秸秆草捆灌装机设计与试验.pdf

秸 秆 草 捆 灌 装 机 设 计 与 试 验何勋1,宋玉玺1,吕严柳1,王德福1,2,王万章1,张志刚2(1.河南农业大学 机电工程学院,郑州450002;2.河南省纤维饲料产地加工装备工程技术研究中心,河南 临颍462600)摘 要:为促进农作物秸秆的饲料化和肥料化应用,针对秸秆打捆收获后草捆灌装要求,研制了可移动的袋式草捆灌装机,由草捆推送机构、撑袋机构、传动系统和液压系统等部分组成。通过总体设计与草捆灌装过程分析,确定了各机构的关键结构参数。样机试验结果表明:在机架倾斜角 3.26、草捆推送速度 0.15m/s、草捆尺寸 1000mm1250mm(质量为 107.6kg)条件下,生产率为 22.19t/h,吨草耗油为 0.213kg/t,灌装袋破损率为0.225%。作业时,持续装入的草捆在推送机构和撑袋机构作用下装入袋口,并经机架倾斜角度调节机构作用而平缓落地,灌装机在推送反作用力推动下向前移动,实现了草捆灌装循环作业。关键词:秸秆利用;草捆灌装;推送机构;撑袋机构中图分类号:S817.11 文献标识码:A 文章编号:1003-188X(2023)12-0067-070 引言我国推进农作物秸秆资源化利用,关键途径主要集中在饲料化、肥料化、原料化、基料化和能源化等方面1-3。秸秆还田肥料化利用能够达到蓄水保墒、增加地表积温及土壤肥力的目的,但带病秸秆未经高温发酵,易导致病虫害蔓延,影响出 苗 率 和 作 物 产量4-8;秸秆饲料化利用时,受到秸秆量大、分散且体积蓬松、收集窗口期等条件制约。近年来,将秸秆添加生物菌剂打捆、裹包发酵制成饲料,以及将秸秆添加沼液等打捆、裹包或通过堆沤发酵制成肥料,为节约运输成本、稳定农业生态平衡、推动农业绿色健康发展提供了新的思路9-10。吸收欧美发达国家牧草贮存技术11-12,我国早期开发了袋式灌装青贮技术,将青贮饲料或经切碎、喷施添加剂的秸秆经高压灌装机装入塑料拉伸膜制成的青贮袋中密封保存,以获得优质粗饲料。随后,单包袋装青贮13、秸秆-粪污微贮14-16、智流膜生物发酵17等类似灌装技术与装备也相继出现,但受到配套收稿日期:2021-12-20基金项目:河南省科技攻关项目(202102110116);国家重点研发计划项目(2019YFD1002602);国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-03-44);河南省现代农业产业技术体系玉米全程机械化专项(S2010-02-G09)作者简介:何 勋(1980-),男,河南柘城人,副教授,硕士生导师,(E-mail)hexun876 。通讯作者:王德福(1964-),男,黑龙江集贤人,教授,博士生导师,(E-mail)dfwang0203 。设备成本高或工艺流程复杂的影响,并未大面积推广。为促进秸秆肥料化或饲料化应用,本文基于秸秆田间打捆快速收获技术,考虑不同草捆的适用性、工作效率、转场作业等因素,设计了可移动的袋式草捆灌装机,将喷施添加剂的秸秆草捆灌装,放在田间地头或闲置地块进行发酵,为提高秸秆综合利用率提供装备与技术支持。1 整机结构与工作原理1.1 整机结构草捆灌装机主要由推送机构、撑袋机构、机架倾斜角度调节机构、传动部分和液压系统组成,如图 1所示。草捆灌装机的主要技术参数,如表 1 所示。1.后轮 2.机架倾斜液压缸 3.撑袋机构 4.龙门架 5.推送架6.液压马达 7.挂接杆 8.机架 9.前轮 图 1 草捆灌装机结构图Fig.1 Structure of Bale filling machine762023 年 12 月 农 机 化 研 究第 12 期表 1 草捆灌装机技术参数Table 1 Technical parameters of bale filling machine参数单位数值/形式配套动力kW4外形尺寸(长宽高)mm322035602980整机质量kg1320作业效率捆/h80额定压力MPa16捆形方捆/圆捆圆捆直径mm6001300方捆尺寸(宽高)mm960720单捆最大长度mm1400单捆最大质量kg4001.2 工作原理草捆灌装机整机动力由燃油发动机提供,将动力传输至液压泵,再经电磁换向阀、手动换向阀分别向液压马达、撑袋液压缸、机架倾斜液压缸、前轮转向液压缸供油,使其动作。灌装作业前,根据灌装后的草捆铺放方向及长度,调整好机器的前进方向,将灌装袋套在撑袋机构上,调整撑袋液压缸的伸出长度到适当位置,使草捆能顺利推进袋中;操纵控制机架倾斜液压缸的手动换向阀,调整后轮底盘与地面间的距离,完成机器的准备工作。作业时,将第 1 个草捆放在推送平台上见见图 2(a),触动平台上的行程开关,控制液压马达旋转的三位四通电磁换向阀电磁铁1YA 得电,使液压马达持续旋转,从而带动推送架工作;推送草捆向后方移动,直到推送架触碰到设置在龙门架一端的行程开关,使电磁换向阀回到中位,做短暂停留后电磁铁 2YA 得电,液压马达反向供油,带动推送架回到初始位置,触碰到前端的行程开关,电磁换向阀回到中位,马达停止转动,完成一个灌装作业循环,见图 2(b)所示;灌装的草捆落入灌装袋中间接触地面后,在后续草捆推送下,接触地面的草捆形成与草捆推送推力相反的作用力,使草捆灌装机克服车轮滚动阻力相对于草捆灌装移动方向反向运动,如图 2(c)所示;在完成最后一个作业循环后,由于推送架的运动行程限制,最后草捆仍未完全离开灌装机平台,此时需要在推送架上安装可拆卸推杆,增加推送长度,使得草捆完全进入灌装袋中,完成连续灌装作业,如图 2(d)所示。图 2 工作原理示意图Fig.2 Diagram of working principle2 主要部件设计与结构参数2.1 推送机构推送机构三维模型主要由推送架、推送平台、可拆卸推杆及传动装置组成,如图 3(a)所示。其中,推送架距推送平台垂直高度 h1=385mm,整机车架宽 d1=2520mm,推送平台宽度 d2=1670mm,推送架宽度 d3862023 年 12 月 农 机 化 研 究第 12 期=1520mm,如图 3(b)、(c)所示。传动链条使用 12A单排滚子链,推送链轮齿数 Z1=18,传动链轮齿数分别为 Z2=40 和 Z3=13。当草捆放在推送平台上之后,液压马达将动力通过链条传递到灌装机前端的转动轴,安装在转动轴的推送链轮转动,从而带动与推送链条相连的推送架动作。1.可拆卸推杆 2.推送架 3.推送链轮 4.推送平台 5.转动轴6.传动链轮 7.液压马达图 3 推送机构示意图Fig.3 Schematic diagram of the push mechanism1)推送行程确定。根据国内市场打捆机的草捆尺寸参数,设定灌装的圆草捆最大长度为 1400mm,方草捆截面尺寸(高宽)为 360420/460/480mm,长度调节范围均为 0.5 1.2m(堆放两层两列)18。考虑推送平台上留有一定草捆放置裕量,确定推送平台长度 L1=2500mm。其中,推送架推送行程 L2=1520 mm,可拆卸推杆长度 L3=1000 mm,如图 3(b)所示。2)草捆对灌装机推板的反作用力 F 的确定。推送机构不仅能推动平台上的草捆运动,且要提供推送草捆的反作用力 F 使灌装机向前移动。由此可知,灌装机车轮所受的力有草捆与灌装平台之间的摩擦力f2和 f3、车轮的滚动阻力 f5、草捆与灌装机的一个反向推动力 F。对整个过程进行受力分析,如图 4 所示。注:区为触地草捆,区为完成推送尚未离开机器接触地面草捆,区为灌装机平台上放置的草捆;F1为区草捆对区草捆推送力(N);G1为区草捆重力(N);N1为区草捆所受地面支持力(N);f1为区草捆所受地面摩擦力(N);F2为区草捆对区草捆推送力(N);G2为区草捆重力(N);N2为区草捆所受灌装机支持力(N);f2为区草捆所受灌装机摩擦力(N);F3为区草捆对区草捆的阻力(N);F4为区草捆受推板推送力(N);G3为区草捆重力(N);N3为区草捆受灌装机支持力(N);f3为区草捆受灌装机摩擦力(N);F5为区草捆对区草捆的反作用力(N)。图 4 推送过程受力分析图Fig.4 Force analysis diagram of the push process草捆灌装作业初始阶段,主要完成第 1 草捆在作业平台上的推送工作。推送过程中,推送的第 1 草捆主要受到推送架推送力 F4、草捆与平台间的摩擦力f3,灌装机保持静止;随着新放入草捆的推送,第 1 草捆继续向后移动,当放上第 n 捆时,灌装的草捆与地面接触一定程度,推送架继续推送(触地草捆与地面间的摩擦阻力 f1大于地面对灌装机车轮的滚动阻力f5和平台上草捆与平台间的摩擦力 f2、f3的合力时,区草捆和区草捆看作固定于地面的一个整体),此时平台上的草捆处于由区位置到区位置移动的过程中,且已与上一草捆接触,平台上草捆受推板推送力 F4和区草捆的反作用力 F3而挤压,压缩达到一定程度后随着推送机构继续向后推送草捆,已完成灌装的触地草捆相对于地面静止,而灌装机在草捆对推送机构的反作用力 F 下相对于作业平台上的草捆向前移动,移动过程是匀速运动或加速度很小的加速运动。在持续灌装阶段,作业平台区持续放入草捆,推送其接触至区位置草捆,该草捆进入推送挤压变形阶段;随着推送机构继续向后推送草捆,已完成灌装的区触地草捆相对于地面静止,而灌装机在草捆对推送机构的反作用力 F 下相对于作业平台上的草捆向前移动,灌装好的草捆达到筒状铺放的效果。草捆灌装机移动时,前后车轮都受到灌装机重力G4、车架上草捆整体重力 G5与车轮滚动阻力 f5的作962023 年 12 月 农 机 化 研 究第 12 期用,且后轮姿态调整后所承受的整体重力相比前轮更大。草捆灌装机在灌装行进过程中,不考虑空气阻力、坡度阻力、加速阻力,则Fcos f5+f4cos(1)f5=fr(G4+G5)(2)f4=G5cos(3)式中 F草捆对灌装机推板的反作用力(N);f4平台上草捆对灌装机的摩擦力(N);f5灌装机作业前进过程中的滚动阻力(N);G4灌装机重力(N);G5区草捆和区草捆的重力(N);N4地面支持力(N);机架倾斜角,即灌装机作业时车架与水平地面的夹角();fr滚动阻力系数,取 fr=0.119;玉米秸秆与金属的滑动摩擦因数,取 =0.4720。灌装机质量由 SolidWorks2017 赋予材质测定质量为 1320kg,按圆草捆尺寸 13001400mm 设计,圆草捆质量 m 由于打捆时秸秆含水率不同,结合有关标准和试验测试数据21,取 m 最大值为 400kg、g=9.8m/s2、=0,则 F 最大值为 5762.4N。为此,考虑液压马达机械效率,选用 BM1-100 型摆线马达,额定扭矩158Nm,最大扭矩 176Nm。根据设计选用液压马达型 号 和 性 能 参 数,计 算 可 知 草 捆 推 送 速 度 0.189m/s。2.2 撑袋机构设计袋口调节装置撑袋机构主要由正多边形龙门架和设置在上面的袋口调节装置组成。袋口调节装置由液压缸和组合套筒构成,组合套筒由内、外套筒组成;袋口调节装置分上、中、下 3 对,并左右对称固定在龙门架上,如图 5 所示。1.上袋口调节装置 2.中袋口调节装置 3.下袋口调节装置4.撑瓦 5.内套筒 6.外套筒 7.液压油缸图 5 撑袋机构图Fig.5 Diagram of bag holding mechanism液压缸无杆腔耳环销接固定于外套筒,活塞杆用耳环与内套筒连接,内套筒一端设置有撑瓦用于挂接灌装袋口;通过液压缸活塞杆往复动作,调节内套筒沿外套筒伸出的长短,根据草捆外形尺寸调节灌装袋口直径大小。不同类型草捆需要不同规格的灌装袋,按需要使用相应的袋口调节装置。以推送平台上平面为水平基准,距水平基准上方 650mm 处的中垂线上,绘制与水平基准线相切 1300mm 的草捆轮廓线。考虑草捆灌装过程中草捆外缘需与灌装袋口留有余量,设计灌装袋 口 轮 廓 为 1600mm 的 圆,其 圆 心 与 直 径 为1300mm 圆草捆的圆心重合。在此基础上,确定龙门架为内切圆直径 2000mm 的正八边形轮廓,其内切圆圆心与 1300mm 圆草捆圆心重合。为降低重心并防止推送过程中散捆,根据方草捆外形尺寸确定方草捆长度方向调节范围为 0.51.2m。灌装时可放置两层两列草捆,其灌装袋口与草捆留有间隔 150mm,只需调节使用中、下两组袋口调节装置,即可满足方草捆灌装作业要求。根据不同类型草捆灌装袋口尺寸设 计 参 数,确 定 灌 装 袋 的 袋 口 周 长 在 3000 5000mm 范围内。针对不同类型草捆,撑袋机构液压缸工作行程如表 2 所示。表 2 撑袋机构调节参数Table 2 Adjusting parameters of bag holding mechanism草捆类型圆捆方捆/mm上袋口调节行程/mm角度/()中袋口调节行程/mm角度/()下袋口调节行程/mm角度/()600900/420534007001250/360529008008005205305525088001250520530552508100012503105190516518125012506005053518130014001001001018960720/20551600 参照有关文献,草捆灌装作业使用的灌装袋材料要有一定的物理机械性能,包括拉伸强度、耐撕裂强度和耐穿刺性22。在此取纵向撕裂强度约 34MPa、横向撕裂强度约 33MPa、纵向撕裂强度约 16N、横向撕裂强度约 22N,由此确定袋口调节装置液压缸的负载072023 年 12 月 农 机 化 研 究第 12 期为 30N、工作压力为 1MPa。同时,并进行缸径、杆径等参数的设计计算,确定撑袋液压缸内径为 50mm,杆径为 30mm。2.3 机架倾斜角度调节机构机架倾斜角度调节机构可调整草捆灌装时机架姿态,使装进袋子的草捆逐渐平缓落地,以减少灌装袋的破损23。由设置在后轮架与机架上的机架倾斜液压缸调节,如图 6 所示。图 6 机架倾斜角度调节机构图Fig.6 Rack tilt angle adjustment mechanism diagram草捆灌装机在转场过程中,机架呈水平状态,工作时呈倾斜状态。其倾斜液压缸状态如图 6(a)所示。机架倾斜机构角度调节如图 6(b)所示。其中,A点为前轮轴心点,B 点和 C 点分别为后轮架、倾斜液压缸在机架上的铰接点,D 点为倾斜液压缸与后轮架铰接点,F 点为液压缸伸出、机架呈水平状态时后轮轴心所处位置。此时,机架与地面距离为 i1,机架与后轮架 BF 的夹角 1。由于灌装需要,工作时倾斜液压缸 CD 闭合为 C1D1,后轮架与车架铰接点 B 下落至B1,后轮轴心点移至 F1;此时,铰接点 B1和地面距离为 i2,机架与后轮架 B1F1的夹角 2,后轮架随液压缸调节,其绕 B 点转动角为。上述角度参数之间的关系为1=90+1(4)2=90+2(5)=2-1=+2-1(6)草捆灌装机机架的离地间隙主要由前轮决定。根据农业机具通过性,考虑灌装机作业高度和稳定性,后轮端尽可能的离地更近,使草捆平缓落地而减少灌装袋的破损。因此,草捆灌装机在作业过程中机架的倾斜角度不宜过大,前轮离地间隙不宜过高。为此,前轮选配 4.00-8 型轮胎,其轮轴中心距地面高度r1=190mm;后轮选用 7.00-9 型轮胎,轮胎半径为 r2=280mm。袋口调节装置宽度 l=150mm,考虑安装在龙门架上的下袋口调节装置干涉,采用图解法24确定倾斜液压缸的安装位置参数、行程,如图 6(a)所示。由此可得,倾斜液压缸缸体铰接点与车轮架铰接点的竖直距离 a=630mm,车轮架铰接点与杆吊耳铰接点水平距离 b=332.5mm,轮胎中心距车架铰接点距离 c=682.5mm,倾斜液压缸根据完全伸出至闭合可使车轮架转动角度 取值范围 032,液压缸的闭合安装距为 530mm。在后轮倾斜液压缸完全闭合状态下,为便于灌装袋下部套在机架上,机架倾斜后的最低位置应有一定的离地间隙。根据前轮转动轴心与地面距离 r1、车架水平与地面距离 i1、A 点与 B 点的水平距离 L4,利用图解法可得机架倾斜角 调节范围为 08.02。3 草捆灌装作业试验3.1 试验材料与设备试验用草捆灌装机样机选配航天巴山 170F 型汽油发动机,额定转速 2500r/min。试验用草捆为临颍县颍机机械制造有限公司销售的 9YQ-0.9A 型圆捆机、9YQ-2.3 型圆捆机、9YQ-2.3A 型圆捆机生产的含水率为 20%、成型密度115kg/m3的玉米秸秆草捆;灌装袋选用安阳达邦塑业生产的农业用聚乙烯吹塑薄 膜,厚 度 0.14mm,袋 口 周 长 4000mm,袋 长15000mm。其他试验仪器和设备包括秒表、米尺、秸秆水分测量仪、机械磅秤、数显倾角仪、电子秤、激光测速仪以及 5ZC-1004 型抓草机等。3.2 试验方法及评价指标1)试验设计。草捆灌装机设计时,机架倾斜角在08.02范围可调,草捆推送速度在 0.00.189m/s范围内可调,撑袋机构可根据草捆尺寸调整灌装袋口大小(即草捆质量随草捆尺寸发生变化)。为此,需进一步明确机架倾斜角度、草捆推送速度及不同草捆尺寸对灌装作业的影响,从而选取机架倾斜角、草捆推送速度、草捆质量为试验因素,以生产率、吨草油耗、灌装袋破损率作为草捆灌装机作业效果的评价指标25-26。考虑草捆抓取和机器转运时间,在试验因素172023 年 12 月 农 机 化 研 究第 12 期取值范围内,采用 Box-Behnken 试验设计方法进行响应面试验,10 个草捆为 1 组试验,每组重复 3 次。试验因素及水平如表 3 所示。表 3 试验因素水平编码表Table 3 Codes of experimental factors and levels编码水平机架倾斜角A/()草捆推送速度B/ms-1草捆质量C/kg180.1528010040.1016010-100.05405 注:405kg、16010kg、28010kg 分别为 600900mm、10001250mm、12501250mm 型圆草捆的草捆质量。2)评价指标。在草捆连续放置并稳定推送条件下,在同一条灌装袋内灌装 10 个草捆所需的时间,取平均值,则生产率为C=Q10T10(7)式中 C生产率(t/h);Q1010 个草捆的总质量(t);T10从第 1 个草捆放在作业平台上开始到第10 个草捆装入袋口且推送架返回到起始位置所需的时间(h)。在无故障的条件下,采用试验前后称重方法测定耗油量,即试验前、后将油箱加满,记录试验后加入油箱后油的质量,则吨草油耗为Gy=GhyQst(8)式中 Gy吨草耗油(kg/t);Ghy试验时间内耗油量(kg);Qst试验时间内灌装作业量(t)。因灌装袋为筒状,根据灌装袋的袋口直径和长度,计算灌装袋的使用表面积,之后测得灌装作业后灌装袋破损的孔洞面积,则YP=SPS0 100%(9)式中 YP灌装袋破损率(%);SP灌装袋破损孔洞总面积(m2);S0灌装袋子总表面积(m2)。3.3 试验结果与分析草捆灌装试验结果如表 4 所示。利用 Design-Ex-pert8.0.6 软件对试验结果进行回归分析和响应面分析,建立各评价指标的回归模型,并预测最佳的试验因素参数组合。通过对建立的多元二次回归模型符合度分析可知:模型 P 值都小于 0.01,且决定系数 R2都接近于1。在试验因素水平编码范围内,以生产率最大值、吨草耗油最小值、灌装袋破损率最小值为优化目标,利用 Design-expert8.0.6 软件得到试验因素参数的最优组合为机架倾斜角 3.26、草捆推送速度 0.15m/s、草捆质量 107.6kg,此时生产率最大值为 22.19t/h、吨草耗油最小值为 0.213kg/t、灌装袋破损率最小值为0.225%。表 4 草捆灌装试验结果Table 4 Results of the filling experiments试验号试验因素ABC生产率/th-1吨草油耗/kgt-1灌装袋破损率/%100017.750.250.2221-108.170.220.21300020.980.240.2340-1115.910.250.195-10-14.730.180.1860-1-12.310.180.127-11028.780.250.25800018.230.230.219-1-1010.390.240.181000017.790.220.211101149.720.270.241201-114.170.190.231310-14.770.190.251410133.010.270.2715-10133.070.290.261600019.910.220.191711028.290.220.263.4 验证试验选用草捆尺寸为 1000mm1250mm 小麦秸秆草捆,根据最优参数组合方案进行验证试验,如图 7 所示。在草捆质量为 107.6kg、草捆推送速度为 0.15m/s、机架倾斜角=3.26条件下,根据评价指标测试方法进行测试,并通过回归方程对评价指标进行预测。结果表明:生产率、吨草耗油、灌装袋破损率与预测值之间的相对误差分别为 0.542%、0.166%和 1.286%,说明各评价指标的回归模型及最优参数组合方案是可靠的。272023 年 12 月 农 机 化 研 究第 12 期图 7 验证试验Fig.7 Verification test4 结论1)设计的可移动的袋式草捆灌装机由推送机构、撑袋机构、传动系统和液压系统等部分组成,可适应多规格尺寸草捆的灌装,实现草捆自动推送和连续灌装作业。灌装作业时,通过调整龙门架上的撑袋液压缸工作行程和机架倾斜角度,使装入袋口的不同类型秸秆草捆平缓落地,减少灌装袋破损。2)样机试验结果表明:当机架倾斜角为 3.26、草捆推送速度为 0.15m/s、草捆质量为 107.6kg 时,生产率最大值为 22.19t/h,吨草耗油最小值为 0.213kg/t,灌装袋破损率最小值为 0.225%。参考文献:1 王金武,唐汉,王金峰.东北地区作物秸秆资源综合利用现状与发展分析J.农业机械学报,2017,48(5):1-21.2 HUILI,MINGWEIDAI,SHUNLIDAI,et al.Current status and environment impact of direct straw return in China s cropland-a review J.Ecotoxicology and environmental safety,2018,159:293-300.3 JIQIN REN,PEIXIAN YU,XIAOHONG XU.Straw utiliza-tion in Chinastatus and recommendationsJ.Sustainabili-ty,2019,11(6):1762.4 张晓庆,王梓凡,参木友,等.中国农作物秸秆产量及综合利用现状分析J.中国农业大学学报,2021,26(9):30-41.5 陈玉华,田富洋,闫银发,等.农作物秸秆综合利用的现状、存在问题及发展建议J.中国农机化学报,2018,39(2):67-73.6朱艺,陈大扬,刘君霞,等.我国秸秆禁烧与利用工作成效、问题及建议J.中国资源综合利用,2020,38(2):63-65.7 MAZM,VIRTO I,BESCANSAP,et al.Soil quality Indicator response to tillage and residue management on semi-arid mediterranean croplandJ.Soil&tillage research,2010,107(1):17-25.8JINC,MENGJINGZ,DANGWEIP,et al.Straw return and appropriate tillage method Improve grain yield and nitrogen efficiency of winter wheatJ.Journal of integrative agricul-ture,2017,16(8):1708-1719.9 徐鹏翔,王越,杨军香,等.好氧堆肥中通风工艺与参数研究进展J.农业环境科学学报,2018,37(11):2403-2408.10 田智辉,王亚妮,邹超,等.牛粪和秸秆好氧发酵堆肥的初始条件研究J.中国土壤与肥料,2018(6):192-197.11 MUCK R E KUNG JR L.Silage productionJ.Forages:the science of grassland agriculture,2007,2:617-633.12W K COBLENTZ,M S AKINS.Silage review:recent ad-vances and future technologies for baled silagesJ.Journal of dairy science,2018,101(5):4075-4092.13 刘庆权,边革,刘玉英.饲料作物香肠式真空塑包青贮技术研究C/中国草学会 2008 年农区草业论坛论文集.厦门:中国草学会,2008.14 王铁军,王铁良,崔红光,等.喂入调节式秸秆破包揉丝机设计与试验J.农业机械学报,2021,52(6):148-158.15 王铁军,王铁良,王瑞丽,等.秸秆-粪污微贮肥及其制备方法:201911023042.6P.2019-12-27.16 王铁军,王瑞丽,孙军德,等.秸秆-粪便属地化微贮制肥工艺参数优化J.农业工程学报,2021,37(2):251-257.17 王鹏军,李瑞容,曲浩丽,等.智流膜堆肥过程的智能控制方法及系统:202010987742.3P.2020-12-11.18国家质量监督检验检疫总局.方草捆打捆机:GB/T 25423-2010S.北京:中国标准出版社,2010.19 北京农业机械化学院.农业机械学(上册)M.北京:中国农业出版社,1981.20 霍丽丽,孟海波,田宜水,等.粉碎秸秆类生物质原料物理特性试验J.农业工程学报,2012,28(11):189-195.21 国家市场监督管理总局.圆草捆打捆机:GB/T 14290-2021S.北京:中国标准出版社,2021.22 陈冰.压缩打捆青贮包装材料特性与包装方式的试验研究D.杨凌:西北农林科技大学,2010.23 张建岭,贾军柱.高品质肠衣对香肠包装的重要性J.肉类研究,2005(5):30-32.24 马忠强,袁明勇,陈淑娣.利用图解法优化装载机反转六连杆机构J.工程机械,2010,41(6):8,32-33.25 杨星.转臂式圆草捆包膜机的设计与试验研究D.哈尔滨:东北农业大学,2016.26 中华人民共和国农业部.青贮饲料包膜机质量评价技术规范:NY/T 3121-2017S.北京:中国标准出版社,2017.(下转第 80 页)372023 年 12 月 农 机 化 研 究第 12 期The test results show that the machine is suitable for planting of wheat following rice in clay soil.The tillage depth is 13.9cm,the sowing depth is 2.7cm,and the average soil crushing rate reaches 78.56%.The average floating seed rate is controlled within 2.55%,and the seeding tube has a good anti-plugging effect.light reverse rotary control deep stripe seeder for wheat following rice in clay soil fully meets the design requirements and is suitable for wheat planting operations in clay soil areas.Key words:seeder;wheat follwing rice;veverse rotary;clay soil(上接第 73 页)Abstract ID:1003-188X(2023)12-0067-EA Design and Experiment of Bale Bagging Machine He Xun1,Song Yuxi1,Lv Yanliu1,Wang Defu1,2,Wang Wanzhang1,Zhang Zhigang2(1.College of Mechanical and Electrical Engineering,Henan Agricultural University,Zhengzhou 450002,China;2.Henan Province Fiber Feed Production Area Processing Equipment Engineering Technology Research Center,Linying 462600,China)Abstract:In order to promote the forage and fertilizer application of crop straw,a movable bag-type straw bale bagging machine was developed in this paper to meet the requirements of straw bale filling after harvest.The designed bag-type straw bale bagging machine was composed of bale pushing mechanism,bag supporting mechanism,transmission system and hydraulic system.The key structural parameters of each mechanism were determined through the overall design and analysis of the straw bale filling process.The prototype test results showed that the productivity was 22.19t/h,the oil consumption per ton of straw was 0.213kg/t,and the damage rate of filling bag was 0.225%under the conditions of frame tilt angle of 3.26,straw bale pushing speed of 0.15m/s,and straw bale size of 10001250mm(the bale mass was 107.6kg).During the operation of the machine,the straw bale continuously loaded was loaded into the bag mouth under the action of push mechanism and bag supporting mechanism and gently falled to the ground under the action of the tilt angle adjustment mechanism of the frame.The filling machine moved forward under the push reaction force to realize the straw bale filling cycle operation.Key words:straw utilization;straw bale filling;pushing mechanism;bag supporting mechanism082023 年 12 月 农 机 化 研 究第 12 期