仿生學(xué)概念由提出到在農(nóng)業(yè)機(jī)械上的發(fā)展和應(yīng)用越來越迅速,同時(shí)受到更多學(xué)者的重視。本文目的是將動(dòng)物優(yōu)良的土壤挖掘性能應(yīng)用于深松機(jī)具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,以達(dá)到有效的減阻和更好的深松效果。本文在圓弧深松鏟和對(duì)動(dòng)物爪趾的研究上,在不改變制造材料的前提下將土壤洞穴動(dòng)物高效的挖掘性能應(yīng)用于仿生深松鏟結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,并結(jié)合安徽地區(qū)的土壤和機(jī)具條件;通過有限元分析和離散元方法驗(yàn)證仿生深松鏟的設(shè)計(jì)合理性,為以后優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)。同時(shí)制造出仿生深松鏟實(shí)體進(jìn)行田間試驗(yàn)。開展了一系列研究:（1）分析和建模深松整地機(jī)的主要工作部件圓弧形深松鏟,引入仿生生物家鼠爪趾輪廓曲線,應(yīng)用到圓弧形深松鏟鏟柄截面,并依據(jù)優(yōu)化理論設(shè)計(jì)一種仿生深松鏟;并對(duì)鏟柄和鏟尖受力分析;鏟尖受到的阻力F₁為876N,鏟柄受到的阻力F₂為256N;（2）針對(duì)仿生深松鏟和圓弧形深松鏟的鏟柄和鏟尖分別進(jìn)行了有限元靜力學(xué)分析,通過分析得到仿生深松鏟鏟柄最大變形量為1.35×10^-3mm,最大應(yīng)力為4.49MPa。圓弧形深松鏟鏟柄最大變形量1.63×10^-3mm,最大應(yīng)力... 

【文章來源】：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)安徽省

【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

機(jī)架三維和深松鏟組成圖

1：機(jī)架；2：承載架；3：深松鏟構(gòu)成；4：開溝器；5：擋板；6：帶輪；圖 2-2 深松整地機(jī)三維裝配圖2 圓弧形深松鏟深松鏟結(jié)構(gòu)形式的不同所產(chǎn)生的深松效果會(huì)在牽引阻力、松土面積、工等方面均有著不同變化。因此，深松鏟在不同地區(qū)，需要再綜合對(duì)應(yīng)地區(qū)土壤結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行更為優(yōu)化的設(shè)計(jì)。實(shí)際工作中，鑿形深松鏟對(duì)底層土壤較弱；弧形深松鏟則是對(duì)上部土壤破壞力較弱。圓弧形深松鏟在作業(yè)時(shí)，柄觸土面會(huì)對(duì)上部土壤產(chǎn)生一個(gè)方向向下的作用力，其將土壤很好的覆蓋；而一般直角形深松鏟結(jié)構(gòu)上未具有弧形的楔角�？偟膩碚f，圓弧形鏟柄計(jì)并不復(fù)雜，基本滿足現(xiàn)深松要求，且鏟柄上端面的豎式安裝孔也保證了深松深度時(shí)較方便[34]。圓弧形深松鏟在我國(guó)目前推廣和使用最為廣泛，其優(yōu)點(diǎn)為鏟柄工作表面形，此種結(jié)構(gòu)深松效果較好，且不易于刮附雜草；其次是對(duì)上部土壤切削35

圖 2-3 圓弧形深松鏟實(shí)體圖通過實(shí)際測(cè)繪工作，將圖 2-3 中圓弧形深松鏟在 Soildwoks 軟件中繪制出三維模型，如 2-4 圖所示，其三維模型也為后續(xù)仿生深松鏟優(yōu)化和分析做參照。圖 2-4 圓弧形深松鏟三維圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[3]中耕分層深松技術(shù)研究及深松部件的有限元分析[D]. 王微.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
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碩士論文
[1]深松整地機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)及田間試驗(yàn)研究[D]. 林澤坤.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[2]基于離散元法的深松鏟耕作阻力的仿真與試驗(yàn)研究[D]. 鄧佳玉.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 2015
[3]仿生深松鏟振動(dòng)減阻性能分析[D]. 白景峰.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
[4]基于CATIA的深松機(jī)設(shè)計(jì)及有限元分析[D]. 吳海濤.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[5]深松鏟減阻技術(shù)研究[D]. 張璐.吉林大學(xué) 2013
[6]基于土壤力學(xué)模型的深松鏟有限元分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 龔皓暉.西華大學(xué) 2013
[7]深松鏟受力數(shù)學(xué)模型與計(jì)算機(jī)模擬[D]. 周玉乾.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006
[8]深松鏟工作狀態(tài)受力分析與計(jì)算機(jī)模擬[D]. 馬守鋒.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004



本文編號(hào)：2940274