文献类型：期刊文章

作　　者：熊平原[1,2] 杨洲[1] 孙志全[1] 张倩倩[1] 黄杨清[1] 张卓伟[1]

Xiong Pingyuan;Yang Zhou;Sun Zhiquan;Zhang Qianqian;Huang Yangqing;Zhang Zhuowei(College of Engineering,South China Agricultural University,Guangzhou 510642,China;Department of Mechanic and Electronic Engineering,Zhongkai University of Agriculture and Engineering,Guangzhou 510225,China)

机构地区：[1]华南农业大学工程学院,广州510642 [2]仲恺农业工程学院机电工程学院,广州510225

出　　处：《农业工程学报》

基　　金：广东省现代农业产业技术体系创新团队(2017LM2153);国家现代农业产业技术体系建设专项资金(CARS-31)

年　　份：2018

卷　　号：34

期　　号：18

起止页码：113-121

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2017、CAB、CAS、CSA、CSA-PROQEUST、CSCD、CSCD2017_2018、EI、FSTA、IC、JST、PROQUEST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：为分析旋耕刀所受三向工作阻力及其变化规律,该文通过实测南方果园土壤颗粒参数,逆向重构旋耕刀三维实体,基于离散元颗粒接触理论,构建了适应南方土质环境的旋耕刀-土壤相互作用仿真模型。土槽扭矩对比试验表明,仿真值与试验值的变化趋势相同,扭矩均随转速增加而变大,最大相对误差10%;扭矩先从0增加到某个最大值,接着逐步减小到一个低值,随后又快速增加到一个高值,最后回落,该变化过程同旋耕刀与土壤之间的接触状态相关。单刀受力仿真分析表明,水平阻力方向与前进方向相同,侧向阻力方向为由刀具弯折区内侧面指向刀体,垂直阻力方向为先垂直土面向上后转为向下;水平阻力和侧向阻力在最大耕深处出现最大值,而垂直阻力在入土后转动约30°时出现最大值;水平阻力和垂直阻力的仿真波形与理论计算、土槽试验结果比照表明,对应曲线的变化趋势基本一致,且仿真结果与土槽试验结果更为接近,水平阻力相对误差为11.3%,垂直阻力相对误差为16.8%;水平阻力最大值大于侧向和垂直方向阻力最大值,水平阻力是功率消耗的主要因素;随着转速的增加,3个方向阻力最大值均增大,当转速高于250 r/min时,增速加快;侧向阻力和垂直阻力随前进速度增加而平稳增大,水平阻力却出现下滑趋势;耕深对三向阻力的影响比较显著,增加耕深会急剧增大三向阻力值。相关试验数据可为旋耕机能耗分析、机体作业振动及刀片磨损等研究提供参考。

关 键 词：农业机械 土壤  计算机仿真 旋耕刀 三向阻力  离散元法

分 类 号：S222.3]