由湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)自主研發(fā)的2BYD–6型油菜直播機(jī),采用T245型國標(biāo)旋耕刀,左右彎刀各20把,以阿基米德螺線排布,旋轉(zhuǎn)半徑為0.287 5 m�；诮�(jīng)典力學(xué),提出旋耕作業(yè)過程中切割土壤體積的計(jì)算方法以及其受力平衡方程,計(jì)算刀片在作業(yè)過程中的切土扭矩和拋土扭矩,建立了旋耕功耗的計(jì)算模型,分析了旋耕功耗與直播機(jī)運(yùn)動(dòng)參數(shù)的關(guān)系。旋耕功耗模型計(jì)算結(jié)果表明,旋耕刀作業(yè)過程中,水平方向受力隨著刀軸轉(zhuǎn)速和直播機(jī)前進(jìn)速度的增大而增加,垂直方向受力變化較小,直播機(jī)前進(jìn)速度分別為0.4、0.5、0.6 m/s時(shí),旋耕功耗與刀軸轉(zhuǎn)速呈線性關(guān)系,擬合方程分別為y=–4.481+0.101 6x、y=–4.947+0.109 0x、y=–4.466+0.113 0x。采用EDEM仿真模擬計(jì)算油菜直播機(jī)旋耕功耗,在前進(jìn)速度分別為0.4、0.5、0.6 m/s,刀軸轉(zhuǎn)速為100～160 r/min條件下,與功耗模型計(jì)算結(jié)果的誤差為2.51%～6.69%。

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圖12BYD–6型油菜直播機(jī)旋耕刀輥運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系

式中：r為旋轉(zhuǎn)半徑，ω為旋耕刀旋轉(zhuǎn)角速度。對(duì)刀片的運(yùn)動(dòng)軌跡方程求導(dǎo)，求出刀片的運(yùn)動(dòng)軌跡切線斜率和刀片與x軸的夾角。

圖2旋耕刀受力分析

由力平衡方程，可得：根據(jù)庫侖公式τ=c+σtanφ[11]，當(dāng)土壤的剪裂面面積為A時(shí)，土壤抗剪切阻力R=cA+σtanφ，其中c為土壤粘聚力，φ為土壤的內(nèi)部摩擦角，σ為剪裂面上的正壓力。,L為旋耕刀刀長(zhǎng)，θp為剪裂面與x軸的夾角。根據(jù)MCKYES[12]的研究，切割土垡的剪裂面與....

圖3不同轉(zhuǎn)速和前進(jìn)速度下旋耕刀的受力、扭矩和功率

由旋耕功耗模型可知，當(dāng)旋耕刀的結(jié)構(gòu)確定，土壤參數(shù)不變時(shí)，功耗主要與前進(jìn)速度、轉(zhuǎn)速、耕深有關(guān)。普通干水田黏壤土環(huán)境下的耕速為0.3～0.7m/s，耕深為12～15cm。取前進(jìn)速度分別為0.4、0.5、0.6m/s，轉(zhuǎn)速分別為100、120、140、160r/min(折合角速度....

圖4EDEM仿真模型

采用EEPA模型[13]進(jìn)行油菜直播機(jī)旋耕作業(yè)的EDEM仿真試驗(yàn)。設(shè)定土壤顆粒半徑為6mm，建立長(zhǎng)、寬、高分別為3000、1000、600mm的土槽，在土槽模型里填充大約500000顆土壤顆粒并壓實(shí)，采用Solidworks建立旋耕刀輥三維模型，導(dǎo)入EDEM軟件中，建立....

本文編號(hào)：3936813