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仿生深松铲结构设计与有限元分析 总被引：1，自引：0，他引：1
深松技术是旱地保护性耕作体系中的重要技术措施之一,高效节能是深松技术的发展方向。深松铲所受阻力是深松耕作的主要阻力来源。通过对金龟子和家鼠的足趾结构的研究,设计了一种新型的深松铲结构。结合四川的土壤条件,采用Drucker-Prager模型,利用有限元分析软件Abaqus对深松工艺数值仿真。在20℃常温和23°切削角的条件下,与JB/T 9788-1999深松铲比较,新型深松铲土壤应力分布和土壤扰动轮廓一致,深松铲所受土壤的反作用力减小,在相同前进速度和耕作深度的情况下,功率消耗降低了20.6%。 相似文献
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深松作业存在的主要问题是耕作阻力大。深松机中深松铲作为重要部件,其形状和结构参数直接影响着深松作业的牵引阻力及作业质量等。通过推拉力计测量了鸭掌形铲在不同入土深度时的耕作阻力;通过变换不同铲形的耕作试验,测量了现有凿形铲、鸭掌形铲、翼形铲在入土深度为35cm时的耕作阻力。结果表明:牵引阻力随着鸭掌形铲入土深度的增大而增大,因为土壤硬度随着土层深度的增加而增大,所以在10~20cm的土层中对深松铲的阻力较小,深松铲在20~30cm的土层中的阻力有较大增加,在30~40cm的土层中阻力增加幅度最大,其规律符合二次曲线。不同铲形耕作试验表明:铲形不同时,铲尖与土壤接触面积不同,导致深松铲与土壤之间的剪切力和挤压力不同,其牵引阻力与铲尖面积满足对数关系。 相似文献
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红壤凿形深松铲的设计与试验 总被引：2，自引：0，他引：2
针对南方红壤旱作区土壤黏性强、比阻大的现状,为减少深松铲的红壤土黏附量和降低牵引阻力,设计了一种红壤凿形深松铲。在深入分析红壤条件下深松铲受力情况的基础上,确定了影响红壤凿形深松铲黏附阻力和牵引阻力的结构参数及其取值范围。同时,采用正交试验设计方法,研究了入土角、铲柄刃口夹角、铲柄厚度和铲柄侧面宽度对黏土量和牵引阻力的影响规律,得出红壤凿形深松铲的最佳结构参数组合:入土角β为4 0°、铲柄刃口夹角γ为6 0°、铲柄厚度σ为4 0 mm、铲柄侧面宽度B2为100mm。同时,基于最佳结构参数组合优化深松铲,设计了掘齿型和半轴型铲头。田间对比试验结果表明:标准型、掘齿型、半轴型铲头3种红壤凿形深松铲牵引阻力的跃动区间分别为11~16kN、13~17kN、9~12kN;与标准型相比,掘齿型的黏土量减少4.2%,牵引阻力增加6.24%~15.15%,半轴型的黏土量和牵引阻力分别减小30%和18.21%~18.64%,确定了铲头形状为半轴型。该研究为适用于南方红壤旱作区耕作机具的设计研究提供了参考依据。 相似文献
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过大的深松阻力是限制深松作业效果及深松机推广的重要原因之一,而深松阻力主要由深松铲引起,因而改进其结构、减小其作业阻力将有助于节能降耗及深松作业的推广。以善于挖掘的竹鼠及蚁狮幼虫为仿生对象,应用三维扫描仪对竹鼠爪趾及蚁狮幼虫进行结构获取,建立竹鼠爪趾及蚁狮幼虫背部的三维曲面。应用逆向工程原理提取优异的挖掘曲线,据此建立偏柱式深松铲三维模型。以深松深度、深松铲宽度及深松铲入土角为设计目标,设计出3种仿生偏柱式深松铲,并提出一种偏柱式深松铲铲柄的设计方法。应用EDEM软件对深松阻力进行模拟可知,深松铲铲柄及铲尖的仿生设计可有效减小其深松阻力,最大可减阻12.92%。仿生偏柱式深松铲设计将为深松铲结构优化提供新的设计思路。 相似文献
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以深松部件与土壤互作规律的研究成果为基础,总结深松铲与土壤体扰动的关系,分析影响深松作业质量的因素,探讨减小深松阻力和降低能耗的模式,展望今后的研究重点和发展方向,为设计和优化深松机具提供理论依据。 相似文献
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针对目前深松旋耕联合作业整地机,作业中深松铲立柱破土工作阻力大、入土行程长、表土易翻动、深松铲立柱易缠草以及机具升降时动力输出万向联轴器与机架前横梁易干涉等问题,设计一种弯刀圆形曲面铲式深松旋耕整地机,一次作业可完成深松、灭茬除草、翻压覆盖绿肥和旋耕碎土等工序,适用于玉米、小麦等作物播前的整地,有利于蓄水保墒,是农田作业的新型复式作业机具。 相似文献
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建立了深松、铺管、施肥一体铲的动力学模型,并进行了仿真分析。深松、铺管、施肥一体铲是一种具有深松、犁底层下铺渗灌管及施肥的多功能联合作业铲。依据一体铲的工作原理,建立了一体铲在工作时所受到的水平阻力模型,该阻力由深松、铺管和施肥3部分的水平阻力构成。将一体铲三维模型导入ADAMS仿真软件中进行了动态仿真,主要分析了工作深度和行走速度对水平工作阻力的影响。结果表明:一体铲的水平工作阻力与拖拉机的行走速度成抛物线函数关系;一体铲的水平工作阻力与工作深度近似于成正相关的线性函数关系。通过对一体铲的动力学建模与分析,为进一步设计、改进一体铲提供了参考依据。 相似文献
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基于狗獾爪趾的仿生深松铲结构设计与试验 总被引：1，自引：0，他引：1
针对现有深松铲存在的耕作阻力较大及能耗较高等问题,利用仿生学原理将狗獾爪趾的曲线应用到深松铲的结构设计中,设计了一种铲柄刃口为多项式曲线、铲尖为圆弧形的新型深松铲。为研究其耕作效果,将所设计的深松铲与国标深松铲进行了室内土槽对比试验。试验结果表明:在相同的深松试验条件下,仿生深松铲比国标深松铲的耕作阻力减小了13.33%~21.72%,仿生深松铲减阻效果明显;仿生铲柄与国标铲尖组合比国标深松铲耕作阻力减小了3.01%~7.61%,仿生铲尖与国标铲柄的组合比国标深松铲耕作阻力减小了7.67%~16.9 7%,仿生铲尖的减阻效果显著于仿生铲柄的减阻效果。 相似文献
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针对当前农业生产需求及147kW以上拖拉机配套液压翻转犁依赖进口的现状,研制了1LFT-555型液压翻转栅条犁。该机翻转可靠性高,操作简单,主犁体采用栅条式结构,翻垡覆盖效果好,耕作阻力小。田间试验结果表明:该机和不同功率及多种轮距的拖拉机配套使用,作业速度可达10.8km/h,犁耕作业效果好,在棉花地和水稻地的耕深稳定性系数及耕宽稳定性系数均达到了95%以上,在棉花地的碎土率也达到了90%以上。该机各项性能指标达到国家有关标准的要求,为147kW以上拖拉机提供了配套犁耕机具。 相似文献
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近年来，土地深松作为一种保护性耕作在全国范围内大规模推广应用。针对受地形所限和农艺所限，常规拖拉机去不了的坡地、茶园和温室大棚等立地条件，先后对履带式窄幅小微型深松机的动力、行走机构和深松铲等关键部分进行多次试验，探索出一种采用7.35 kW微型柴油机、橡胶履带行走机构带动小型深松铲进行深松作业的新模式。经田间试验，其深松深度合格率、邻接行距合格率和漏耕3项作业指标满足深松作业质量有关行业标准。为后续进一步开展履带式窄幅小微型深松机研究，推进丘陵山区、茶园和温室大棚等深松作业提供了重要参考。 相似文献
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张红 《拖拉机与农用运输车》1998,(1):9-13
通过对我国农村劳动力转移及农村经济发展情况的分析,论证了我国农业生产正在由分户小规模经营逐步向规模经营发展,因此对中大功率拖拉机的需求将会扩大.从农艺要求及耕作制度的发展,论证了农田作业对拖拉机功率的需求必将增大.此外,农田基本建设及复式作业的需要,论证了拖拉机还要向多功能方向发展. 相似文献
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通过对黑龙江垦区农业机械化的发展和国内外大中型拖拉机在垦区使用状况的调查,对黑龙江垦区大中型拖拉机的使用要求和市场需求变化进行了分析和探讨,并提出了相应的结论和建议. 相似文献
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履带拖拉机的技术发展和市场需求 总被引：1，自引：1，他引：0
韦国本 《拖拉机与农用运输车》2000,(5):2-7
介绍了我国履带拖拉机产品的市场需求变化及产品的演变过程 ,对国际履带拖拉机的技术发展水平进行了分析。随着大功率轮式拖拉机不断冲击履带拖拉机市场 ,世界许多拖拉机制造商都在开发橡胶履带拖拉机。对几种大功率拖拉机产品的性能进行了对比 ,指出了今后我国履带拖拉机的主要市场 相似文献
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