【摘要】：進(jìn)入21世紀(jì)以來，新疆地區(qū)農(nóng)業(yè)機械化的程度得到了不斷的發(fā)展，其中犁地一項所用的能量消耗就占到整個田間作業(yè)能耗的50%-70%之間。因此，通過試驗研究犁體犁地過程中的受力情況對指導(dǎo)節(jié)能耕作，改進(jìn)犁體結(jié)構(gòu)，改善犁體性能來減少土壤的阻力具有十分重要的意義。本文針對新疆南疆地區(qū)犁地時的犁體在土壤中的受力情況，利用塔里木大學(xué)的數(shù)字化土槽平臺系統(tǒng)，對通用型鏵式單犁體犁在土槽實驗室內(nèi)進(jìn)行了受力試驗，試驗分別在土壤濕度為16.5%-37.5%，耕深為100-300mm，耕速為1-6km/h的條件下進(jìn)行，運用正交試驗設(shè)計，先進(jìn)行三因素三水平試驗，利用MATLAB對九組試驗結(jié)果進(jìn)行犁體受力因素的顯著性分析，得出因素的顯著性程度；再通過犁體曲面受力試驗，在耕深分別為20cm和30cm中進(jìn)行，測試出兩組不同速度情況下的犁體受力，運用ANSYS軟件對犁體曲面的受力分布進(jìn)行分析，提出改進(jìn)犁體結(jié)構(gòu)的方法，并初步建立了犁體優(yōu)化曲面模型，從而總結(jié)出能有效改善犁體工作性能、降低犁體在土壤中運行時的阻力的方法。試驗結(jié)果表明：1.在實驗條件下，犁地深度、犁地速度均對犁體受力有著顯著的影響，土壤濕度相對影響較�。�2.在所測的三個力中，F(xiàn)x和Fy并不會隨著速度的增大一直增大，而是有著先增大后減小再增大的趨勢，F(xiàn)z則會隨著速度的增大一直增大；3.在犁地深度分別為20cm和30cm試驗中，當(dāng)耕速6km時，犁體受土壤阻力變化最小，為最佳的耕作速度；4.通過MATLAB優(yōu)化阻力模型，在耕速為6km/h、耕深為30cm前提下，犁體的結(jié)構(gòu)參數(shù)分別取推土角900、起土角400及犁體高度24cm時，其耕作比阻優(yōu)化達(dá)到最優(yōu)，分析所得阻力最高減小24.4%，最低也減少了9.30%。通過上述結(jié)果可知，相同犁地深度下，合理的控制犁地速度可有效降低土壤阻力，減少犁地能耗，同時可以根據(jù)犁體曲面的受力改進(jìn)犁體結(jié)構(gòu)，從而降低犁體曲面壓力和優(yōu)化犁體曲面來提高犁體工作性能和犁地效率。
【學(xué)位授予單位】：塔里木大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：S222.1

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

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2 王俊;張伏;毛鵬軍;雷龍;;基于虛擬儀器技術(shù)的六分力測試系統(tǒng)設(shè)計[J];傳感器與微系統(tǒng);2008年12期

3 羅錫文,邵耀堅;水田土槽設(shè)計和試驗[J];華南農(nóng)學(xué)院學(xué)報;1984年02期

4 張寧;關(guān)于犁耕阻力研究之淺析[J];糧油加工與食品機械;1989年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 翟力欣;犁體結(jié)構(gòu)與工作參數(shù)對流變型土壤耕作阻力的影響研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

本文編號：2743409