發(fā)布時(shí)間：2020-04-15 10:16

【摘要】：由于長期采用翻耕旋耕作業(yè),造成耕作層變淺、犁底層變硬等問題。深松作業(yè)可以打破堅(jiān)硬的犁底層,提高土壤的蓄水保墑能力。但深松作業(yè)后易形成了 V‖字形的耕層擾動(dòng)結(jié)構(gòu),導(dǎo)致地表跑墑嚴(yán)重、深層蓄水不足,削弱了深松作業(yè)效果。在深松鏟柄上安裝鏟翼可以改善深松作業(yè)后的耕層構(gòu)造,本文借助離散元法和土槽試驗(yàn),對(duì)深松鏟鏟翼開展參數(shù)優(yōu)化和試驗(yàn)研究,具體研究內(nèi)容和結(jié)論如下:1、建立離散元耕作模型。通過對(duì)關(guān)中地區(qū)土壤參數(shù)的試驗(yàn),結(jié)合已有文獻(xiàn),給出耕土層和犁底層兩層的模型參數(shù),建立了雙層離散元土壤耕作模型。該模型的建立過程及具體參數(shù)可為后來不同地區(qū)土壤離散元模型建立提供方法借鑒。確定鏟翼的參數(shù)及水平,利用Pro/E完成鏟翼的虛擬裝配,建立邊界模型。設(shè)置各項(xiàng)仿真運(yùn)行參數(shù),完成仿真模型的建立。2、離散元仿真試驗(yàn)。仿真試驗(yàn)按鏟翼的4因素3水平的完全試驗(yàn)展開,共81組。對(duì)土壤模型設(shè)置了淺、中、深三層結(jié)構(gòu),建立了深松作業(yè)擾動(dòng)輪廓耕犁比、起壟高度和起壟寬度三個(gè)深松作業(yè)評(píng)價(jià)指標(biāo),在此基礎(chǔ)上對(duì)深松耕作機(jī)理進(jìn)行了全面的分析。結(jié)果表明,顆粒受到的平均作用力深層中層淺層。鏟翼夾角為120°時(shí),對(duì)壟高的影響最小,對(duì)壟寬的影響最大。在鏟翼傾角為45°時(shí),鏟翼對(duì)壟高的影響最小,對(duì)壟寬的影響最大。3、顯著性分析。采用SPSS軟件分析鏟翼參數(shù)對(duì)耕犁比的顯著性影響,結(jié)果表明:鏟翼長度、鏟翼高度、鏟翼夾角和鏟翼傾角對(duì)耕犁比的顯著性分別為0.001、0.000、0.549、0.730,表明鏟翼長度和鏟翼高度對(duì)耕犁比的影響顯著。不同因素對(duì)耕犁比的影響程度大小為:鏟翼高度鏟翼長度鏟翼夾角鏟翼傾角。4、土槽試驗(yàn)與仿真試驗(yàn)對(duì)比分析。結(jié)果表明:不同鏟翼高度下,壟高和壟寬均隨著鏟翼高度的增加而增加;不同鏟翼長度下,壟高和壟寬均隨著鏟翼長度的增加而增加。耕犁比隨鏟翼高度增加而增加,隨鏟翼長度增加先增大后減小。得出鏟翼的最佳參數(shù)為:鏟翼長度為15cm,鏟翼高度為7.5cm,鏟翼夾角為120°,鏟翼傾角為45°。即該條件下,耕犁比最小,深松作業(yè)后的耕層構(gòu)造最佳,且壟寬壟高相對(duì)合理。試驗(yàn)與仿真的耕層構(gòu)造變化趨勢(shì)一致,且壟高壟寬的最大誤差在10%以內(nèi),表明仿真試驗(yàn)有效。
【圖文】：

圖 1-1 傳統(tǒng)深松作業(yè)后的耕層構(gòu)造 圖 1-2 理想深松作業(yè)后的耕層構(gòu)造Fig.1-1 Plough structure of traditional subsoiling Fig.1-2 Reasonable plough structure圖 1-3 幾種裝有鏟翼的深松機(jī)Tab.1-3 Some kinds of subsoiler with shovel wings目前市場上有通過在深松鏟柄上安裝鏟翼來改善耕層土壤結(jié)構(gòu)的深松機(jī)具，如圖1-3。實(shí)踐情況表明，在深松鏟柄上安裝鏟翼有利于增大對(duì)土壤深層的擾動(dòng)，可有效解決 上坡口大而犁底層擾動(dòng)小‖這一現(xiàn)象。但目前關(guān)于鏟翼的參數(shù)（如長度、傾角等）沒有系統(tǒng)深入的研究，且鏟翼對(duì)深松作業(yè)耕層構(gòu)造的改善效果也沒有具體的分析。本項(xiàng)目

圖 1-1 傳統(tǒng)深松作業(yè)后的耕層構(gòu)造 圖 1-2 理想深松作業(yè)后的耕層構(gòu)造Fig.1-1 Plough structure of traditional subsoiling Fig.1-2 Reasonable plough structure圖 1-3 幾種裝有鏟翼的深松機(jī)Tab.1-3 Some kinds of subsoiler with shovel wings目前市場上有通過在深松鏟柄上安裝鏟翼來改善耕層土壤結(jié)構(gòu)的深松機(jī)具，，如圖1-3。實(shí)踐情況表明，在深松鏟柄上安裝鏟翼有利于增大對(duì)土壤深層的擾動(dòng)，可有效解決 上坡口大而犁底層擾動(dòng)小‖這一現(xiàn)象。但目前關(guān)于鏟翼的參數(shù)（如長度、傾角等）沒有系統(tǒng)深入的研究，且鏟翼對(duì)深松作業(yè)耕層構(gòu)造的改善效果也沒有具體的分析。本項(xiàng)目
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S222

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2628441