船式车辆船体起步阻力理论及试验研究

分析了船体车辆的行驶特点及船体起步阻力的形成机理，建立了船体起步阻力的预测模型，并对此模型进行了室内土槽试验验证，结果表明，试验结果与预测计算基本吻合。     

基于CFD的船式拖拉机兴波阻力研究

船式拖拉机作业过程中容易形成兴波,其严重影响种苗的播种质量。为降低船式拖拉机在水田行走过程中的兴波,通过旋转流变仪试验测定泥浆参数,基于CFD算法建立VOF空气和泥浆双相流的船体滑行模型,研究船式拖拉机的前进速度、船体长宽比对船体兴波阻力、兴波高度及兴波作用区域的影响。结果表明,兴波阻力、兴波高度和兴波作用区域随速度增大而增大;当前进速度为2 m/s时凹船壳相对于平船壳船首和船尾兴波高度分别降低0.052 m和0.028 m;船行波衰减率为3.7%,当船体长宽比为19时船体所受兴波阻力最小的结论。     

减少船体滑行阻力的探讨

本文应用流体力学理论,对船体的泥水膜与船底形状尺寸之间的关系进行了理论分析。分析表明,阻止船底泥水侧泄,保持较多泥水将提高船底泥水膜的承载能力,从而使船体的滑行阻力减小。 据此进行了模型船体加装挡板的防侧泄滑行试验,试验得出20mm宽挡板的最佳高度为6 mm,用此挡板在原型船体最大功率档速度下运动,可使船体滑行阻力下降44％。     

机耕船船体的滑行下陷和滑行阻力

本文在课题组田间电测试验的基础上,结合室内模型试验结果,从土壤变形、船体运动和受力、数据分析等方面探讨了机耕船船体的滑行下陷和滑行阻力问题,以及机耕船名义按地比压对它们的影响。 文中将船体的滑行下陷分为用土壤承压参数和名义接地比压表示的部分,以及因测头尺寸影响的补偿部分,给出了结合本次试验结果的经验方程。 分析表明,船体在深泥脚水田中的滑行阻力用压实功原理或单纯摩擦阻力来表示都是不恰当的,它是包含了摩擦、吸附、推挤、拖带等作用的综合阻力。从简便实用的角度考虑,本文由试验结果引出了滑行阻力与名义接地比压呈线性关系的经验方程。     

船体对比磨损规律试验研究

利用模型强化试验法,研究了船式拖拉机船体采用泥水膜润滑技术前后的磨损规律。试验发现,采用泥水膜润滑技术后,磨损量大幅度下降。在滑行速度3.5～5.0km/h、比压2600～5700Pa 条件下,磨损量下降了53％～83％。试验证明船底的磨损在泥水膜润滑条件下得到了显著的改善。     

减小船式车辆船体起步阻力的电渗试验研究

对电渗法在减小船式车辆船体起步阻力的应用进行了室内土槽试验研究,通过正交试验得出影响电渗减阻效应的主要因素,并对各主要影响因素进行分析和深入试验,建立了电渗减阻效应与各因素之间的数学模型,从而为电渗效应影响因素的取值范围的优化选择和实际车辆中的应用提供了一定的依据。     

船式拖拉机气层减阻研究

为预估不同含水率的水田土壤气层减阻所需通气量,通过流变仪测得相应的水田土壤参数,并构建仿真模型进行了相应仿真试验.在试验过程中,分析了不同通气量下的船底气层覆盖情况以及不同通气量下的阻力变化,解释了其减阻机理,并采用公式的形式拟合了含水率与最优通气量的关系.研究发现:含水率为80％的水田土壤减阻率可以高达21.9％,对...     

船式拖拉机驾驶室低频噪声研究

为降低船式拖拉机驾驶室的低频噪声,对驾驶室壁板结构进行优化设计。首先建立驾驶室的声振耦合模型,采用基于模态的声振耦合法对驾驶室内部声学环境进行计算分析,得到声压峰值较高处对应的振动频率,并通过与试验结果对比验证模型的可靠性。然后对驾驶室进行板块贡献量分析,得到在较高声压峰值处噪声贡献量较大的板块。最后分析周期性穿孔空气压膜阻尼结构的降噪机理,并将其应用在噪声贡献量较大的板块,结果表明,通过敷设周期性穿孔空气压膜阻尼,驾驶室噪声在声压峰值处分别降低6 dB,11 dB和10 dB,显著降低驾驶室的低频噪声,研究可为船式拖拉机驾驶室降噪提供理论参考。     

气幕减阻对模型船体起步阻力影响的分析

试验研究表明,由于湿软土壤与船体钢板间的粘附作用,船式拖拉机静止船体的起步阻力随船体停置时间的延长而增大,其值可达正常滑行阻力的五六倍以上。为了降低起步阻力,在试验室内对模型船体进行了气幕减阻试验。结果表明,利用气幕效应可使静置船体的起步阻力降低20～25％。     

机耕船船体接地比压的选择

船体接地比压是机耕船重要设计参数之一。它对船体下陷深度,行驶阻力,通过性等影响很大。 接地比压视土壤机械性质、机耕船的几何尺寸和重量等因素而定。本文作者推导了船体行驶阻力的半经验公式,并用此公式计算不同情况下的行驶阻力。最后,提出合理的接地比压范围。     

船式拖拉机气层减阻影响因素分析与参数优化研究

针对船式拖拉机船壳在水田泥浆环境中作业行进阻力大的问题,对船式拖拉机船壳气层减阻进行研究。通过构建仿真模型,对影响气层减阻性能的泥浆来流速度和气流量两个因素进行分析,并对船壳底板凹槽结构进行参数优化,研究不同深度凹槽结构的气层减阻性能。研究结果表明:泥浆来流速度增大在一定程度上会使气层产生破裂,导致总阻力增大,而气流量大小则直接影响气层的覆盖率。其中0.03 m凹槽深度船壳结构的减阻效果最好,绝对减阻率值为27.2%。     

船式拖拉机的开发与应用

有些地区因土壤稀软，拖拉机无法下田耕作。本文提出了船式拖拉机的设计理论，为其开发应用提出了可行性方案。     

基于离散元法的船式拖拉机直线驱动性能研究

以叶轮直叶片为研究对象,构建了单轮叶—土壤离散元模型,充分校核模型准确性后,分析了轮毂宽度对各个最优参数的影响规律以及叶片在不同速度下叶片长度最优值的变化情况。对实际工况下的叶片结构参数进行优化设计,以单轮叶叶片长度、轮叶厚度、轮叶驱动面倾角、轮叶非驱动面倾角为试验因素,驱动叶轮平均驱动效率为试验指标,进行仿真试验,研究叶轮与土壤相互作用过程中土壤颗粒空间位置的变化、颗粒堆积流动现象、叶轮受力情况以及各个参数的变化对驱动轮驱动性能的影响机理。优化后的最佳结构参数分别为叶片长度240mm、轮叶厚度6mm、轮叶驱动面倾角5°、轮叶非驱动面倾角4°,此时单轮叶的驱动效率最高。     

船式拖拉机的开发与应用

有些地区因土壤稀软 ,拖拉机无法下田耕作。本文提出了船式拖拉机的设计理论 ,为其开发应用提出了可行性方案。     

船式机械船底“水垫”的形成机理

通过理论分析，阐明了在船式机械底部形成水垫的机理及技术措施，并在插秧机秧船和坦克模型船体上进行了验证。验证表明，加装水垫形成装置后，能使船体的滑行阻力大幅度下降。     

船式拖拉机底板非光滑表面减阻机理研究

基于Fluent软件对船式拖拉机底板建立三维模型,采用数值模拟的方法研究非光滑表面凹坑结构对机身底板的减阻影响。研究非光滑表面凹坑在不同深度、直径下滑行阻力的影响规律,选取最优的凹坑组合成等距排列、等差排列、菱形排列3种结构。分析凹坑结构的减阻机理,发现压差阻力增大、摩擦阻力减小是总阻力减小的原因。结果表明:船式拖拉机凹坑结构具有良好的减阻效果;相比光滑的船式拖拉机底板,非光滑表面凹坑直径为8mm,深度为5mm的等距排列结构的减阻率达到了5. 4%。