新型耕耘機的前置深松部件研究.pdf

1、土壤深松技術作為耕作技術中的重要組成部分，能夠打破因長期使用傳統(tǒng)耕作方式而產(chǎn)生的犁底層，有效改善土壤結構，促進作物生長。目前，深松機具大多是與大中型拖拉機匹配采用后置懸掛進行作業(yè)。我國丘陵山區(qū)面積占國土面積的2/3以上，但由于其地形不平坦等因素導致大中型拖拉機并不適用，因此，在丘陵山區(qū)進行深松作業(yè)十分困難。
　　針對這一問題，本文對深松部件前置進行了分析研究，使其能夠與新型耕耘機匹配，在丘陵山區(qū)進行深松作業(yè)，本文主要包括以下研究內(nèi)

2、容：
　?。?）前置深松部件的研究
　　選擇間隔深松作業(yè)方式，并分析深松機具的作業(yè)要求，確定耕幅為1.2m，深松深度為40cm，配置兩把深松鏟，鏟間間距為60cm。通過對三種常見深松機型的比較，選擇以自激振動型深松機為本文深松機型。分析深松鏟后置懸掛時其提升和入土的運動軌跡，設計具有相同運動軌跡的平行四桿前懸掛機構，確定前懸掛機構各桿件的尺寸。根據(jù)自激振動原理，設計自激振動機構。結合機架安裝尺寸和深松作業(yè)要求，設計相對應的深

3、松鏟。最后通過 UG建立前懸掛機架、自激振動機構和深松鏟的三維模型并進行裝配，完成前置深松部件的初步設計。
　?。?）深松部件前置懸掛作業(yè)的理論分析
　　對深松鏟和機架在作業(yè)時的受力進行理論分析。根據(jù)懸掛的設計要求和校核準則，對深松鏟的入土性能、耕深穩(wěn)定性和縱向穩(wěn)定性進行分析，結果表明，本文所設計的前置懸掛作業(yè)部件均滿足上述要求。通過試驗和計算得出深松部件前置懸掛使得耕耘機的重心前移了118.23mm，通過前后分組懸掛可使耕

4、耘機獲得更大的壓力中心位移允許值。通過對深松旋耕聯(lián)合作業(yè)時整機的受力分析得知，深松部件前置懸掛作業(yè)可以增大拖拉機的附著力，從而提高其切線驅動力，進一步提高牽引力、牽引功率和牽引效率。通過理論分析驗證了前置深松部件設計的合理性，并為后續(xù)的數(shù)值模擬研究和靜態(tài)分析奠定基礎。
　?。?）深松作業(yè)過程的數(shù)值模擬研究
　　取西南大學農(nóng)場旱田土壤為樣本，測得土壤的基本參數(shù)。基于光滑粒子流體動力學（SPH）構建出深松鏟深松土壤的理想模型。利

5、用 ANSYS/LS-DYNA和 LS-PREPOST對該模型進行數(shù)值模擬研究，得到深松作業(yè)時土壤施加在深松鏟上的最大阻力為2560N，平均功耗為13kW，表層土壤擾動較小。通過數(shù)值模擬研究，能夠初步估算作業(yè)效果和深松所需功耗，并為前置懸掛機架的靜態(tài)分析奠定基礎。
　?。?）前置懸掛機架的靜態(tài)分析
　　利用數(shù)值模擬分析中得到的深松阻力求出前置懸掛機架的受力。利用Workbench對前置懸掛機架進行靜力學分析和模態(tài)分析，得到前