谷子摩擦特性试验及其影响因素分析

为了给谷子机械化播种、收获、加工、储运等作业装备设计及相关技术应用提供摩擦特性参数,该文运用自制的小籽粒休止角测定装置、摩擦系数仪、直剪仪等试验设备,测定了含水率分别为10.7%、13.7%、16.0%、19.8%的谷子的形态尺寸和休止角、滑动摩擦系数、内摩擦系数等摩擦特性参数。分别分析了含水率对谷子各摩擦力学特性参数的影响规律,不同接触材料对谷子滑动摩擦系数的影响,以及剪切速度和垂直应力对谷子内摩擦系数的影响规律。试验结果表明:含水率的变化对谷子形态尺寸的影响不显著(P>0.05);谷子休止角随含水率增加而线性增大(R2=0.9875);谷子与钢板、铁板、亚克力板间的动、静滑动摩擦系数均随含水率的增加而线性增大(R2≥0.9795),与钢板间的滑动摩擦系数最小,亚克力板次之,铁板最高;谷子内摩擦系数受剪切速度的影响并不显著(P>0.05),随着含水率的增加而线性增大(R2≥0.908),随着垂直应力的增大而减小。研究结果可为谷子机械化装备的研发与设计提供参考。