高速犁体曲面结构参数对耕作阻力的影响研究

针对我国铧式犁高速作业时耕作阻力大、耕地质量差等问题,本文研究了高速犁体曲面结构参数对耕作阻力的影响.首先,分析了基于水平直元线法的高速犁体曲面形成过程,得出对高速犁体曲面作业性能影响较大的结构参数.然后,基于离散元法建立了高速犁体曲面-土壤互作模型,并通过土槽试验和仿真试验验证了该模型的合理性.最后,分别研究了铧刃角θ、导曲线开度l、犁铧安装角ε和高度偏差量ΔH等结构参数对耕作阻力的影响规律.研究结果表明:随着铧刃角的增大,耕作阻力以较快速度增大;随着导曲线开度的增大,耕作阻力逐渐减小;随着犁铧安装角的增大,耕作阻力在较小范围内波动;随着高度偏差量的增大,耕作阻力缓慢增大.

高速犁犁体曲面结构规范化设计及模态分析

南疆地区是我国重要的农产品生产基地,由于独特的地理位置,农田土壤存在土壤板结及盐碱度高的现象,严重阻碍了农作物的正常生长.为保障农业可持续发展,耕深作业成为改善土壤环境的必备环节,而高速犁是实现高效耕深作业的重要耕地机械,但是国内高速犁基础设计理论缺乏完整性、系统性以及规范性,这是导致国产高速犁的高速适应性与进口高速犁存在一定差距的关键因素之一.高速犁是作业速度在7km/h以上的耕地农机具,本文以高速犁犁体曲面为研究对象,主要研究高速犁犁体曲面设计方法及结构参数对其固有特性的影响.首先基于水平直元线法,提出了高速犁犁体曲面的设计方法,并对高速犁犁体曲面进行规范化设计,形成了一种相对完整和规范的高速犁体曲面设计方法.其次利用有限元软件对特定高速犁犁体曲面进行模态分析,得到高速犁犁体曲面的固有频率及振型.最后研究了高度偏差量、导曲线开度、导曲线安装角和铧刃角的变化对高速犁犁体曲面固有频率的影响.本文研究结果为高速犁结构设计和优化提供参考依据,并对高速犁基础设计理论进行适当补充.