振动式深松中耕作业机的设计与试验研究

我国是一个干旱缺水严重的国家,研究节水技术及装备,充分利用机械化方法,通过蓄水保墒提高水资源的利用率,减少水土流失,避免耕地的继续减少实现农业的可持续发展具有十分重要的现实意义。 论文阐述了国内外深松机具的现状、振动深松机类型及振动方式,对深松技术也进行分析。机械深松整地技术,可打破犁底层,加深耕作层,形成虚实并存的耕层构造,为农作物发育创造良好的土壤条件。为提高土壤蓄水保墒及作物抗旱增产能力,设计了振动式深松中耕作业机,完成各个部件——振动部件,振动部件参数计算(频率、振幅),中耕部件,深松部件,限深部件及机架等三维建模,并对整个机构的提升力进行了计算。 论文阐述了配合蓄水保土技术研制的振动式深松中耕作业机的结构关系及工作原理,并对不同工况进行了作业性能、耕作阻力及振动参数测试与分析的试验研究。 由作业性能试验结果可以看出,随着耕作深度的增加,拖拉机通过测试区运行的时间增加,拖拉机的平均行驶速度减小,表明耕作阻力越来越大;在有振动深松时,拖拉机的平均行驶速度大于没有振动深松时的速度,表明有振动深松减小了耕作阻力。 耕作阻力及振动参数测试的试验结果表明,有振动深松作业时随耕作深度的增加,拖拉机行驶速度减小,深松部件的耕作阻力增大,机具振幅减小;相同耕深条件下,无振动深松作业的耕作阻力大于有振动深松作业的耕作阻力,振动深松降低了机具牵引阻力,节省了燃油消耗,机具的研制为蓄水保墒提供了可行的作业机具。 为了研究深松铲的强度特性,应用CATIA软件建立了深松铲的三维几何模型,用ANSYS软件对深松铲进行三维有限元分析,得到深松铲在工作载荷下的变形及应力分布。