葡萄分层旋抛式清土起藤机高效旋抛刀设计与试验

作     者：杨启志 杨鑫宇 赫明胜 张若瑜 文天拟 施爱平 Yang Qizhi;Yang Xinyu;He Mingsheng;Zhang Ruoyu;Wen Tianni;Shi Aiping

作者机构：江苏大学农业工程学院镇江212013 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2022年第38卷第24期

页      面：44-51页

核心收录：

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0903[农学-农业资源与环境] 0901[农学-作物学] 

基　　金：国家科技重大专项子课题(2019YFD1002502、2019YFD1002505) 宁夏重点研发计划重大项目(2018BBF02020) 江苏省高校自然基金重点项目(19KJA430018) 镇江市重点研发计划(现代农业)(NY2019015)。 

主　　题：农业机械 试验 仿真 分层旋抛式清土起藤机 旋抛刀 EDEM—Recurdyn 

摘      要：针对中国西北地区酿酒葡萄清土作业缺乏与土壤颗粒群相互作用的研究,凭经验设计使得单层旋抛清土方法效率低以及清土部件功耗高的问题,设计了一种分层旋抛式清土起藤机并对旋抛刀与土壤相互作用进行研究。首先,根据中国西北地区酿酒葡萄种植及清土的农艺要求,完成分层旋抛刀的设计,然后对旋抛式清土起藤机的运动进行理论分析,确定影响旋抛刀功耗和抛送距离的主要因素,并通过EDEM—Recurdyn耦合仿真,以旋抛刀不同焊接角度、转速及整机的前进速度为试验因素,以清土率、旋抛刀扭矩为评价指标,分析土壤离散颗粒群与旋抛刀之间的相互作用,得到最优参数组合,进一步基于台架试验对仿真试验进行验证。结果表明,当旋抛刀焊接角度为30°,转速为270r/min,前进速度为0.4 m/s时,清土率为49.1%,旋抛刀平均扭矩为13.09 N·m,土壤抛送距离集中在1.52~1.75 m之间,与仿真优化结果(清土率为55.9%)相对误差为13.8%,研究结果可为后续研制分层旋抛式清土起藤机提供理论依据及技术参考。