油茶林抚育机履带底盘设计与试验研究

为了解决果园中作业机具通过性差的问题,设计一款小型抚育机履带底盘,以提高抚育机具在油茶林中的机动性和通过性。结合农用拖拉机稳定性设计的主要参数指标,基于RecurDyn动力学仿真软件建立抚育机履带底盘的多体动力学模型,开展底盘跨沟行驶过程的动力学仿真;结合设计参数及仿真试验结果,研制1台抚育机样机,并进行样机实地性能正交试验。结果表明,履带底盘的仿真试验结果与样机实地试验结果基本吻合,验证了履带底盘动力学模型的正确性;在样机实地性能试验中,抚育机林地直线行驶最高速度为1.5 m/s,当抚育机底盘质心位置横坐标为500mm,行驶速度0.9m/s以上时,过沟稳定性较优。

油茶施肥机具设计与试验研究

针对油茶施肥作业要求,建立了油茶施肥机构的三维模型,确定了施肥轴转速、刮板长度及绞龙螺距的设计范围。为确定不同因素对施肥性能的影响,基于离散元法构建施肥机具的几何模型,利用离散元软件EDEM对肥料颗粒的运动过程进行仿真分析,设计正交试验计算不同设计参数下的施肥量,开展施肥机具工作参数和结构参数对其性能影响的研究,结合均匀性分析得到最优设计参数。方差分析得到对施肥均匀性影响从大到小为施肥轴转速、刮板长度、绞龙螺距。开展油茶施肥机具实地施肥性能试验,结果表明:施肥性能仿真结果与样机试验结果基本吻合,当施肥轴转速为54r/min、刮板长度为80mm、绞龙螺距为100mm时,施肥量及肥料分布均匀性最优。

基于SPH法的林地深松刀具仿真及试验

针对现有深松机存在的深松阻力大及优化减阻效果不明显等问题,利用旋转切削原理,设计了一种立式深松刀具。分析确定了刀具深松作业3个工作参数,计算了满足土粒向上升运的刀具最低角速度;基于SPH法,建立刀具切削土壤模型,采用Ls-dyna软件对深松过程进行仿真分析,基于3因素3水平正交试验表模拟出不同情况下的切削阻力,得出切削角对切削阻力的影响最显著及一组最优组合。试验验证仿真结果表明:误差在可接受的范围内,可为后续优化奠定基础。