液压强迫式振动深松单体作业参数优化与试验

针对目前深松作业过程中牵引阻力大的问题,应用液压振动技术设计了一种液压强迫式振动深松单体。为明确深松单体的作业性能,对液压强迫式振动深松单体分别进行振动深松和常规深松作业参数优化,并进行对比分析。振动深松以深松作业速度、深松深度、深松铲入土角度、深松铲振动频率为试验因素,常规深松以深松作业速度、深松深度、深松铲入土角度为试验因素,以牵引阻力为评价指标进行二次回归正交组合试验研究。利用Design Expert软件对试验结果进行响应面分析,分析各因素对试验指标的影响,并对各因素进行了优化。结果表明:试验因素影响振动深松牵引阻力的顺序为深松深度>深松作业速度>深松铲入土角度>深松铲振动频率;试验因素影响常规深松牵引阻力的顺序为深松深度>深松铲入土角度>深松作业速度。对优化结果进行试验验证可知:深松单体振动深松最佳作业参数组合为深松作业速度5km/h、深松深度325mm、深松铲入土角度15°、深松铲振动频率11.5Hz,此时牵引阻力为1.60kN;深松单体常规深松最佳作业参数组合为深松作业速度3km/h、深松深度325mm、深松铲入土角度28.5°,此时牵引阻力为7.03kN;评价指标试验值与模型优化值的相对误差均小于5%;与常规深松相比,液压强迫式振动深松单体振动深松牵引阻力降幅为77.24%。该研究结果和优化方法可为液压强迫式振动深松单体的参数选择和优化提供参考。