大豆播种机破碎式仿生覆土装置设计和试验.PDFVIP

２０１８年 ２月 农 业 机 械 学 报 第 ４９卷 第 ２期 ｄｏｉ：１０．６０４１／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００１２９８．２０１８．０２．００５ 大豆播种机破碎式仿生覆土装置设计与试验 １ １ １ １ ２，３ ２，３ 张志君 　孙旭伟 　金柱男 　邴　政 　孙霁宇 　佟　金 （１．吉林大学机械科学与工程学院，长春 １３００２２；２．吉林大学生物与农业工程学院，长春 １３００２２； ３．吉林大学工程仿生教育部重点实验室，长春 １３００２２） 摘要：受东方蝼蛄刺状挖掘足能够高效挖掘土壤的启发，设计了大豆播种机破碎式覆土装置，以提高其碎土性能。 对东方蝼蛄前足的趾爪趾长、趾尖角、趾间距、侧面的楔角进行测量，以此为依据设计了仿生碎土圆盘。破碎式仿 生覆土装置由大小碎土圆盘、折弯法兰、固定机架、旋转副、减震弹簧和悬挂架组成。本覆土装置专为双行种子沟 设计，可实现对大豆沟槽双侧进行覆土。对仿生碎土圆盘碎土齿进行了受力分析，并利用 Ａｎｓｙｓ及 ＬｓＤｙｎａ软件对 所设计部件进行仿真优化分析，得到碎土圆盘切削受力情况土壤的等效应力分布以及覆土过程中种子横向位移。 田间试验结果表明破碎式仿生覆土装置完成了覆土功能要求，破碎率达到９２２％，平均覆土厚度为２４ｃｍ，平均种 子行间距为 １０１ｃｍ。 关键词：大豆播种机；覆土装置；破碎式；仿生 中图分类号：Ｓ２２２４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００１２９８（２０１８）０２００３４０７ ＤｅｓｉｇｎａｎｄＴｅｓｔｏｆＣｒｕｓｈｉｎｇＢｉｏｎｉｃＳｏｉｌＣｏｖｅｒｉｎｇＤｅｖｉｃｅｏｆＳｏｙｂｅａｎＳｅｅｄｅｒ １ １ １ １ ２，３ ２，３ ＺＨＡＮＧＺｈｉｊｕｎ　ＳＵＮＸｕｗｅｉ　ＪＩＮＺｈｕｎａｎ　ＢＩＮＧＺｈｅｎｇ　ＳＵＮＪｉｙｕ 　ＴＯＮＧＪｉｎ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００２２，Ｃｈｉｎａ ２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＢｉｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００２２，Ｃｈｉｎａ ３．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＢｉｏｍｉｍｅｔｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００２２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｓｐｉｒｅｄｂｙｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｔｍｉｎｉｎｇｏｆｓｏｉｌｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｏｒｉｅｎｔａｌｍｏｌｅｃｒｉｃｋｅｔｃｌａｗｓ，ｃｒｕｓｈｉｎｇｓｏｉｌ ｃｏｖｅｒｉｎｇｄｅｖｉｃｅｗａｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｂｒｏｋｅｎｓｏｉｌ．Ｔｈｅｔｏｅｃｌａｗｓｏｆｔｈｅ ｏｒｉｅｎｔａｌｍｏｌｅｃｒｉｃｋｅｔｆｏｒｅｆｏｏｔａｎｄｔｏｅｈｉｇｈａｎｇｌｅ，ｔｏｅｄｉｓｔａｎｃｅａｎｄｌａｔｅｒａｌｗｅｄｇｅａｎｇｌｅｗｅｒｅｍｅａｓｕｒｅｄ，ｏｎ ｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｉｓ，ｔｈｅｂｉｏｎｉｃｓｏｉｌｃｒｕｓｈｉｎｇｄｉｓｃｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅｃｒｕｓｈｉｎｇｔｙｐｅｂｉｏｎｉｃｓｏｉｌｃｏｖｅｒｉｎｇｄｅｖｉｃｅ ｃｏｎｓｉｓｔｅｄｏｆｄｉｓｃｓｏｆｂｉｇａｎｄｓｍａｌｌ，ｂｅｎｄｉｎｇｆｌａｎｇｅ，ｆｉｘｅｄｆｒａｍｅ，ｒｏｔａｔｉｎｇｐａｉｒ，ｄａｍｐｉｎｇｓｐｒｉｎｇａｎｄ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｆｒａｍｅ．Ｔｈｅｃｏｖｅｒｉｎｇｓｏｉｌｄｅｖｉｃｅｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｆｏｒｄｏｕｂｌｅｒｏｗｓｅｅｄｇｒｏｏｖｅ，ｗｈｉｃｈｃａｎｂｅｕｓｅｄ ｔｏｃｏｖｅｒｔｈｅｓｏｉｌｏｆｔｗｏｓｉｄｅｓｏｆｓｏｙｂｅａｎｇｒｏｏｖｅ