摘要：针对海南热带农业区香蕉地现有深松机具匮乏、松土质量差等问题,该研究研制了一款预破土凿式深松机,首先确定整机深松方式,并采用三维建模方法建立深松机整体模型;进一步确定了深松机的整体结构与工作原理,并设计阐述了深松机的关键结构参数。基于田间试验,对深松作业后的土壤坚实度及土壤容重进行测定,确定了前进速度、深松深度、破土刃入土深度为对土壤坚实度及土壤容重有显著影响效果的因素。进一步以土壤坚实度及土壤容重为响应值,基于Box-Behnken设计试验得到响应值与显著性参数的二阶回归模型,并针对显著性参数进行寻优,得到最佳组合:前进速度为1.15 m/s、深松深度为350 mm、破土刃入土深度为250 mm。在标定的最优参数下进行的田间验证试验结果表明,土壤坚实度为752 Pa,土壤容重为1.48 g/cm^3,与预测值(734 Pa、1.42 g/cm^3)之间的误差分别为2.4%、4.2%,验证了分析的可信性。最后通过与现有传统深松机具开展的对比试验得出:相较于传统深松机具,预破土凿式深松机作业后,土壤坚实度下降6.39%,土壤容重下降9.76%,进一步证明该试验研制样机适用于海南热区香蕉地深松作业,该机器的设计可为海南热带地区香蕉地深松技术的推广与应用提供参考。

摘要：针对播种作业地表不平、播种机宽幅导致各行播深均匀性和稳定性差等问题,设计了一种基于仿形辊弹性形变、实现仿形功能的凿式播种开沟器。阐述了凿式播种开沟器仿形开沟工作原理,确定了凿式刃口曲线方程,构建了开沟器与土壤互作关系力学模型,阐明了仿形机构的弹性形变与仿形阻力及仿形量之间的关系。以凿式曲面刃口宽度、仿形辊直径、入土角、播深为试验因素,采用二次回归正交组合试验方法,利用高速数字化土槽平台,开展了各试验因素对播深稳定性影响试验。试验结果表明,刃口宽度12 mm、仿形辊直径24 mm、入土角22°时,播深稳定性较优。田间对比试验表明,在最优参数组合下,凿式开沟器的播深变异系数低于9%,地表平整度低于18.5 mm,作业通过性好,其开沟性能优于翼铲式开沟器;田间播种试验表明,以4.8 m工作幅宽、24行播种的油麦兼用型精量宽幅免耕播种机播种的油菜、小麦,单行苗数变异系数、各行苗数一致性变异系数均低于10%,小麦各行1 m内平均苗数为35,春油菜各行1 m内平均苗数为26,冬油菜各行1 m内平均苗数为20,满足油菜、小麦精量播种及成苗率要求。

摘要：针对现有深松农机具作业阻力大、能耗高、易堵塞及热带地区适用性不强等问题,研制了一款降阻节能凿式深松机。该机利用凿击原理,配合切盘及刃口犁柱等结构,能显著降低能耗、有效缓解机具堵塞。试验结果表明:该机结构相对简单,生产率达0.55 hm^2/h,油耗为25.3 kg/hm^2,松土深度42 mm,破土率97.8%,各项指标均达到设计要求。