基于振动减阻的深松机自激振动装置设计与研究

长期的浅层旋耕导致现有耕地犁地层质地坚硬,不利于土壤保水保墒.深松机耕深普遍大于35 cm,能够打破犁底层,但是能耗较大,对其进行减阻降耗研究具有重要意义.本研究基于振动减阻原理,利用深松机作业过程中阻力变化产生自激振动,设计了一种适合丘陵作业的小型自激振动装置,该装置由机架、振动元件、导向装置、深松铲等组成.试验结果...     

自激式振动深松整地机设计与试验

为了减小深松耕作阻力、提高深松深度的稳定性,设计了一种入土角可控的自激式振动深松整地机。通过室内土槽对比试验优化了自激式振动深松装置的弹簧参数,验证了减阻效果,并对整机作业质量进行了田间测试。土槽试验表明:弹簧的性能参数对减阻效果有显著影响,当弹簧刚度为194 N/mm时,入土角可控自激振动深松可使牵引阻力下降29.8%,自激振动条件下入土角可控较不可控牵引阻力下降8.9%;田间试验结果表明:深松整地机作业后深松深度合格率达到100%,稳定性系数达到95.49%,土壤膨松度平均值为19.34%,土壤干扰系数为56.62%;机具作业后地表平整,碎土率平均值为76.4%,通过性能良好,较好地满足了我国北方一年两熟区深松整地技术的要求。     

振动式深松机运动特性分析及试验研究

为了深入研究深松机具作业过程中的牵引阻力、能量消耗及作业性能,首先对影响深松作业的结构参数振动幅值、振动频率、振动角度和机具前进速度逐一进行分析;然后从运动特性入手,分别对3种不同振动角度下的运动轨迹进行了研究。结果表明:振动角等于0时,运动轨迹为一段锁扣波形,总功耗增加,深松效果增加不明显;当振动角大于0时,运动轨迹为一段沿运动方向倾斜的正弦波形,将其分为向前上方切削运动和后撤运动两段,前段功率消耗与非振动深松相当,但后撤阶段功率消耗增大使得降耗效果不明显;当振动角度小于0时,运动轨迹为一段沿运动方向相反倾斜的正弦波,将其分为向前下方切削运动和提升运动两段,同时,在提升阶段运动过程中,深松铲工作于已深松过的土壤中,因而功耗大大减小,可以实现减阻降耗目的。同时,在前进速度为0.2~1.78m/s、振幅为10mm、振动角为10.80~-3 2.40和0~50Hz振动频率条件下,对振动式深松机具进行了单因素土槽试验研究,并分析了各因素与功率损耗之间的关系。     

振动式深松中耕联合作业机的设计

研究设计了一种振动式深松中耕联合作业机,阐述了机具结构关系及工作原理;同时,介绍了主要部件的结构设计并对深松部件进行了有限元分析,该研究为蓄水保墒提供了可行的作业机具。     

基于LABVIEW的振动深松机试验设计与分析

为了提高深松机作业过程中土壤疏松效果,降低机具的工作阻力,选用1SZ型振动式深松机,在土槽试验平台中进行了相应的振动减阻机理试验研究。首先设计了基于LABVIEW的软件测试系统,选取了扭矩、拉力、角度传感器等传感器及NI主机,基于五杆测力原理,构建了测试硬件系统,并选取机具的前进速度V0、振幅a=R s i nε和振动角β这3个主要因素进行三元二次回归正交旋转组合试验。试验表明:振动角对试验结果影响最大;得出的回归方程表明:当机具前进速度0.75m/s、振动幅值为7.5mm、振动角度为-15°时,试验指标机具工作阻力达到最小值3.975k N。     

弹簧预紧力可调式振动深松机设计与试验

为了减小深松机的耕作阻力和拖拉机的动力消耗,增强深松机对不同类型土壤的适用性,设计了弹簧预紧力可调式自激振动深松机。在机具工作过程中,通过自激振动单元的振动作用,可有效减小深松机的牵引阻力;通过弹簧预紧力调节机构可改变弹簧的预紧力,以适应不同物理特性的土壤,获得理想的深松效果。田间试验表明在保证耕深的前提下,合适的弹簧预紧力可有效减小机具的耕作阻力。为了测试该深松机的减阻性能,设计了2.5、3.2、4.0km/h 3种作业速度和250、300、350mm 3种深松深度,进行了两因素三水平的全因素试验,试验结果表明：在不同作业速度与深松深度下,与非振动深松机相比,该深松机均能有效减小牵引阻力,减阻比为10.30%~22.65%;对不同作业速度和深松深度下的振动深松牵引阻力和非振动牵引阻力进行了方差分析。结果表明作业速度、耕作深度和机具类型对深公机工作阻力均有显著性影响,在不同作业速度下,由于自激振动单元的减阻作用,随着耕作深度的增加,振动深松牵引阻力增加速度小于非振动深松。     

振动式深松旋耕机的安装与使用

<正>土地翻耕是千百年来传统的耕作方式,20世纪以来,大规模使用拖拉机翻耕土地,使农业获得了较好的收益。与此同时,也暴露了土壤风蚀、水蚀等使土壤贫瘠化的许多缺点。土壤贫瘠化的原因之一就是土地干旱和土壤墒情差,问题在于翻耕土地加速了土壤水分的无效蒸发,不翻耕土地加剧了土壤板结和雨水径流。如何应对呢?近年来的研究成果表明,采用秸秆覆盖、免耕播种、土壤深松、化学除草等保护性耕作方式是改善生态环境、提高土壤肥力和抗旱能力,保持农业可持续     

振动深松机技术经济论证

多年试验表明:保护性耕作具有保水改土、增产增收、改善生态环境的综合效益,尤其在免耕法的基础上增加深松作业,效益更为显著。虽然国内外对土地深松机械也有研究,但现在的一些深松机具质量不过关、性能差,深松深度、机械强度达不到要求,且耕作阻力大。为此,针对这些情况设计并研制了1S-3型振动深松机;通过对试验区实例进行分析、核算和论证,结果表明该机在技术上可行,机具配套合理,经济效益可观,同时社会效益也十分显著,具有推广应用价值。     

振动式深松中耕作业机的研制与试验研究

阐述了配合蓄水保土技术研制的振动式深松中耕作业机的结构关系及工作原理,并对不同工况进行了作业性能以及耕作阻力测试与分析的试验研究.试验结果表明,有振动深松作业时随耕作深度的增加,拖拉机行驶速度减小,深松部件的耕作阻力增大;相同耕深条件下,无振动深松作业的耕作阻力大于有振动深松作业的耕作阻力,振动深松降低了机具牵引阻力,节省了燃油消耗,机具的研制为蓄水保墒提供了可行的作业机具.     

自激振动深松机研究现状分析

机械化深松普遍存在阻力大、能耗高等问题。在深松减阻方面,振动深松减阻效果显著,作业效果良好。自激振动深松与强迫振动深松机构具有相同的降阻效果,且在总能耗上较后者少。本文通过分析国内外自激振动深松机相关研究文献,总结自激振动深松机的结构特点和减阻效果,分析现有自激振动深松机存在的问题和发展趋势,为自激振动深松机的研制提供参考依据。     

全方位深松机深松技术研究

2005年全国农机产品订货交易会日前在安徽合肥召开。从整个展会情况来看,参展的拖拉机企业很多,规模很大。2005年参展的拖拉机总数超过了1000台,达到了1122台,比2004年增长42％,拖拉机已经成为2005年全国订货会的主角之一。从本次展会的情况来看,拖拉机市场呈现这样的特点：总量增长,竞争激烈。     

全方位深松机深松技术研究

保护性耕作自实施以来，受到有关部门的重视，保护性耕作技术有利于旱作农业保水保土，增产增收、保护环境。全方位深松机深松整地技术也是保护性耕作的一个重要环节，在实施保护性耕作技术的基础上，探讨全方位深松机作业原理，分析深松机田间作业试验结果，总结出深松技术在保护性耕作中所起的作用。     

中耕深松机设计与试验

针对中耕深松作业农艺要求及保护性耕作条件下机具通过性不足、地表残留土块大、深松沟容易跑墒等问题,研制一种适于辽西北风沙半干旱区的中耕深松作业机具。介绍机具整体结构、工作原理、技术参数和主要零部件设计。试验表明该机性能可靠,作业效果满足设计要求。     

振动深松机机架的有限元分析

为避免深松过程中振动深松机机架的变形损坏,对振动深松机机架进行有限元分析。采用SolidWorks对振动深松机机架进行参数化建模,通过软件接口将模型导入ANSYS Workbench,通过Static Structural模块对机架进行有限元静力分析,得到其在边界条件下的应力、应变和总变形分析云图;利用Modal模块对机架进行有限元模态分析,得到其前6阶固有频率和模态振型。分析结果表明,机架静力分析时的变形和模态分析时低阶模态的振动幅度都较小,机架的结构满足设计要求,为机架的改进设计和样机的制造提供一定的理论依据和参考。     

新型全方位深松机的研究设计

针对现有深松机械不能满足冀西北坝上地区保护性耕作的需要,结合农业耕作机械实际工作情况,并查阅相关文献,以冀西北坝上地区的实际工作环境为背景,分析铧式犁以及现有深松机的总体布置及其关键部件的碎土原理,结合现有深松机械设计思路以及现行设计模型设计开发了一种新型全方位深松机。该机适用于硬度较高的土壤,能够达到留茬整地的要求,为冀西北坝上地区保护性耕作的开展提供了新的思路和方法。     

如何正确使用振动式深松旋耕机

<正>土地翻耕是传统的耕作方式,上个世纪以来,大规模使用拖拉机翻耕土地,农业获得了较好的收益。与此同时,也带来了土壤风蚀、土壤水蚀等土壤贫瘠化问题。土壤贫瘠化的原因之一就是土地干旱和土壤墒情差,翻耕土地加速土壤水分的无效蒸发,不翻耕土地加剧土壤板结和雨水径流。如何应对呢?近年来的研究成果表明,采用秸秆覆盖、免耕播种、土壤深松、化学除草等保护性耕作是改善生态环境、提高土壤肥力和抗旱能力保持农业可持续发展的有效方式,土壤深松技术便是其关键技术之一。     

如何正确使用振动式深松旋耕机

<正>一、机具的安装与调整1.万向节安装。⑴机具深松震动及浅旋灭茬动力是通过传动轴从拖拉机的动力输出轴获得的,联接时,装上万向节,安好安全销,在拖拉机上装好另一个万向节。⑵将拖拉机下悬挂提升到与深松机悬挂销同样高度时倒车,在倒车时联接传动轴,注意两端相邻万向节开口应在同一平面内。⑶传动轴的型号必须与拖拉机的型号相匹配,保证提升机提升、下落时方轴既不顶死又有足够的配合长度。     

气吹式深松机整机振动试验研究

对气吹式深松机进行田间振动试验,得到气吹式深松机整机振动信号。通过对振动信号时域与频域的信号分析,确定了气吹式深松机振动的基频为9Hz,振动的主频为19Hz。此外,由于存在柴油机与空气压缩机的倍频成分,通过相干分析,确定了柴油机与空气压缩机的振动为气吹式深松机整机振动的主要振动源。研究可为下一步气吹式深松机整机动力学分析提供依据,为后续气吹式深松铲的优化改进、整机模态分析、整机的优化减阻,以及解决深松深度不平衡等问题提供参考。     

移动式深松机监测平台设计研究

针对目前悬挂式深松机在作业时深度需要人工测定和主要零部件的受力数据难以直观获取的问题,在拖拉机下悬臂处安装角度传感器、三点悬挂的连接销轴传感器、深松机刀片上的传感器及驱动轮编码器等部件,测得深松机耕深分别在450、550mm时,测得耕深的误差分别为2.2%、4.3%;深松机刀片应力测试误差为5.2%、6.49%;拖拉机的滑转率为0.15、0.225。试验较为准确地验证了数据的准确性,也验证了该测试平台较好的应用价值。     

三行振动深松机开发与应用技术

振动深松机有许多优点,比如改善土壤结构,减少土壤流失,提高作业效率,节省成本,减轻劳动强度,降低能源消耗,确保农民增产增收等。