| 正弦指数曲线型开沟刀片结构参数优化 |
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| 引用本文： | 康建明,李树君,杨学军,刘立晶.正弦指数曲线型开沟刀片结构参数优化[J].农业机械学报,2016,47(11):91-99. |
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| 作者姓名： | 康建明 李树君 杨学军 刘立晶 |
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| 作者单位： | 中国农业机械化科学研究院;新疆农垦科学院机械装备研究所,中国农业机械化科学研究院,中国农业机械化科学研究院;南方粮油作物协同创新中心,南方粮油作物协同创新中心;现代农装科技股份有限公司 |
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| 基金项目： | 北京市科技计划项目（D151100003715003） |
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| 摘 要： | 为获取正弦指数曲线型开沟刀片的最佳结构参数,依据正弦指数曲线方程和二次正交旋转中心组合设计方案,设计了15种型式的开沟刀片,并进行土槽试验。以弯折角、弯曲半径、切土角为影响因子,以功率消耗和沟深稳定性系数为响应值,利用Design-Expert 8.0.6软件进行回归分析和响应面分析,探求单因子及交互因子对响应值的影响效应,并结合非线性优化计算方法,对正弦指数曲线型开沟刀片的结构参数进行优化计算。结果表明:在土壤坚实度为0.29 MPa、土壤含水率16.2%的条件下,各因子对功率消耗的影响贡献由大到小为:弯折角、切土角、弯曲半径;对沟深稳定性系数的影响贡献由大到小为:切土角、弯折角、弯曲半径。优化所得正弦指数曲线型开沟刀片最佳结构参数:弯折角为86.75°,弯曲半径为12 mm,切土角为13.8°,此时功率消耗理论最小值为32.32 k W,沟深稳定性系数为95.6%,验证试验表明功率消耗最小值为34.27 k W,沟深稳定性系数为92.82%,理论值与试验值误差小于10%,验证了回归模型的正确性。将优化前、后和现有开沟刀片在2种不同土壤条件下进行对比试验,结果表明优化后刀片的功率消耗比优化前分别下降4.28 k W和4.23 k W,沟深稳定性系数分别提高7.12个百分点和7.02个百分点,比现有开沟刀片下降7.68 k W和6.91 k W,沟深稳定性系数提高14.34个百分点和8.34个百分点。研究成果为正弦指数曲线型开沟刀片的优化设计提供了理论参考。
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| 关 键 词： | 开沟刀片 正弦指数曲线 土槽试验 参数优化 |
| 收稿时间： | 2016/3/31 0:00:00 |
Structure Parameters Optimization of Sine Exponential Curve Type Ditching Blade |
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| Kang Jianming,Li Shujun,Yang Xuejun and Liu Lijing.Structure Parameters Optimization of Sine Exponential Curve Type Ditching Blade[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery,2016,47(11):91-99. |
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| Authors: | Kang Jianming Li Shujun Yang Xuejun and Liu Lijing |
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| Institution: | Chinese Academy of Agricultural Mechanization Sciences;Xinjiang Academy of Agricultural and Reclamation Science,Chinese Academy of Agricultural Mechanization Sciences,Chinese Academy of Agricultural Mechanization Sciences;Collaborative Innovation Center for Southern Grain and Oil Crop and Collaborative Innovation Center for Southern Grain and Oil Crop;Modern Agricultural Equipment Co., Ltd. |
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| Abstract: | |
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