圆盘式开沟机作业功耗仿真分析及试验验证

被引：31

作者：

康建明 ^{[1
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李树君 ^{[1
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杨学军 ^{[1
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刘立晶 ^{[1
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李长荣 ^{[1
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机构：

[1] 中国农业机械化科学研究院

[2] 新疆农垦科学院机械装备研究所

[3] 南方粮油作物协同创新中心

来源：

农业工程学报 | 2016年 / 32卷 / 13期

关键词：

农业机械; 有限元方法; 土壤; 开沟; 仿真分析;

D O I：

暂无

中图分类号：

S222.52 [];

学科分类号：

0828 ;

摘要：

为探明土壤条件和工作参数对圆盘式开沟机作业功耗的影响规律,该文采用光滑粒子流体动力学方法构建了土壤-开沟刀盘的有限元模型,利用ANSYS软件中的显示动力模块LS-DYNA对开沟刀盘土壤切削过程进行仿真分析,得出开沟刀盘在土壤切削过程中功率消耗的变化规律。结合正交试验设计和数值模拟技术,研究土壤坚实度、刀盘转速和开沟深度对圆盘式开沟机作业功耗的影响规律,得出影响作业功耗的因素主次顺序是土壤坚实度>开沟深度>刀盘转速。采用多变量单目标优化方法,建立关于土壤坚实度、刀盘转速和开沟深度的作业功耗模型,利用Matlab软件对功耗模型进行求解,得出当土壤坚实度为120 N/cm2,刀盘转速为225 r/min,开沟深度为405 mm时,作业功耗最小为32.4 k W。通过土槽试验对优化结果进行验证,结果表明:理论值与试验值的相对误差为5.68%,作业功耗模型和优化结果具有较高的准确性。该研究可为圆盘式开沟机选择节省功耗的参数组合提供参考。

引用

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共 31 条

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