基于離散單元法的旋耕刀耕作仿真分析
發(fā)布時(shí)間:2021-12-22 13:01
為分析旋耕刀耕作過程中所受阻力及其變化規(guī)律,實(shí)現(xiàn)對旋耕刀的數(shù)字化與可視化研究。利用離散單元法,對旋耕刀作業(yè)過程進(jìn)行了仿真分析,本研究可為有效揭示土壤耕作機(jī)理提供理論依據(jù)。
【文章來源】:農(nóng)機(jī)使用與維修. 2020,(08)
【文章頁數(shù)】:2 頁
【部分圖文】:
仿真過程
將旋耕刀*.stl格式文件導(dǎo)入到離散元軟件EDEM2018,材料設(shè)置為65 Mn;為表征土壤結(jié)塊及分層現(xiàn)象,土槽由3層不同顆粒堆積而成,從表層至底層分別為單球面顆粒、三球面顆粒與四球面顆粒,土槽尺寸長、寬、高分別設(shè)置為1000 mm×400 mm×300 mm,仿真模型如圖1所示。圖2 仿真過程
設(shè)定旋耕刀旋轉(zhuǎn)速度為300 r·min-1,前進(jìn)速度為0.8 m·s-1,仿真過程如圖2所示。進(jìn)行多次仿真試驗(yàn)取平均值,得到旋耕刀阻力變化曲線如圖3所示。通過仿真分析可以看出,旋耕刀所受阻力最大值在400~500 N之間,最小值為0,平均值約為160 N。阻力曲線整體呈上下波動趨勢,與實(shí)際田間作業(yè)阻力變化趨勢大致相同。本研究表明離散元法在分析旋耕刀工作阻力方面的正確性,但土壤情況較為復(fù)雜,要準(zhǔn)確描述土壤顆粒間的接觸關(guān)系,仍需進(jìn)行大量試驗(yàn)與驗(yàn)證。后期將重點(diǎn)研究土壤基質(zhì)物理特性,以進(jìn)一步提高仿真精度,為機(jī)具能耗分析、刀片磨損失效等研究提供參考。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]機(jī)收麻山藥離散元模型構(gòu)建及其仿真參數(shù)標(biāo)定[J]. 郝建軍,龍思放,李浩,賈雅麗,馬志凱,趙建國. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2019(20)
[2]基于離散元法的旋耕刀三向工作阻力仿真分析與試驗(yàn)[J]. 熊平原,楊洲,孫志全,張倩倩,黃楊清,張卓偉. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(18)
[3]基于離散元的土壤模型參數(shù)標(biāo)定方法[J]. 王憲良,胡紅,王慶杰,李洪文,何進(jìn),陳婉芝. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(12)
[4]耕整地機(jī)械的應(yīng)用及發(fā)展研究[J]. 韓宏宇,沈亮,彭君峰,程建波,王楠,韓喜軍. 農(nóng)機(jī)使用與維修. 2016(01)
[5]旋耕埋草機(jī)螺旋橫刀的數(shù)學(xué)建模與參數(shù)分析[J]. 張居敏,周勇,夏俊芳,許綺川. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(01)
[6]旋耕-碎茬通用刀片結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)[J]. 賈洪雷,汲文峰,韓偉峰,譚宏杰,劉昭辰,馬成林. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2009(07)
[7]土壤機(jī)器系統(tǒng)力學(xué)的研究[J]. 何憲章. 農(nóng)業(yè)工程. 1980(03)
本文編號:3546428
【文章來源】:農(nóng)機(jī)使用與維修. 2020,(08)
【文章頁數(shù)】:2 頁
【部分圖文】:
仿真過程
將旋耕刀*.stl格式文件導(dǎo)入到離散元軟件EDEM2018,材料設(shè)置為65 Mn;為表征土壤結(jié)塊及分層現(xiàn)象,土槽由3層不同顆粒堆積而成,從表層至底層分別為單球面顆粒、三球面顆粒與四球面顆粒,土槽尺寸長、寬、高分別設(shè)置為1000 mm×400 mm×300 mm,仿真模型如圖1所示。圖2 仿真過程
設(shè)定旋耕刀旋轉(zhuǎn)速度為300 r·min-1,前進(jìn)速度為0.8 m·s-1,仿真過程如圖2所示。進(jìn)行多次仿真試驗(yàn)取平均值,得到旋耕刀阻力變化曲線如圖3所示。通過仿真分析可以看出,旋耕刀所受阻力最大值在400~500 N之間,最小值為0,平均值約為160 N。阻力曲線整體呈上下波動趨勢,與實(shí)際田間作業(yè)阻力變化趨勢大致相同。本研究表明離散元法在分析旋耕刀工作阻力方面的正確性,但土壤情況較為復(fù)雜,要準(zhǔn)確描述土壤顆粒間的接觸關(guān)系,仍需進(jìn)行大量試驗(yàn)與驗(yàn)證。后期將重點(diǎn)研究土壤基質(zhì)物理特性,以進(jìn)一步提高仿真精度,為機(jī)具能耗分析、刀片磨損失效等研究提供參考。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]機(jī)收麻山藥離散元模型構(gòu)建及其仿真參數(shù)標(biāo)定[J]. 郝建軍,龍思放,李浩,賈雅麗,馬志凱,趙建國. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2019(20)
[2]基于離散元法的旋耕刀三向工作阻力仿真分析與試驗(yàn)[J]. 熊平原,楊洲,孫志全,張倩倩,黃楊清,張卓偉. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(18)
[3]基于離散元的土壤模型參數(shù)標(biāo)定方法[J]. 王憲良,胡紅,王慶杰,李洪文,何進(jìn),陳婉芝. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(12)
[4]耕整地機(jī)械的應(yīng)用及發(fā)展研究[J]. 韓宏宇,沈亮,彭君峰,程建波,王楠,韓喜軍. 農(nóng)機(jī)使用與維修. 2016(01)
[5]旋耕埋草機(jī)螺旋橫刀的數(shù)學(xué)建模與參數(shù)分析[J]. 張居敏,周勇,夏俊芳,許綺川. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(01)
[6]旋耕-碎茬通用刀片結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)[J]. 賈洪雷,汲文峰,韓偉峰,譚宏杰,劉昭辰,馬成林. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2009(07)
[7]土壤機(jī)器系統(tǒng)力學(xué)的研究[J]. 何憲章. 農(nóng)業(yè)工程. 1980(03)
本文編號:3546428
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