土壤耕作部件减阻技术研究现状

土壤耕作部件与土壤之间相互作用复杂,一直未形成理论上根本的突破,这使得耕作部件仍存在着耕作阻力大,土壤黏附严重,与土壤类型不匹配等问题.本文总结了土壤耕作力学和土壤之间力学建模方法的现状,归纳了仿生学在典型触土部件优化设计上的应用,分析了与农艺融合设计现状.针对当前的研究现状和存在的问题,结合实际需要,提出需要进一步改...     

土壤-耕作部件相互作用有限元分析研究进展

阐述了作为土壤-耕作部件接触系统研究中应用较多的理论分析方法—有限元法在分析土壤-耕作部件相互作用问题中的研究进展情况。同时,指出了当前研究所存在的问题,并对以后应用有限元法研究土壤-耕作部件相互作用问题进行了展望。     

微耕机旋转耕作部件土槽试验台设计

旋转耕作部件是微耕机的核心部件,其土壤切削性能直接影响微耕机的能源消耗及耕作效能。针对理论分析、数值模拟等方法研究土壤切削的局限,以及田间试验受环境因素制约的现状,提出通过室内土槽试验研究旋转耕作部件的耕作特性。以某微耕机耕作部件和行走箱为原型,基于模块化设计方法设计集旋耕、土壤平整、土壤压实等功能于一体的土槽试验台,并开发以PLC为核心的试验台控制系统。调试结果表明各功能模块运行平稳,基于该试验台可实现双辊作业模式下旋转耕作部件的性能试验。     

钛合金表面火焰喷焊镍基耐磨涂层的组织和性能

采用火焰喷焊技术在T i 6A l 4V合金基体上制备了镍基耐磨涂层,研究了其显微组织、合金元素的扩散、显微硬度和干摩擦磨损性能。结果表明,喷焊涂层具有韧基体加硬质相的耐磨组织;涂层横切面的组织、显微硬度和合金元素的扩散沿层深方向呈现连续性和渐变性,基体和涂层表现为冶金结合;喷焊表层的显微硬度为933.2 HV,是基体钛合金的3倍以上;涂层在不同条件下的磨损量都较小,耐磨性有较大的提高,转速和温度对其耐磨性能影响较大。     

深松耕作土壤宏观扰动轮廓分析

设计制作了几种弯曲型深松部件 ,通过室内大型土槽耕作试验 ,测定了各种深松部件耕作以后土壤的宏观扰动轮廓和耕作阻力 ,对于土壤的宏观扰动轮廓给出了定量化的图形表达方式 ,并且分析了其与耕作阻力之间的关系     

土壤耕作部件宏观触土曲面减阻性能研究现状分析

对土壤耕作部件宏观触土曲面进行优化设计可有效减小工作阻力,设计的耕作部件具有结构简单、成本低、无额外能耗等特点.构成耕作部件宏观触土曲面的元线、准线及元线相对于准线的运动方式均会对工作阻力产生重要影响.从准线曲率的角度对各种土壤耕作部件触土曲面进行分类.阐述了耕作部件宏观触土曲面主要几何参数:宽度、切削角、耕作深度、宽...     

耕作部件—土壤接触问题研究方法分析

阐述了用有限元法研究耕作部件-土壤接触（以窄齿-土壤接触为主）问题的进展情况，并对人工神经网络以及分形几何在耕作部件-土壤接触问题研究中的应用方式作了初步的设想。     

土壤耕作阻力测试系统研制及标定

土壤耕作过程中,土壤对耕作部件的阻力是波动、随机的,测定机械阻力大小可对部件设计的合理性及耕作部件动力配套的选择提供帮助。为实时测定深松铲工作的机械阻力,设计了由牵引机具、深松铲、传感器、应变仪、计算机组成的土壤耕作阻力测试系统。通过静态标定,该系统的线性度、线性迟滞和迟滞均小于1%。     

土壤耕作部件宏观触土曲面设计研究现状分析

土壤耕作部件工作性能的好坏主要取决于耕作部件触土曲面的设计水平。为此,介绍了触土曲面的成形原理及其主要成形方法。同时,详细阐述了借助于三维制图和有限元分析等计算机软件,迅速形成的设计周期短、设计水平高的现代设计方法;指出了目前研究所存在的问题并对今后触土曲面设计方法的发展方向做出了展望。     

基于离散元法的旋耕过程土壤运动行为分析

土壤与耕作部件间的相互作用规律是设计和选用土壤耕作部件的基础。研究土壤和耕作部件间的相互作用规律就是要研究耕作部件对土壤产生的作用和它们之间的作用力,首先必须探讨耕作部件工作时土壤运动规律和施加于土壤的作用力。为此本文建立基于离散元方法的旋耕工作模型;对比分析实验与仿真的土壤位移:在土槽实验中采用示踪块方法测量土壤位移,仿真中通过追踪表层土壤颗粒的运动获得仿真位移;利用实验和仿真数据对土壤位移和运动机理进行分析。结果表明:土壤水平和侧向位移都随着转速增加呈现增加的趋势;土壤的水平运动位移总是大于同转速下的侧向位移。浅层土壤颗粒的运动位移最大,中层土壤次之,深层土壤最小。较深位置的土壤,距离旋转中心越近的土壤颗粒水平位移和侧向位移越大。在旋耕刀切土范围内的土壤,有向相反方向运动趋势的浅、中、深层颗粒比例分别为26.2%、72.1%、48.4%。在水平力作用下,大部分土壤颗粒随着旋耕刀切土有向后运动的行为;土壤在开始时刻的侧向受力和侧向运动方向,由颗粒的侧向位置是否偏离侧切刃轴线决定,位于侧切刃轴线左侧的颗粒,则其侧向力向左,反之亦然;土壤在垂直方向先随着刀具入土向下运动,然后滑出刀刃边界被抛起。本文建立的仿真模型得到的土壤水平位移和侧向位移与相应实验值的误差为24.9%和15.3%。本文运用离散元法进行旋耕过程中土壤宏观和细观运动行为的分析,有助于理解旋耕刀与土壤的相互作用机理,为旋耕机械的设计与优化提供理论依据。     

双面楔与土壤作用时的受力分析

１问团的提出土壤耕作机都有共同的特点,即都有土壤耕作部件。这些耕作部件对上在发生机械作用,如粉碎、切削自转及移动土壤,或者是这几种作用同时发生．其目的是使土壤从一种状态变成另一种状态．因此耕作部件在整个耕作过程中是十分重要的部件．它的形状、大小,材质对耕作效果与能耗有直接关系,而形状又冠于三要素之首．理论上,几乎每一种耕作部件都简化为一个或几个双面楔,因此,给出一种计算公式计算双面楔的受力情况是十分必要的．２受力分析与计算２．ｌ总牵引力计算计算双面楔的受力,考虑的前提是工具对上壤的纯切削,并认为…     

免耕播种机土壤工作部件的研究

保护性耕作体系推广实施的关键环节之一是需要性能完善、质量可靠的保护性耕作专用机具,免耕播种机就是其中的重要配套机具之一.机具的土壤工作部件作业质量的好坏直接影响着机具整体的性能.为此,综述了免耕播种机土壤工作部件的特点,重点介绍了破茬和开沟部件的研究发展,讨论了目前免耕播种机土壤工作部件存在的问题,为今后继续研究提供了参考.     

基于EDEM离散元法的深松铲仿真与试验研究

为验证采用离散元法分析深松铲工作过程的可靠性和有效性,本文应用EDEM离散元分析软件研究深松铲的工作过程和耕作阻力,分析不同工作速度、不同耕作深度、不同入土角度条件下深松铲的工作情况;进行深松铲田间试验,并将仿真结果与试验结果进行分析比较。结果表明,仿真分析结果与试验测试结果的变化趋势基本一致,耕作阻力随着工作速度和耕作深度的增大而增大,随着入土角度的增大而减小;数值结果误差在5%~15%之间。证明采用离散元法分析深松铲在土壤中工作过程的可行性。该研究结果为进一步研究农机触土部件的减阻耐磨和优化设计提供参考。     

基于有限元法的微耕机旋耕刀辊切削土壤仿真

旋耕刀辊作为微耕机耕作部件,研究它与土壤相互作用关系,对于提高耕作效率有着重要意义。为此,运用LS-DYNA显式动力学软件,基于有限元方法对微耕机刀辊切削土壤进行了仿真,分析了土壤破碎情况、旋耕刀辊切削力及切削扭矩。结果表明:浅层土壤扰动位移最大、中层土壤次之、深层土壤最小,与实际耕作过程一致;切削过程中旋耕刀的最大切削力为195N,最大扭矩值为21.1N·m,与试验值相吻合,验证了仿真的有效性。研究可为有效揭示土壤耕作机理、优化旋耕刀辊结构及运动参数提供理论依据。     

肥料振动深施机的耕阻及运动学分析

通过动力学计算和田问反复试验,阐述、验证了振动式工作部件可以有效地降低土壤比阻和耕作阻力,求出耕作阻力降到最低值时的最佳振动频率,对主要振动工作部件的强度进行了校核.     

土壤深松部件松土机理的分析

土壤深松技术不同于土壤传统的耕作法—铧式犁耕法,是少耕法的一种。为此,通过分析3种不同的深松部件对土壤的作用过程,提出了它们的松土机理,并进行了比较分析研究。研究结果表明:全方位深松部件与斜柱犁在不同程度上实现了利用拉伸应力松碎土壤。尤其是全方位深松部件松土范围大,深松效果好,耕作比阻小,是深松作业的首选机型。     

典型表面工程技术在农机耕作部件上的应用现状

耕地是农业生产田间作业中最基本的环节,也是消耗能量最大的作业项目。土壤耕作部件磨损严重一直是亟待解决的技术难题。耕作部件的磨损会导致土壤耕深减少,牵引阻力增加,拖拉机燃油消耗增加等问题。提高部件的耐磨性措施包括表面处理及仿生学技术。本文综述了各种表面工程技术在农机部件上的研究现状、优点及前沿趋势,为进一步研究提供理论指导。     

灭茬刀具喷焊NiWC的耐磨粒磨损性能

为解决根茬粉碎还田机灭茬刀成本高、寿命短的问题，在65Mn钢制作的根茬还田刀具易磨损部位喷焊了NiWC合金抗磨涂层。磨损试验表明，与65Mn钢淬火回火处理刀具相比，喷焊NiWC合金灭茬刀的相对耐磨系数有较大的提高。WC含量和喷焊工艺不同，其喷焊层的耐磨性有较大的差异。     

旋耕机刀片运行轨迹及进刀量计算

旋耕机属于带旋转工作部件的土壤耕作机械,其工作原理与一般的土壤耕作机械有本质区别。旋耕机刀片运行轨迹及进刀量是旋耕机结构设计中的重要参数,影响旋耕机最终的工作效果。为此,介绍旋耕机刀片运行轨迹及进刀量的计算方法,以期为旋耕机的设计提供参考。     

农业机械触土部件优化研究现状与展望

简述了农业机械触土部件的发展及现状,归纳了可提升触土部件减阻降耗、减粘脱附和耐磨延寿等性能的诸多优化设计方法,明确了土壤性状与触土部件结构或材料之间的互作关系,提出触土部件材料的优化制造工艺,分析了仿生等先进设计方法在触土部件上的应用前景,最后总结了触土部件设计、加工等方法对现代农业机械性能的保障性作用,并对未来触土部件的研究趋势和发展方向进行了展望。