履带浮筒式挖藕机滑橇支承装置设计与试验

针对履带挖藕机行驶阻力大和下陷深的问题,该研究设计了一种滑橇支承装置,该装置安装于底盘两侧,由液压驱动其上下运动调节所在位置,可辅助支撑底盘,从而降低履带接地压力和下陷深度以改善通过性。为明确增加滑橇支承装置后底盘行驶性能的变化,以履带浮筒式挖藕机底盘为对象,建立底盘行驶阻力和牵引力模型,对土壤与滑橇前端破土面间的挤压受力进行理论分析。以前进阻力为指标,建立原尺寸三分之一的滑撬比例模型,利用EDEM软件开展单因素仿真试验,获得滑切角、斜切角、行进速度和下陷深度对前进阻力的影响规律。以滑切角、斜切角、行进速度为影响因素开展Box-Behnken中心组合试验,结果表明,滑切角40°、斜切角70°、行进速度0.1 m/s时前进阻力最小,仿真模拟与台架试验结果分别为66.09和82.28 N。开展采用滑撬支承装置前后的履带浮筒式挖藕机田间行驶性能对比试验,结果显示,采用滑撬支承装置前后行驶马达阻力矩降低6.51%,底盘下陷深度降低7.64%,整机通过性得到提高。研究结果可为水田地面机器系统行走装置设计及其工作机理研究提供参考。

基于泥鳅体表的水稻直播机仿生滑板设计与试验

针对水稻直播机滑板在扰动饱和水田环境中黏附重和阻力大的问题,显微观测得到泥鳅体表非光滑表面;利用Fluent软件进行仿真分析,揭示了该非光滑表面减黏降阻的原理;采用Box-Behnken响应面法设计试验,得到沟槽非光滑表面总阻力FB与沟宽w、沟深h和来流速度v的回归方程,最优化分析结果表明,当w为4.5 mm、h为4mm、v为1.25 m/s时,最大减阻率达10.052%;基于最优参数试制了水稻直播机仿生滑板,开展了室内水田土槽试验,最终减阻率达10.23%。本研究可为水田触土部件减黏降阻技术开发提供新思路。