载荷条件及流变参量对水田履带式行走装置下陷量的影响

本文根据我国南方水田土壤的通用流变模型和状态方程,讨论了下列因素对履带式行走装置在水田内行走时的下陷量的影响:(1)形状系数与履带板长宽比,(2)履带接地面积与按地长度、接地长宽比,(3)接地压力,(4)水田土壤流变参量。     

水田土壤垂直变形与时间关系

水田土壤初始垂直变形速度高,并以较高速度继续变形3～4秒,履带板下陷与时间的关系是明显的。文中介绍了在水田土壤槽(含水量21.7％～40.4％,中粘土),用履带板试验装置,通过电测获得的履带板下陷与时间的关系曲线。这些水田土壤变形特性,一般可用四元件Burgers体来模拟,有初始变形,而且变形延续时间较长。若表层含水量大而土层不深,下有硬底层时,则用三元件Voiet体表征,有初始变形,而且变形达某一数值后趋于稳定。此外由于土表不同,也有初始变形为零的。联合收获机履带在水田的总下陷一般由动下陷(与时间有关的土壤垂直变形)及滑动下陷(由于水平载荷作用,引起的土壤附加垂直     

水田土壤载荷-下陷特性的研究

在对土壤承压特性的两个主要影响因素(测板尺寸和形状)进行理论和试验分析的基础上,提出用“形积当量”作为测板的特征参数来综合反映测板尺寸及形状对土壤载荷-下陷关系的影响;并根据测板下土壤反力的分布规律,导出了水田土壤载荷-下陷关系式。在室内水田土槽中的试验表明:新的载荷-下陷关系式较好地反映了不同测板下水田土壤的承压特性。     

考虑土壤滑转流动的柔性履带应力分布研究

履带-地面相互作用力学研究在履带机构设计、优化、控制与仿真方面具有重要的作用,其中柔性履带应力分布是目前该项研究的难点。本文将地面力学广泛应用的半经验法与土槽实验方法相结合,首先在KARAFIATH构想的基础上分析了履带行进过程中土壤的剪切流动及滑移线分布规律,提出了滑转流动导致的土壤流失量的计算方法,并在引入履带应力分布的研究中,实现了对传统履带-地面应力分布模型的修正和改进。利用履带机构-土壤实验系统进行相关测试,结合实验测量拟合得到履带段各点的下陷量曲线,代入本文模型中计算得到机构各处的正应力与切应力的分布情况。在载荷6 kg,滑动率从0.23增加到0.71时,履带机构竖直方向正应力的计算值与实验测量平均相对误差不超过15%,相关系数不小于0.83。模型可用于柔性履带地面耦合动力学建模与特性分析。     

基于SPH法的土壤承压测板研究

测板是水田土壤承压特性测量设备监测土壤特性的特有装置,其设计参数对测量范围和准确度具有很大影响。为此,设计了一种水田土壤承压特性测量设备,采用光滑粒子流体动力学(SPH)算法构建了导轨-水田分层土壤SPH动力学模型,并在此基础上对面积相同、形状不同的4种测板在土壤作业过程中的作用进行了分析。研究结果表明:各种测板的水田土壤承压-下陷曲线不同;在承压相同的条件下,圆形测板贯入深度最大;4种测板贯入深度相等时,圆形测板承压力最小;使用圆形测板进行测量时,范围更大,速度更快。     

履带板-土壤三维模型最大牵引力特性研究

履带车辆牵引元素中最基本的单元履带板是影响履带车辆牵引性能的最基本元素。主要是通过研究贝克提出来的间隔式履带模型-土壤相互作用模型进行三维建模,并通过合理的评估确定三维模型。经过初步预算建立间隔式履带板牵引数学模型。再通过考虑履带板参数、土壤参数、侧壁效应等对三维模型的影响获得间隔式履带-土壤模型最大牵引力模型。     

湖南中天龙舟农机有限公司

湖南中天龙舟农机有限公司根据市场需求自主研发的1GQNZ系列履带自走式旋耕机,在消化国内外多种先进机型的基础上．博采众长，同时利用本公司联合收割机橡胶履带行走机构，大大增强了机器抗下陷能力，对水田耕作适应性尤其是水田通过性能得到显著提高。     

按水田土壤流变特性预测水田车辆下陷量的方法和仪器的研究

本文从水田土壤流变理论的观点出发,探讨了水田车辆下陷量的预报方法以及为此而研制的用于测量水田土壤流变参量的静载式水田土壤流变仪。通过试验分析,得出了用于测量水田土壤流变参量的测盘的最佳面积,提出了水田土壤流变参量对冲击载荷响应的半经验公式。作者试用模糊数学的概念和方法处理地面力学中的有关问题,获得了令人满意的结果。     

分析履带—地面相互作用的三维模型的建立

由于在履带行走机构作用下土壤的压实通常会伴随着横向扰动并产生位移,所以履带车辆与土壤相互作用中的影响区域是三维空间的,应该从三维的角度分析履带-地面相互作用。根据Mckyes-Ali三维模型,结合贝克和Nobutaka的研究方法,将三维模型应用到履带-地面作用分析中。分析挡板与土壤相互作用过程,并对挡板所受水平阻力进行求解,完成三维模型的建立,将三维模型与对数螺旋线模型进行对比,验证其准确性。三维模型的研究为从三维模型分析履带-地面相互作用提供了理论基础和依据,为仿真软件在履带-地面作用分析中的进一步发展提供模型支持。     

我国水田土壤流变特性研究(第3报)——水田土壤流变性质的有限元分析

本文用有限单元法分析水田土壤的流变性质。以昆明市金马公社金马大队水田土样的室内试验为例,用变刚度法计算水田土壤半无限体在圆盘均匀载荷作用下的应力场及位移随时间的变化,将载荷在水田土壤中的下陷量有限元计算值与实测数据及解析法计算结果进行比较。     

插入水田土壤中垂直平板向前运动的流变力学研究

插入水田土壤中的垂直平板水平向前运动,使土壤在纵向发生变形,并受到一定的土壤压力,这表现了水田土壤的纵向力学特性,这一特性具有流变性质。本文论述这一流变特性,同时应用该流变特性研究类履带行走机构的推进力与推土阻力。过去关于水田土壤流变学研究大多集中于压板的沉陷试验。本论文用流变学的方法研究水田土壤纵向力学性质。     

船式联合收割机的试验研究

为解决深泥脚水田的水稻收割作业问题,我所利用机耕船水田适应性好的特点,对联合收割机上船进行了试验研究,在南方-12型机耕船上配套成了南方-160型船式水稻联合收割机,为解决深泥脚水田的水稻收割开辟了一条新途径。 一、履带及轮式收割机只能在承压能力较强的水稻田中正常作业。履带的运动能力表达如下式:D_p=H-R_o D_p为土壤的强度储备,通常称为挂钩牵引力,它用于加速、越坡     

水田拖拉机驱动轮与土壤相互关系的研究

本文通过对拖拉机驱动轮与水田土壤相互作用的试验分析,简述了水田驱动轮推进力、滚动阻力的形成机理,可比较精确地预测水田驱动轮推进力、滚动阻力、下陷深度、行走效率以及根据水田土壤力学特性来计算其运动轨迹的方法,供设计计算水田拖拉机驱动轮使用。     

湖南中天龙舟农机有限公司 龙舟牌IGQNZ系列履带自走式旋耕机

湖南中天龙舟农机有限公司根据市场需求自主研发的IGQNZ系列履带自走式旋耕机，在消化国内外多种先进机型的基础上，博采众长，同时利用本公司联合收割机橡胶履带行走机构，大大增强了机器抗下陷能力．对水田耕作适应性尤其是水田通过性能得到显著提高。耕深采用液压升降调节，并辅以机械限位进行控制，具有良好的耕深稳定性。该机既适用于水田耕作．同时也适用于旱土作业，具有旱耕土块细碎，水耕泥烂浆足，耕后地表平整，杂草覆盖良好等特点，     

我国水田土壤流变特性研究(第4版)——土壤条件和载荷条件对水田土壤流变参数的影响及应力-应变-时间图

本文根据对多种水田土壤的正交试验和方差分析,采用Burgers四元件模型作为我国南方水田土壤的通用变流模型,并得出下列结论:这些土壤各流变参数的值,与土壤条件有关,与载荷条件(承载面形状和面积、单位面积载荷)无关。 根据上述原理,作者提出我国南方水田土壤所表征的流变型土壤在一定土壤条件下的应力-应变-时间图,以及当应力在一定范围内时,流变曲线族在应力-应变-时间三维空间内舒展成流变曲面的概念;也提出了将此图应用于行走装置和切削元件研究的设想。     

地面力学中土壤参数的选定及其测量方法和仪器

本文简述了在中国建立土壤参数标准的必要性,分析了地面—机器系统力学中所用的十组土壤参数,认为采用圆锥指数CI值作为土壤参数标准较为合理。提出了新的测定水田表层及其松软土壤(CI=0-10 kN/m~2)参数的方法、原理、并提出测定极坚实土壤(CI>3000kN/m~2)参数的方法。改制出便携式仪器样品,进行了土壤圆锥指数测定试验,证明效果良好,为正式设计、制造这种宽量程仪器提供了依据。     

拖拉机铸造履带板磨料磨损特性的研究

本文在试验基础上比较了几种拖拉机铸造履带板材料的磨料磨损特性,对几种拖拉机履带板材料进行实验室和田间磨损试验的结果表明:含碳量较高(约0.35％)及含硫量较低(约0.02％)的31Mn2Si铸钢的耐磨性较好,增加淬火及回火温度对耐磨性不利。Mn7也是一种合适的履带板材料且特别适用于在水田中工作。这两种材料都可考虑作为常用的高锰钢履带板的代用材料。 田间试验表明:拖拉机工作的土壤类型和条件不同,履带板会在不同部位“优先磨损”。微观分析指出:履带板表面的磨损是多种类型磨损机理的综合结果。在水田中使用的履带板磨损表面除了经受磨料颗粒压入并磨损以外还要经受腐蚀的作用。这种腐蚀明显地加速了磨损过程。     

动载式水田土壤流变仪的研制

以四元件Burgers模型作为水田土壤的通用流变模型，通过将随时间随机增长的压力简化为时间的阶梯函数导出了动载条件下水田土壤的压力一下陷量一时间曲线，并提出了据此曲线用最优化理论计算土壤流变参数的方法；在此基础上，研制了一种基于虚拟仪器原理的动载式水田土壤流变仪。该种仪器可自动完成测量数据的采集、贮存及流变参数的计算。试验表明，该仪器所测的土壤流变参数与据静载下土壤的蠕变曲线计算的流变参数数值基本一致。     

1GLX-200履带自走式旋耕机

<正>1GLX-200履带自走式旋耕机是采用液压无级变速行走,用于未耕地、已耕田地上旋耕或精耕作业的履带式保护性联合耕作机械,广泛适用于稻麦、甘蔗、油菜等产区的水旱地耕作和碎根还田耕作,具有旱地耕作土块细碎,水田耕作泥烂浆足,耕后地表平整,杂草留茬覆盖良好,耕深适度一致,不易下陷,作业效率高,一次作业可达多次犁耙效果的特点。同时由于其强抗下陷性能,水田作业时不破坏田地基(犁底层),极大地保护了土壤、土质和环境,因此还非常适用于湖区及盐、碱地的浅层耕作,起到抑制盐分上升的作用;还适合蔬菜、烟草地     

软土路面上履带车辆特征参数与牵引力的分析

针对特殊土壤条件,建立了履带车辆与地面的接触模型,引入了一种分析履带车辆性能与土壤参数以及车辆设计参数关系的半经验方法,并进行了计算验证。