检索结果-南通市图书馆

作者：孔羿勋华南农业大学

学位级别：硕士

深松作业能够破碎在长期旋耕作业的耕作层下面坚硬的犁底层,有利于改善长期耕作产生的原有土壤理化结构、生物学性质,另外深松作业还能够增强土壤的保水保肥能力,促进农作物根系生长,增加农作物产量和农产品的品质。但是,深松作业耕作... 详细信息

深松作业能够破碎在长期旋耕作业的耕作层下面坚硬的犁底层,有利于改善长期耕作产生的原有土壤理化结构、生物学性质,另外深松作业还能够增强土壤的保水保肥能力,促进农作物根系生长,增加农作物产量和农产品的品质。但是,深松作业耕作阻力大,耗能高,如何提高深松机具对不同耕作后深松作业的适应能力、把耕作过程中的牵引阻力尽可能减小。是近年来农业机械工程研究和深松技术推广的重点之一。深松铲作为直接与土壤接触的部件,直接将土壤切开并破碎,对深松阻力和今后作物产量都有影响,因此深松铲的研究设计具有重要的意义。本文以南方黏土土壤为研究对象,以改进深松铲的结构设计为研究目标,采用变频变幅振动与预破土相结合的方法促进机械深松减阻效应,根据斜楔原理、土壤失效准则与裂纹展开效应,研制了一种带圆弧形破土器的深松铲,采用三维建模、数值仿真和田间试验研究相结合的方法,研究深松部件在变频变幅振动下的碎土机理和减阻效率,以及预破土对振动深松减阻效应,揭示变频变幅振动与预破土组合振动深松系统的结构参数和振动工作参数、土壤力学性能参数与深松阻力的关系,并进行验证。主要的研究内容及所得结论如下:(1)土壤结构及力学参数的测定利用土力学试验方法进行土壤的密度、含水率、剪切模量、泊松比、堆积角、土壤坚实度等物理力学性能、结构性参数测试,为进一步进行数值仿真做准备。(2)测试系统的标定试验为了简化了深松牵引力测定需要两台拖拉机串联一起的传统方法,实现单台拖拉机即可完成深松试验,本文通过改进拉压传感器的安装方式,专门研制了数据传输记录测试系统,并进行了标定试验,获得以下函数关系式:Y=8×10-0.0926+2794.5,其中y为负载(N),x为传感器采集到电信号(V)。(3)预破土组合振动深松铲的设计结合国内外在深松机具方面的研究现状,通过对土壤失效准则和切削裂纹预测的试验研究,研制了一种圆弧形可调节安装位置的破土器,改变破土器在铲臂上的安装配合位置可以调节破土器的安装高度和倾斜角度,并进行仿真试验,最后根据仿真结果获得了在南方粘性土条件下预破土组合振动深松铲的最佳结构。(4)预破土组合振动深松铲仿真试验通过三维制图软件Solid Works建立了深松铲模型、振动深松试验台模型以及拖拉机模型并进行装配。利用颗粒散体离散元EDEM仿真软件建立土壤仿真模型颗粒床,运用多体动力学仿真软件Recur Dyn添加驱动力和EDEM耦合进行深松仿真试验。结果表明,新型设计的破土器内弧半径为150mm,安装位置在(3)号组位式深松铲效果最佳。(5)预破土组合振动深松铲的田间试验试验结果表明,在同一振幅振频,前进速度一致,新铲振动比不振动有效减阻10.15%,新铲振动比旧铲振动有效减阻12.10%,新铲振动比旧铲不振动有效减阻21.72%,新铲不振动比旧铲振动有效减阻2.17%,新铲不振动比旧铲不振动有效减阻12.88%,旧铲振动比旧铲不振动有效减阻10.94%。含水率较深松前有明显上升,坚实度有效降低。对于预破土器安装位置试验结果表明同一内弧半径下(3)号位置的深松效果较好。

关键词：振动深松深松铲预破土离散元多体动力学耦合仿真

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预破土组合振动深松铲的设计与试验

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现代农业装备 2021年第2期42卷 34-37,50页

作者：罗斌孔羿勋杨丹彤张祺睿邓敏郑丁科广州市番禺区农业技术推广服务站广东广州511400 中国铁建高新装备股份有限公司云南昆明650215 华南农业大学南方农业机械与装备关键技术省部共建教育部重点实验室广东广州510642

为了避免在深松铲铲柄上开破土刃口而降低深松铲的强度,本文将破土刃口与铲柄分离开进行独立设计,形成内弧半径为150 mm的专有弧形破土器,承担对土壤的切割作用,减轻深松作业阻力。本文通过田间试验验证了预破土器对深松减阻的效果,确... 详细信息

为了避免在深松铲铲柄上开破土刃口而降低深松铲的强度,本文将破土刃口与铲柄分离开进行独立设计,形成内弧半径为150 mm的专有弧形破土器,承担对土壤的切割作用,减轻深松作业阻力。本文通过田间试验验证了预破土器对深松减阻的效果,确定了预破土器的最佳安装位置,试验结果表明,在振幅5 mm、振频10 Hz、前进速度1.44 km/h、耕深约为500 mm时,预破土组合深松铲比无破土器深松铲的耕作阻力减小12.46%~22.87%,平均减小18.48%,减阻效果明显。预破土器的安装位置需要根据深松深度的要求确定,在本试验的深松深度条件下,3号位置的减阻效果最好。此研究为研制结构简单、减阻高效的深松机具设备提供了理论依据。

关键词：土壤深松振动深松预破土组合深松铲

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基于DEM-MBD耦合预破土组合深松铲仿真研究

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安徽农业科学 2021年第9期49卷 192-195页

作者：孔羿勋杨丹彤王曦成周士琳张祺睿邓敏刘园杰郑丁科中国铁建高新装备股份有限公司云南昆明650215 华南农业大学南方农业机械与装备关键技术省部共建教育部重点实验室广东广州510642 肇庆市农业机械化研究所广东肇庆526040

为了研究在振动深松条件下深松铲预破土对深松碎土的作用效果,利用DEM-MBD耦合技术对振动深松时深松铲和土壤颗粒之间的相互作用进行模拟研究。在试验台模型及连接不改变的条件下,探讨不同破土器半径大小以及安装位置与土壤颗粒的扰动情... 详细信息

为了研究在振动深松条件下深松铲预破土对深松碎土的作用效果,利用DEM-MBD耦合技术对振动深松时深松铲和土壤颗粒之间的相互作用进行模拟研究。在试验台模型及连接不改变的条件下,探讨不同破土器半径大小以及安装位置与土壤颗粒的扰动情况,采用土壤扰动云图和运动副采集力来量化深松效果。仿真试验结果表明,在振幅振频条件相同、前进速度0.4 m/s时,破土器圆内弧半径150 mm,安装位置在3号组位的土壤扰动较好,深松效果较好;带有圆弧形破土器的深松铲对深松减阻具有显著作用,可以减少耕作阻力。该研究对研制结构简单、深松减阻高效的深松机具设备提供了理论依据,也为不同土质深松作业研究提供了一种有效的计算方法。

关键词：土壤深松振动深松铲预破土仿真试验

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