赵智达:水田筑埂机旋切集土性能优化研究论文

赵智达:水田筑埂机旋切集土性能优化研究论文

本文主要研究内容

作者赵智达(2019)在《水田筑埂机旋切集土性能优化研究》一文中研究指出:水田筑埂机是一种代替人力筑埂的水田整地机械设备,主要由动力牵引装置、旋切集土装置和镇压成型装置三个部分组成。旋切集土装置作为筑埂机的重要组成部分,对筑埂机的工作效率和工作质量具有很大影响。本文主要对水田筑埂机两侧取土型旋切集土装置展开研究,为满足水田筑埂机碎土集土性能要求,提高旋切装置的工作效率,结合光滑粒子流体动力学法(SPH)及离散元法(DEM)对旋切集土弯刀的结构参数和排列组合对旋切集土性能的影响进行了分析,最终构建了土箱实验平台对弯刀结构旋切集土效果进行了验证。具体研究工作如下:1.选取武汉地区某水田土壤为研究对象进行测试,分别测得了当地水田土壤的含水率、密度、内聚力和内摩擦角等参数,为建立弯刀及组合刀轴与土壤耦合作用的动力学模型奠定了基础。2.建立了基于SPH法的取土弯刀—土壤耦合作用动力学模型,通过LS-DYNA数值计算,分析得到了单刀片与土壤的作用机理,并通过分析单刀片弯折角、弯折半径、侧切刃曲线、工作幅宽、正切面端面高、刀刃线长等结构参数对旋切效率及抛土效果的影响,得到了性能较好单刀片结构参数组合。3.搭建了单刀片土壤旋切土箱试验平台,对不同弯折角弯刀切土过程中的扭矩转速及功率等参数进行了测试,通过与仿真结果对比验证了单刀片结构优化结果的有效性。4.在优化所得的单刀片结构的基础上建立了组合刀轴的三维模型,并采用离散元法对组合刀轴与土壤的作用机理进行了分析。通过改变刀片与刀轴的排列组合方式,优化了组合刀轴整体的碎土效果和功耗,得到了性能较优的组合刀轴结构参数。研究结果表明,改进后取土弯刀旋切过程中有用功利用率增加了20.9%,筑埂集土方向抛土力明显增大;对于组合刀轴,其作业过程中旋切功耗降低了21.83%,土壤破碎率增加了19.06%,优化后所得取土弯刀及组合刀轴结构相比于优化前其旋切集土性能均得到了显著的提升。本文的研究成果为水田筑埂机旋切集土装置结构设计提供了理论依据,对降低水田筑埂机整机功耗、提升整机工作质量有着重要的意义。

Abstract

shui tian zhu geng ji shi yi chong dai ti ren li zhu geng de shui tian zheng de ji xie she bei ,zhu yao you dong li qian yin zhuang zhi 、xuan qie ji tu zhuang zhi he zhen ya cheng xing zhuang zhi san ge bu fen zu cheng 。xuan qie ji tu zhuang zhi zuo wei zhu geng ji de chong yao zu cheng bu fen ,dui zhu geng ji de gong zuo xiao lv he gong zuo zhi liang ju you hen da ying xiang 。ben wen zhu yao dui shui tian zhu geng ji liang ce qu tu xing xuan qie ji tu zhuang zhi zhan kai yan jiu ,wei man zu shui tian zhu geng ji sui tu ji tu xing neng yao qiu ,di gao xuan qie zhuang zhi de gong zuo xiao lv ,jie ge guang hua li zi liu ti dong li xue fa (SPH)ji li san yuan fa (DEM)dui xuan qie ji tu wan dao de jie gou can shu he pai lie zu ge dui xuan qie ji tu xing neng de ying xiang jin hang le fen xi ,zui zhong gou jian le tu xiang shi yan ping tai dui wan dao jie gou xuan qie ji tu xiao guo jin hang le yan zheng 。ju ti yan jiu gong zuo ru xia :1.shua qu wu han de ou mou shui tian tu rang wei yan jiu dui xiang jin hang ce shi ,fen bie ce de le dang de shui tian tu rang de han shui lv 、mi du 、nei ju li he nei ma ca jiao deng can shu ,wei jian li wan dao ji zu ge dao zhou yu tu rang ou ge zuo yong de dong li xue mo xing dian ding le ji chu 。2.jian li le ji yu SPHfa de qu tu wan dao —tu rang ou ge zuo yong dong li xue mo xing ,tong guo LS-DYNAshu zhi ji suan ,fen xi de dao le chan dao pian yu tu rang de zuo yong ji li ,bing tong guo fen xi chan dao pian wan she jiao 、wan she ban jing 、ce qie ren qu xian 、gong zuo fu kuan 、zheng qie mian duan mian gao 、dao ren xian chang deng jie gou can shu dui xuan qie xiao lv ji pao tu xiao guo de ying xiang ,de dao le xing neng jiao hao chan dao pian jie gou can shu zu ge 。3.da jian le chan dao pian tu rang xuan qie tu xiang shi yan ping tai ,dui bu tong wan she jiao wan dao qie tu guo cheng zhong de niu ju zhuai su ji gong lv deng can shu jin hang le ce shi ,tong guo yu fang zhen jie guo dui bi yan zheng le chan dao pian jie gou you hua jie guo de you xiao xing 。4.zai you hua suo de de chan dao pian jie gou de ji chu shang jian li le zu ge dao zhou de san wei mo xing ,bing cai yong li san yuan fa dui zu ge dao zhou yu tu rang de zuo yong ji li jin hang le fen xi 。tong guo gai bian dao pian yu dao zhou de pai lie zu ge fang shi ,you hua le zu ge dao zhou zheng ti de sui tu xiao guo he gong hao ,de dao le xing neng jiao you de zu ge dao zhou jie gou can shu 。yan jiu jie guo biao ming ,gai jin hou qu tu wan dao xuan qie guo cheng zhong you yong gong li yong lv zeng jia le 20.9%,zhu geng ji tu fang xiang pao tu li ming xian zeng da ;dui yu zu ge dao zhou ,ji zuo ye guo cheng zhong xuan qie gong hao jiang di le 21.83%,tu rang po sui lv zeng jia le 19.06%,you hua hou suo de qu tu wan dao ji zu ge dao zhou jie gou xiang bi yu you hua qian ji xuan qie ji tu xing neng jun de dao le xian zhe de di sheng 。ben wen de yan jiu cheng guo wei shui tian zhu geng ji xuan qie ji tu zhuang zhi jie gou she ji di gong le li lun yi ju ,dui jiang di shui tian zhu geng ji zheng ji gong hao 、di sheng zheng ji gong zuo zhi liang you zhao chong yao de yi yi 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自湖北工业大学的赵智达,发表于刊物湖北工业大学2019-07-18论文,是一篇关于水田筑埂机论文,取土弯刀论文,组合刀轴论文,光滑流体粒子动力学法论文,离散元法论文,湖北工业大学2019-07-18论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自湖北工业大学2019-07-18论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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