芯铧式开沟器仿生设计与试验

作     者：贾洪雷 孟凡豪 刘立晶 史嵩 赵佳乐 庄健 JIA Honglei;MENG Fanhao;LIU Lijing;SHI Song;ZHAO Jiale;ZHUANG Jian

作者机构：吉林大学生物与农业工程学院长春130022 吉林大学工程仿生教育部重点实验室长春130022 中国农业机械化科学研究院北京100083 山东省农业机械科学研究院济南250100 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2020年第51卷第4期

页      面：44-49,77页

核心收录：

学科分类：0828[工学-农业工程] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2017YFD0700702) 吉林省自然科学基金项目(20180101090JC) 

主　　题：芯铧式开沟器 仿生 狗獾犬齿 作业阻力 

摘      要：针对高速作业条件下芯铧式开沟器阻力过大的问题,基于狗獾犬齿曲面的高效低阻贯穿结构,提出了一种开沟器仿生设计方法。对狗獾犬齿进行三维扫描,获取点云数据,采用Matlab软件拟合了4条狗獾犬齿曲线,设计并加工了4种滑动式开沟装置,并进行了对比试验分析。在作业深度50 mm条件下,以开沟装置类型、作业速度为试验因素,以水平方向作业阻力为主要指标,以开沟装置开出沟形的沟深、沟宽、侧垄高和侧垄宽为次要指标,进行了土槽试验。试验结果表明,在同一作业速度下,优化的各滑动式开沟装置的阻力均比标准芯铧式开沟器小。在作业速度为3.6、5.4、7.2 km/h的条件下,优化的滑动式开沟装置比标准芯铧式开沟器作业阻力分别降低8.04%、8.15%、8.71%;标准芯铧式开沟器与优化的滑动式开沟装置所开沟形的沟深、沟宽、侧垄高和侧垄宽的变异系数均低于5%。