摘要：长期不合理耕作方式导致土壤结构性能恶化,严重影响着土壤质量及作物的产量和品质,已成为制约我国农业可持续发展的重要问题。深松作业是保护性耕作的重要内容之一,也是土壤耕层构建的重要方式,其特点是耕作时超过常规耕层深度而不打乱上、下土层,是农业生产过程中重要的增产技术措施。深松作业可以打破犁底层并改善土壤透水、透气性能,为植物根系提供良好的生长环境。为此,针对深松作业阻力大、土壤松碎效果差的难题,借鉴国内外的深松技术研究成果,设计了一种深松作业机具,旨在为深松机的设计提供理论依据和技术支撑。田间试验表明:该机深松深度变异系数平均值为6.88%,深松深度稳定系数平均值为93.12%,碎土率平均值为37.07%,土壤蓬松度平均值为35.59%、土壤扰动系数平均值为53.07%,各项测试指标均能满足相应的国家标准,机具性能可靠,作业效果满足设计要求。

摘要：为使结构轻量化,对旱地果园深松机机架进行有限元分析及优化。对深松刀切削土壤的过程进行运动仿真分析获得最大深松阻力,通过力学分析计算确定机架受力情况。在Workbench中进行机架极限载荷强度分析,得到机架所受最大应力为67.8MPa,未达到材料许用应力117.5MPa,验证了机架工作的可靠性,且存在较大应力裕度。选用响应面优化法对机架进行优化设计,将机架质量及后悬挂托钩钢管前端应力作为目标函数,构建机架优化数学模型。基于Box-behnken试验设计原理,选取17组试验模型进行仿真试验,采用最小二乘法对试验结果进行响应面拟合;以最小质量及应力不超过110MPa为约束条件进行优化求解,得到最优参数组合,其优化后机架应力值为89.8MPa,质量为53.2kg。通过实地试验进行验证,3次试验测得其应力平均值为78.3、77.7、79.4MPa,与仿真误差均不超过13%,验证了优化数学模型的准确性。优化结果表明:在保证机架工作可靠性的前提下,机架质量由62.2kg减少到50.1kg,降幅19.4%,减重效果明显,达到了优化目标。

摘要：为解决目前深松作业机具耕作阻力大、深松深度不稳定、耕作质量不高的问题,该文采用振动减阻原理设计研制了受迫振动深松机。通过分析深松铲的结构和运动过程,建立深松铲的数学模型;确定影响深松牵引阻力的参数;采用正交试验方法得出影响受迫振动参数的最优组合：前进速度2 km/h,振动频率为10 Hz,振动角度为12°。为了验证性能参数最优组合的正确性,开展了受迫振动深松机性能参数检测试验。试验结果表明：振动深松前后,土壤各土层容重均下降,表层土下降达21.74%;在〉15~25 cm土层含水率增加16.02%;深松后地表平整,耕深稳定变异系数为7.37%,稳定性系数92.63%,振动深松作业后测得土壤扰动系数为57.11%,土壤蓬松度为36.96%,土壤蓬松度和扰动系数均达测试指标的要求。采用受迫振动能使振动深松机显著降低牵引阻力9.09%,减阻效果明显。该研究对深松机振动特性分析与性能参数设计提供了参考。

摘要：为了减少深松时的牵引阻力,基于振动深松原理,研制出了1SZ-460型振动深松机。该文对振动深松减阻进行了试验分析研究,采用以振动作为单因素的试验设计,分别在不同作物残茬覆盖条件下进行试验。试验结果表明,振动深松和不振动深松的沟槽剖面宽度不同,振动后沟底形成了鼠道利于蓄水保墒,振动后土壤的体积质量减小,振动牵引阻力比不振动降低6.9%～17%,且不同的土壤特性和地表覆盖对牵引阻力会有一定的影响。试验结果为进一步优化机械结构、提高整机的动力和经济性能提供一定的参考依据。

摘要：【目的】研制一种自激振动深松机.这种深松机在工作过程中,由于非线性土壤耕作阻力作用到振动深松铲上,压迫弹簧往复振动,从而减小机具的牵引阻力,降低功耗.【方法】通过性能试验和查询已经成熟的技术文献,设计深松铲的结构并优化.为了评估样机性能,进行田间试验.【结果】田间试验表明,从无弹簧到Ⅱ号弹簧,深松机可减阻17.76%,深松深度为386.61~406.23mm,稳定性系数为93.30%左右,土壤蓬松度为24.18%~28.65%,土壤扰动系数为53.55%~57.06%,深松效果良好.【结论】本自激振动深松机能够有效减小牵引阻力,降低机具功耗,各项工作参数达到评定指标.

摘要：针对整地机械关键零部件的疲劳损坏现象,课题组以深松机的铲座、紧固螺栓为研究对象,建立了三维模型,应用静力学、接触分析理论和有限元计算方法对铲座、紧固螺栓的力学性能进行了分析。结果表明,在螺栓预紧力的作用下,载荷对称和结构对称的零件的总变形、等效应力、等效应变是对称的;在螺栓将深松机的铲座固定在机架上时,螺栓的变形、等效应力和等效应变是不对称的;在固定零件时,上压板的应力集中在结构的突变处。研究结果为整地机械及其关键零部件的优化设计、疲劳寿命分析、选用和维护等提供了理论依据和数据支持。

摘要：对深松机模态试验系统进行了研究,测试了深松机单体的模态振型和频率,为进一步优化设计提供了理论基础和试验数据。用很长的柔索加弹簧把深松部件悬吊起来,测定深松部件的质量为105kg,系统自振频率为1.38Hz。通过测量深松机单体的振动特性和分析表明,对所研制的深松机来说,土壤阻力的变化频率与深松机部件的第4阶模态频率比值为2/29～2/34,使深松铲产生竖直方向的自激振动,达到减小土壤阻力的目的。

摘要：对我国南方林地土壤板结严重、透气性和蓄水能力差的问题,通过对作业对象物理力学性能的研究,设计了一款符合要求的林地小型深松机。选用东方红101型手扶式拖拉机,设计了减速箱和深松刀具,刀具可单螺栓、双螺旋布置。采用ANSYS软件对刀具进行有限元分析,结果显示:刀具最大变形量为0.701 07mm,最大应力为81.6MPa。试验结果表明:单螺旋刀具平均碎土率为66.68%;双螺旋刀具平均碎土率为75.35%。单螺旋和双螺旋深松后土壤的含水率都提高了,双螺栓刀具深松后的含水率比单螺旋深松的高,可达到预期效果。

摘要：深松技术是机械化保护性耕作的关键技术。针对深松机机架静力学性能较差及质量较大等问题,开展了基于ANSYS Workbench的深松机机架静力学分析及轻量化设计。通过Solidworks建立了深松机的三维模型,并用ANSYS Workbench对机架的静力学性能进行有限元分析;采用solidThinking Inspire软件进行机架的拓扑优化,从减少质量和提高刚度2个角度考虑,并对优化后的机架进行验证。结果表明:优化后的机架最大应力降低了31. 30%,质量减少了39. 03%,且固有频率与拖拉机振动频率差距较大,有效地避免了共振现象的发生。通过本次优化设计,提高了机架的静力学性能和稳定性,满足了深松作业要求。此方法可以为深松机机架的设计和优化提供参考。

摘要：设计并研制了小型深松机,在收获后秸秆还田的基础上进行了深松试验。结果表明,深松可以显著地减小地表不平度,播种质量有显著提高,对于促进保护性耕作技术发展具有积极的作用。通过深松使土壤容重下降,增大了土壤渗水率和含水量,对春天干旱区域来说有利于吸纳雨雪并缓解干旱。