圆盘式开沟机作业功耗仿真分析及试验验证

作     者：康建明 李树君 杨学军 刘立晶 李长荣 Kang Jianming;Li Shujun;Yang Xuejun;Liu Lijing;Li Changrong

作者机构：中国农业机械化科学研究院北京100083 新疆农垦科学院机械装备研究所石河子832000 南方粮油作物协同创新中心长沙410128 

基　　金：国家国际科技合作专项(2013DFA71130) 

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

年 卷 期：2016年第32卷第13期

页      码：8-15页

摘      要：为探明土壤条件和工作参数对圆盘式开沟机作业功耗的影响规律,该文采用光滑粒子流体动力学方法构建了土壤-开沟刀盘的有限元模型,利用ANSYS软件中的显示动力模块LS-DYNA对开沟刀盘土壤切削过程进行仿真分析,得出开沟刀盘在土壤切削过程中功率消耗的变化规律。结合正交试验设计和数值模拟技术,研究土壤坚实度、刀盘转速和开沟深度对圆盘式开沟机作业功耗的影响规律,得出影响作业功耗的因素主次顺序是土壤坚实度>开沟深度>刀盘转速。采用多变量单目标优化方法,建立关于土壤坚实度、刀盘转速和开沟深度的作业功耗模型,利用Matlab软件对功耗模型进行求解,得出当土壤坚实度为120 N/cm^2,刀盘转速为225 r/min,开沟深度为405 mm时,作业功耗最小为32.4 k W。通过土槽试验对优化结果进行验证,结果表明:理论值与试验值的相对误差为5.68%,作业功耗模型和优化结果具有较高的准确性。该研究可为圆盘式开沟机选择节省功耗的参数组合提供参考。

主 题 词：农业机械 有限元方法 土壤 开沟 仿真分析 

学科分类：0828[工学-建筑类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.13.002

馆 藏 号：203169853...