基于气压劈裂原理的气压深松效果试验

针对传统深松方式存在深松影响范围小、程度不均匀、能耗大的问题,该文基于气压劈裂原理与技术,提出了一种新的旱作耕地深松方式-气压深松,即向耕地土壤中注入高压气体,利用气压劈裂原理与技术使土壤内形成裂隙从而实现土壤深松的新方式。并以土壤孔隙度、土壤孔隙度提升率和土面抬升量为评价指标,通过模拟试验,研究分析气压深松方式的效果得出:气压深松使土壤中空气的比例增大、土壤体积膨胀、土面抬升,高压气体在土壤内部形成裂隙,土壤孔隙度大面积变大。表明气压深松可有效打破犁底层,具有良好的深松效果。另外,气压深松与传统的铲式深松相比,具有深松影响范围大、深松程度高、深松均匀等特点。

基于DEM的旋钻深松过程仿真及机理研究

为研究旋钻深松机理,提出了土壤颗粒运动速度、颗粒混合度、堆积角、土壤耕作阻力及波动系数及深松功耗等评价指标。结合旋钻三维模型和土壤离散元模型,建立基于离散元的旋钻-土壤模型;选取合理的运动参数,对旋钻深松土壤的过程进行离散元仿真,并分析其深松效果及旋钻对土壤的影响;基于控制变量法设计不同耕作深度和不同耕作速度下的9组正交仿真试验,全面评价了深松效果,总结了耕作深度和耕作速度对深松效果的影响规律。研究结果表明:耕作速度对深松效果影响较大,实际工况中在保证打破土壤犁底层的前提下,应尽量选择较低的耕作速度,研究结果可为旋钻深松土壤提供理论依据。

气压深松高压气体压力选取试验研究

以土壤孔隙度增加率和土面抬升量为深松效果评价指标,对一种新的旱地深松方式——气压深松高压气体压力的选取进行试验研究。结果表明:对于容重为1.4g/cm^3的犁底层,深松气压的增加对深松效果影响不明显,选择气压1.4MPa进行气压深松较为适宜。对于容重为1.6g/cm^3的犁底层,深松气压的增加对深松效果影响明显,气压为1.8Mpa时深松效果较好,选择气压1.8MPa较为适宜。对于容重为1.8g/cm^3的犁底层,深松气压对深松效果影响极为明显,深松效果与深松气压呈正相关,选择气压2.2MPa较为适宜。