杀虫精细旋耕机刀具进行建模和静力学的分析。在对刀的模态分析中，主要研制刀在工作过程中的共振是否会让刀产生裂痕和断裂。本文采用对比传统旋耕机来比较旋耕效果的差异，再通过比较试验样机处理过的土壤的和传统旋耕机处理过的土壤种植蔬菜情况。
　　本文在仿真分析可以得出结果显示旋耕刀会正常工作，不会发生故障。在刀具的静力学分析中，可以看出破碎钉的静应力主要集中在安装孔的附近，在应力云图中主要表现在图中的红色区域，通过改变破碎钉的刀的前端，使其变的更尖可以看出图中的红色区域有所减小，因此改变刀尖的宽度有利于切土。通过对刮板的形状作出改变，可以看出有色区域减小，对刮板的静应力相应区域减小，所以其改变是有利的。在样机的实际试验过程中，实际测量的旋耕深度达到20-25cm、土壤的破土率达80％。在对土壤的处理效果上，可以明显的看出样机处理过的土壤的芹菜生长状况比传统的好。
　　本文通过火焰杀虫精细旋耕机和传统旋耕机的实际生产对比，可以得出看出芹菜的生产处理费用减少300元，亩产量增加917kg。

目录

声明

致谢

摘要

插图清单

附表清单

1 绪论

1．1 选题背景

1．1．1 土传病害的防治现状

1．1．2 旋耕机的发展现状

1．1．3 论文研究来源

1．2．1 国内研究现状

1．2．2 国外研究现状

1．3 研究意义

1．4 本论文研究的主要内容和方法

1．4．1 本论文研究的主要内容

1．4．2 本论文研究的主要方法

1．5 技术路线

1．6 本章小结

2 火焰杀虫精细旋耕机的结构设计

2．1 中央齿轮分动的设计

2．1．1 技术原理

2．1．2 中央齿轮分动的设计

2．2 主要结构的设计、参数的设计与选择

2．2．1 耕深B的设计与滚筒的半径R

2．2．2 机具的行走速度v

2．2．3 直刀的P、λ、和n

2．2．4 拖拉机功率的选择和耕幅的宽度设计

2．3 滚筒的刀具设计

2．3．1 直刀和刮板的参数确定

2．3．2 直刀和刮板在滚筒上的排布优化

2．4 火焰杀虫系统的设计

2．4．1 火焰燃烧装置的设计

2．4．2 电子打火的设计

2．4．3 火焰杀虫燃料的选择

2．5 总体结构布局的设计

2．5．1 总体的结构

2．5．2 总体结构的布局设计

2．6 传动的设计计算

2．6．1 锥齿轮和链轮的设计计算

2．6．2 各轴和齿轮、链轮的动力计算

2．6．3 传动链轮的设计与计算

2．7 零件的强度计算

2．7．1 圆锥齿轮强度计算

2．7．2 传动链的强度计算与磨损计算

2．8 标准化系数

2．9 本章小结

3 建模与仿真

3．1 ANSYS的功能介绍

3．2 刀具的受力分析

3．3 刀具的选择及静力学分析

3．3．1 土壤的处理

3．3．2 相关参数

3．3．3 刮板的选择及静力学分析

3．3．4 破碎钉的选择与静力学分析

3．4 本章小结

4 试验验证

4．1 材料与方法

4．1．1 试验材料

4．1．2 试验方法

4．1．4 数据处理

4．2 结果与分析

4．2．1 旋耕效果

4．2．2 土壤线虫杀灭效果

4．2．3 芹菜生长对比

4．3 效益分析

4．3 本章小结

5 总结与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

个人简介

在读期间主要科研成果及参加的科研项目