輪葉作為船式拖拉機(jī)驅(qū)動(dòng)輪的重要組成部分,其結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)船式拖拉機(jī)的驅(qū)動(dòng)性能具有很大影響。為了進(jìn)一步減小輪葉與土壤接觸過(guò)程的滾動(dòng)阻力,提高其驅(qū)動(dòng)性能,本文在課題組前期研究的HH709S型船式拖拉機(jī)直輪葉優(yōu)化結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,結(jié)合光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)法（SPH）對(duì)單折面輪葉的結(jié)構(gòu)參數(shù)和折面輪葉單元組的相對(duì)位置對(duì)驅(qū)動(dòng)性能的影響進(jìn)行了分析。具體研究工作如下:1.本文通過(guò)試驗(yàn)測(cè)得武漢某地區(qū)水田密度、含水率、內(nèi)摩擦角和內(nèi)聚力和屈服強(qiáng)度等參數(shù),結(jié)合光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)法（SPH）的仿真分析,為構(gòu)建單折面輪葉及整個(gè)折面葉輪與土壤耦合作用的動(dòng)力學(xué)模型奠定了基礎(chǔ)。2.結(jié)合SPH法,在課題組前期研究的HH709S型船式拖拉機(jī)直輪葉優(yōu)化結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了單折面輪葉-土壤光滑粒子流體動(dòng)力模型,通過(guò)數(shù)值計(jì)算,研究單折面輪葉與土壤的作用機(jī)理,得到了單折面輪葉入土深度的范圍,再分析折面輪葉驅(qū)動(dòng)面傾角、折角處半徑、非驅(qū)動(dòng)面傾角對(duì)驅(qū)動(dòng)性能的影響,得到了驅(qū)動(dòng)性能最佳的折面輪葉結(jié)構(gòu)。并通過(guò)搭建土槽實(shí)驗(yàn)平臺(tái)證實(shí)了單折面輪葉-土壤光滑粒子流體動(dòng)力模型的可靠性。3.在優(yōu)化所得的單折面輪葉結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了驅(qū)動(dòng)輪折面葉輪-土壤光滑粒子流體... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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輪式拖拉機(jī)水田耕作圖

湖北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文2履帶式拖拉機(jī)雖然具備接地比壓低、牽引效率大的優(yōu)點(diǎn)，但在水田作業(yè)耕作時(shí)，其缺點(diǎn)也比較突出，如圖1.2所示，具體如下：（1）作業(yè)效率低。履帶式拖拉機(jī)在水田耕作時(shí)，驅(qū)動(dòng)時(shí)的工作原理與輪式拖拉機(jī)類(lèi)似，主要是通過(guò)履帶與田間的硬底層土壤摩擦產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。即使履帶接地比壓低，但在深泥腳水田工作時(shí)，土壤抗剪強(qiáng)度達(dá)不到要求，導(dǎo)致水田泥腳深度不斷增大，損失了部分功率，降低了作業(yè)效率。（2）換場(chǎng)不方便。履帶式拖拉機(jī)質(zhì)量較大，田間工作時(shí)行駛速度比較緩慢，由于履帶自身的特點(diǎn)，使其轉(zhuǎn)向不夠靈活，且在需要更換工作地點(diǎn)時(shí)十分不便。圖1.2履帶式拖拉機(jī)水田耕作圖為了解決輪式、履帶式拖拉機(jī)在水田耕作時(shí)的存在的缺陷，船式拖拉機(jī)被成功的研制了出來(lái)，它是對(duì)傳統(tǒng)拖拉機(jī)進(jìn)行的改進(jìn)，采用浮滑式工作原理，通過(guò)船體和驅(qū)動(dòng)輪來(lái)承擔(dān)支撐和驅(qū)動(dòng)功能，這很好的解決了這一難題。如圖1.3所示，相比于輪式、履帶拖拉機(jī)，船式拖拉機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）沉陷量校船式拖拉機(jī)接地面積很大，但接地比壓卻很小，因此船體支撐了船式拖拉機(jī)大部分重量，采用“浮滑式”工作原理，借助船體的支撐和驅(qū)動(dòng)輪的推動(dòng)力能輕松行走在深泥腳田和沼澤地，使其沉陷量校（2）工作效率高。船式拖拉機(jī)耕作時(shí)，船底直接與水田表層接觸，通過(guò)浮滑的工作原理，從而避免了水田的泥腳深度增大，因此適用于各種不同泥腳深度的水田。其在水田耕作時(shí)，驅(qū)動(dòng)效率比輪式拖拉機(jī)高2.5~3倍[5-6]。（3）可擴(kuò)展性高。船式拖拉機(jī)通過(guò)懸掛不同的農(nóng)具，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)耙地，還具有翻耕、旋耕的作用。除此之外，也可以配置輪胎，實(shí)現(xiàn)陸地運(yùn)輸，進(jìn)一步擴(kuò)展了船式拖拉機(jī)的使用范圍。（4）防過(guò)度深耕傷田。船式拖拉機(jī)可采用雙排輪葉布置，增加了輪葉與土壤的觸泥面積，使驅(qū)動(dòng)

湖北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文3圖1.3船式拖拉機(jī)水田耕作圖然而，船式拖拉機(jī)也存在各種各樣的問(wèn)題，例如在田間作業(yè)時(shí)，船體很容易產(chǎn)生跑偏現(xiàn)象，這嚴(yán)重影響其驅(qū)動(dòng)性能，除此以外，滾動(dòng)阻力比較大，因此對(duì)減少船式拖拉機(jī)的滾動(dòng)阻力的研究具有重要的意義。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1船式拖拉機(jī)研究現(xiàn)狀船式拖拉機(jī)是對(duì)傳統(tǒng)拖拉機(jī)進(jìn)行改進(jìn)的一種農(nóng)用機(jī)械裝備,采用浮滑式工作原理，使“副和“沉”結(jié)合起來(lái)，從而大大減少了行駛阻力，因此在水田作業(yè)時(shí)，船式拖拉機(jī)比傳統(tǒng)拖拉機(jī)沉陷量更孝效率更高[7]。但由于船式拖拉機(jī)驅(qū)動(dòng)輪所受到的滾動(dòng)阻力比較大以及功率損失比較嚴(yán)重，導(dǎo)致其作業(yè)效率不是很高，僅為30%-40%。為了進(jìn)一步提高船式拖拉機(jī)的作業(yè)性能，因此早期很多國(guó)外學(xué)者對(duì)船式拖拉機(jī)以及土壤的性能進(jìn)行了研究。Thai.N.C[8]主要對(duì)船體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入的研究，通過(guò)將淺水波理論引入到船體中分析，最終設(shè)計(jì)出了減阻效果較好的船體結(jié)構(gòu)。Karamzin和Klemeshev[9]從土壤物理性能進(jìn)行研究，通過(guò)電阻傳感器實(shí)驗(yàn)，最終測(cè)得了機(jī)械與土壤以及土壤內(nèi)部接觸面的變應(yīng)力和靜應(yīng)力。Salokhe[10]主要對(duì)驅(qū)動(dòng)輪輪葉進(jìn)行研究，通過(guò)對(duì)輪葉進(jìn)行受力分析，再利用力傳感器測(cè)得了驅(qū)動(dòng)輪所受到力的大小，并加以數(shù)值分析，最終發(fā)現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)輪輪葉的受力與土壤、滑轉(zhuǎn)率和入土深度之間有很大的關(guān)系。美國(guó)、英國(guó)、日本、吉林等研究機(jī)構(gòu)主要對(duì)驅(qū)動(dòng)輪進(jìn)行了研究，通過(guò)探索高花輪的驅(qū)動(dòng)原理，最終發(fā)現(xiàn)了并得出了輪胎的驅(qū)動(dòng)性能與土壤的變形量、土壤的堅(jiān)實(shí)度、滑轉(zhuǎn)率等之間的關(guān)系[11-15]。瑞典、洛陽(yáng)、湖南等學(xué)者通過(guò)對(duì)履帶車(chē)進(jìn)行研究，通過(guò)建立履帶車(chē)輛行走驅(qū)動(dòng)動(dòng)力學(xué)模型，研究并分析出了履帶與地面之間的動(dòng)力學(xué)關(guān)系[16-20]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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