基于离散元法的切振共作深松机作业性能仿真分析及试验

作     者：李明生 王元俊 谢守勇 刘凡一 陈行政 李相 刘伟 LI Mingsheng;WANG Yuanjun;XIE Shouyong;LIU Fanyi;CHEN Xingzheng;LI Xiang;LIU Wei

作者机构：西南大学工程技术学院重庆400715 西南农业智能装备创新中心重庆400715 丘陵山区智能农机装备重庆市重点实验室重庆400715 

基　　金：国家自然科学基金青年科学基金项目(52105276) 中央高校基本科研业务费重点项目(XDJK2020B022) 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2024年第40卷第20期

页      码：81-90页

摘      要：针对深松装备应用于西南丘陵紫色土时存在作业阻力大、松土质量差、功耗高的问题,该研究提出切振共作深松方式并设计了一种切振共作深松机。运用离散元软件对非振动深松机和切振共作深松机在相同参数下进行仿真。仿真结果显示,切振共作方式能够有效减少深松机的耕作阻力。通过单因素试验得到切振共作深松机的最佳作业速度区间为0.9~1.1 m/s,最佳振动频率区间为9~15 Hz;通过正交试验得出深松作业最佳参数为:作业速度0.96 m/s、耕作深度300.24 mm、振动频率11.43 Hz。为了测试切振共作深松机的实际减阻性能,结合仿真结果并参考深松作业最佳参数,设置拖拉机前进速度1.0 m/s,作业深度为300 mm,振动频率为9、12和15 Hz,进行田间试验。结果表明:在相同速度和耕深条件下,切振共作深松机相较于非振动深松机均有明显的减阻效果,耕作阻力降低15.43%~37.56%;功耗降低8.87%~32.32%,在振动频率为12 Hz时,减阻效果最佳,耕作阻力降低37.56%,功耗降低32.32%,土壤坚实度降低74.11%,土壤扰动系数为56.32%,深松深度为30.9 cm,深松深度稳定性系数为98.16%,深松深度及其稳定性符合行业标准。切振共作深松机减阻降耗效果明显,可为振动深松机的优化设计提供参考。

主 题 词：农业机械 仿真 丘陵山地 深松机 EDEM 

学科分类：0828[工学-建筑类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.11975/j.issn.1002-6819.202405207

馆 藏 号：203155694...