中耕培土機拍打機構的設計與分析.pdf

1、壟作栽培方法可以提高地溫、減輕病蟲害發(fā)生，能顯著提高農作物產量，因而廣泛應用于甜菜、水稻、山藥、甘蔗等糧食作物和經濟作物種植中。中耕培土是壟作物生長過程中一項重要的田間管理措施，它能疏松土壤、調節(jié)土壤水分、促進農作物根系的發(fā)育，由此提高作物的抗倒伏能力和農田的排水能力，實現農作物豐收。
　　針對現有中耕培土機工作過程中存在的培土較松、壟面沒壓實的問題，本文提出了一種行進中能將壟面壓實的新型中耕培土機，其拍打機構通過一套空間連桿機構

2、驅動兩塊拍打板拍擊壟面來達到壓實土壤的目的。本文主要對其拍打機構進行了理論分析和參數優(yōu)化，最后搭建了拍打機構試驗臺并進行了田間拍土試驗，驗證該試驗臺的拍土效果。論文的主要內容如下:
　　1.介紹了中耕培土機的工作原理，對其拍打機構進行了理論分析，建立了拍打機構的運動學模型，編寫了基于MATLAB GUI開發(fā)平臺的計算機輔助分析軟件，通過開發(fā)的交互式用戶界面，能實時顯示機構運動情況。
　　2.對土壤的性質進行了分析，介紹了土壤

3、的壓實機理。然后在試驗田中進行了土壤的拍打壓實試驗，根據農作物生長對土壤硬度的要求，在溝渠側面土壤硬度為0.6kg/cm2時，測量出拍打要壓實的厚度為20mm，拍實后土壤硬度為1.0kg/cm2。
　　3.根據建立的拍打機構的運動學模型，對比分析了空間連桿機構中各個桿長參數變化對拍打板的角加速度和兩側拍打板輸出振幅的影響，為了求出拍打板拍土瞬間的的最大角加速度，運用遺傳算法對其進行優(yōu)化，根據拍打機構中各個桿件之間的約束關系和桿長范

4、圍，編寫了參數優(yōu)化軟件，最后得出的優(yōu)化結果為:lCB=0.020m，lBA=0.205m，lOA=0.089m，lOE=0.060m，lEG=0.185 m, lGI=0.164m。此時拍打板的最大角加速度為29.2rad/s2，兩側拍打板輸出振幅為340.5mm，根據這個優(yōu)化數據建立了空間連桿拍打機構的三維模型，將模型導入到ADAMS里面進行運動學和動力學仿真分析。
　　4.根據拍打機構參數優(yōu)化的結果，搭建了拍打機構試驗臺，并進