發(fā)布時(shí)間：2020-10-14 13:09

　　 開(kāi)溝器作為種植機(jī)械的關(guān)鍵部件之一,其工作性能的優(yōu)劣性影響整機(jī)功耗與農(nóng)作物生長(zhǎng)情況。本文針對(duì)土壤特性及開(kāi)溝器工作原理,創(chuàng)建基于離散元法的開(kāi)溝器-土壤動(dòng)力學(xué)模型,研究開(kāi)溝器關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)開(kāi)溝器工作性能及土壤擾動(dòng)的影響規(guī)律,結(jié)合基于目標(biāo)規(guī)劃法建立的開(kāi)溝器工作性能回歸方程,確定巨菌草開(kāi)溝器的最優(yōu)參數(shù),同時(shí)研究關(guān)鍵作業(yè)參數(shù)對(duì)開(kāi)溝器工作性能的影響規(guī)律;通過(guò)室內(nèi)土槽試驗(yàn),對(duì)比分析優(yōu)化前后開(kāi)溝器工作性能,驗(yàn)證仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性與可行性。具體研究?jī)?nèi)容如下:1、針對(duì)土壤顆粒同時(shí)呈現(xiàn)散粒物料特性與壓縮性,建立了延遲彈性模型與線性?xún)?nèi)聚力模型組合的土壤顆粒接觸力學(xué)模型,進(jìn)行含水率分別為25%、31%及36%的土壤堆積角試驗(yàn),校準(zhǔn)仿真模型參數(shù),創(chuàng)建與實(shí)際相符的土壤離散元模型。2、根據(jù)開(kāi)溝器工作原理,以入土角、入土隙角和斜面角為開(kāi)溝器關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù),開(kāi)展開(kāi)溝器-土壤動(dòng)力學(xué)仿真試驗(yàn),研究開(kāi)溝器結(jié)構(gòu)參數(shù)與開(kāi)溝性能的影響規(guī)律,同時(shí)確定影響性能優(yōu)劣程度的主次因素,綜合開(kāi)溝器工作性能回歸方程,得到優(yōu)化后開(kāi)溝器的結(jié)構(gòu)參數(shù)為:入土角50°、入土隙角7°、斜面角50°。3、研究分析影響開(kāi)溝性能的作業(yè)因素,確定開(kāi)溝速度及泥土含水率為關(guān)鍵作業(yè)參數(shù),分析開(kāi)溝器的開(kāi)溝阻力及其對(duì)土壤的擾動(dòng)可知:開(kāi)溝阻力和土壤擾動(dòng)隨著開(kāi)溝速度的變化發(fā)生顯著改變,土壤含水率對(duì)開(kāi)溝阻力具有顯著影響,對(duì)土壤擾動(dòng)無(wú)顯著影響。4、進(jìn)行室內(nèi)土槽試驗(yàn),對(duì)比優(yōu)化前后開(kāi)溝器的工作性能,結(jié)果表明:在同樣條件下,優(yōu)化后的開(kāi)溝阻力較優(yōu)化前降低了5.80%-6.14%,優(yōu)化后開(kāi)溝器對(duì)土壤的擾動(dòng)小于優(yōu)化前的,驗(yàn)證了作業(yè)參數(shù)對(duì)開(kāi)溝性能的影響,驗(yàn)證了仿真模型的準(zhǔn)確性與可行性。巨菌草開(kāi)溝器的優(yōu)化設(shè)計(jì),改善了福建地區(qū)巨菌草種植存在的工作阻力大、土壤保墑力差和種苗發(fā)芽率低等問(wèn)題,也為其他地區(qū)菌草開(kāi)溝器的設(shè)計(jì)提供參考。
【學(xué)位單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：S223
【部分圖文】：

多的小顆粒組成，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)顆粒的形狀與黏結(jié)形成土壤團(tuán)聚體，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且不均勻[71]。實(shí)際土壤顆粒尺寸與形狀進(jìn)行離散元土壤模型的計(jì)算量，建模時(shí)將土壤顆粒半徑擴(kuò)大至 4mm，準(zhǔn)，使得土壤模型更接近實(shí)際情況，本章將通過(guò)進(jìn)行仿真參數(shù)的校準(zhǔn)。土壤自然堆積時(shí)土堆與地面的夾角，是對(duì)土壤的直觀反映。首先對(duì)真實(shí)土壤的堆積角進(jìn)行測(cè)定， 3-6 所示，入料口直徑為 300mm，出料口直徑，調(diào)整料斗位置至出料口底部與平板距離為 250滿至一定高度后打開(kāi)出料口，待平板上土壤穩(wěn)定將圖片導(dǎo)入 AutoCAD 2014 軟件中進(jìn)行堆積角標(biāo)壤按照上述步驟進(jìn)行堆積角試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如圖，含水率為 25 1%，31 1%及 36 1%的土壤，7°及 20.06°，堆積角隨著土壤含水率的遞增而逐

b）含水率 31±1% c）圖 3-7 土壤的真實(shí)堆積角示意圖件進(jìn)行土壤堆積角模擬實(shí)驗(yàn)，以土壤真正校準(zhǔn)。試驗(yàn)步驟如下：（1）按實(shí)際料粒接觸模型采用延遲彈性模型與線性?xún)?nèi)4mm；（3）導(dǎo)入料斗模型，在料斗內(nèi)共形生成 1633 個(gè)，雙圓球形顆粒數(shù)為 429 805 個(gè)與 764 個(gè)，如圖 3-8 所示；（4土壤顆粒穩(wěn)定之后，仿真結(jié)束，利用 。按照以上步驟，選用實(shí)際測(cè)定及參考離散元仿真參數(shù)如表 3-1 所示.利用軟件：

土槽試驗(yàn)臺(tái)車(chē)
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本文編號(hào)：2840706