振动式农业土壤切削挖掘技术研究现状与展望
发布时间：2019-12-05 17:42
【摘要】：在土壤的耕作、深松、根茎类作物挖掘等作业过程中,普遍存在着挖掘切削阻力大、耗能高的问题。为了解决这些问题,国内外相关学者采用了多种方法和途径来改善土壤机具的切削挖掘阻力,振动式土壤切削挖掘方式也是一种重要的降低阻力的途径。为此,对国内外研究者在振动式农业土壤切削挖掘领域的理论和试验研究进行了阐述,分析了振动式挖掘方式的减阻机理,分别对强迫式和自激式两种振动方式下在农业土壤中典型的应用研究进行了综述,指出了相关研究的优点和不足,并对振动挖掘技术在土壤作业领域的前景进行了展望分析。
【图文】：
除了剪切力、摩擦力、提升力外还有作用在挖掘铲刃口上的切削力，挖掘铲的牵引阻力由这些力的水平合力组成，其受力图如图1所示。图1固定式挖掘牵引阻力图Fig．1Thedraughtforcechangesinrigiddigging振动式挖掘的作业过程通常由切削阶段和提升阶段组成，振动产生了有利于挖掘铲切削和土壤破碎的条件。挖掘铲切削土壤时，由于在垂直方向上的加速度影响，挖掘铲上方的土壤向上加速运动，使土壤几乎可以与铲面分离开来，作用在铲面的力几乎与运动方向垂直，因此可以减少所受的牵引阻力，如图2所示。(a)切削阶段(b)提升阶段图2振动挖掘牵引阻力变化Fig．2Thedraughtforcechangesinvibratorydigging2振动式农业土壤耕作挖掘研究现状2．1国外研究现状自20上世纪中期开始，国外研究者就对土壤振动挖掘方式进行了研究，在该领域做了大量的研究试验，并建立了振动挖掘时土壤受力的数学模型，阐述了振动作业减阻机理，揭示了振动式耕作挖掘的影响因素。2．1．1强迫振动方式的研究Butson［2］在室内土槽上进行振动条件下的土壤切削试验，电机动力经变速齿轮箱带动偏心轴旋转，然后通过连杆机构之间的作用让挖掘铲柄在滑动轴承上前后往复循环运动，从而实现挖掘铲对土壤振动挖掘的目地，其结构如图3所示。Butson把前进速度、振幅、振动频率作为影响因素，分别定义了速率比、牵引力比及功率比等指标，经过大量试验发现，在速率比大于1的情况下，牵引力才会减少，速率比同牵引力比成抛物线关系，速率比同功率比是近似线性关系。在像深松这样的低速、大牵引力的条件下应用振动挖掘更加有效，但牵引力的减少是要用功率消耗的增加来补偿。该试验很好地反映了振动条件下牵引力、功率的变化情况;但试验结果仅限于特定的土壤条件下，
除了剪切力、摩擦力、提升力外还有作用在挖掘铲刃口上的切削力，挖掘铲的牵引阻力由这些力的水平合力组成，其受力图如图1所示。图1固定式挖掘牵引阻力图Fig．1Thedraughtforcechangesinrigiddigging振动式挖掘的作业过程通常由切削阶段和提升阶段组成，振动产生了有利于挖掘铲切削和土壤破碎的条件。挖掘铲切削土壤时，由于在垂直方向上的加速度影响，挖掘铲上方的土壤向上加速运动，使土壤几乎可以与铲面分离开来，作用在铲面的力几乎与运动方向垂直，因此可以减少所受的牵引阻力，如图2所示。(a)切削阶段(b)提升阶段图2振动挖掘牵引阻力变化Fig．2Thedraughtforcechangesinvibratorydigging2振动式农业土壤耕作挖掘研究现状2．1国外研究现状自20上世纪中期开始，国外研究者就对土壤振动挖掘方式进行了研究，，在该领域做了大量的研究试验，并建立了振动挖掘时土壤受力的数学模型，阐述了振动作业减阻机理，揭示了振动式耕作挖掘的影响因素。2．1．1强迫振动方式的研究Butson［2］在室内土槽上进行振动条件下的土壤切削试验，电机动力经变速齿轮箱带动偏心轴旋转，然后通过连杆机构之间的作用让挖掘铲柄在滑动轴承上前后往复循环运动，从而实现挖掘铲对土壤振动挖掘的目地，其结构如图3所示。Butson把前进速度、振幅、振动频率作为影响因素，分别定义了速率比、牵引力比及功率比等指标，经过大量试验发现，在速率比大于1的情况下，牵引力才会减少，速率比同牵引力比成抛物线关系，速率比同功率比是近似线性关系。在像深松这样的低速、大牵引力的条件下应用振动挖掘更加有效，但牵引力的减少是要用功率消耗的增加来补偿。该试验很好地反映了振动条件下牵引力、功率的变化情况;但试验结果仅限于特定的土壤条件下，
【图文】：
除了剪切力、摩擦力、提升力外还有作用在挖掘铲刃口上的切削力，挖掘铲的牵引阻力由这些力的水平合力组成，其受力图如图1所示。图1固定式挖掘牵引阻力图Fig．1Thedraughtforcechangesinrigiddigging振动式挖掘的作业过程通常由切削阶段和提升阶段组成，振动产生了有利于挖掘铲切削和土壤破碎的条件。挖掘铲切削土壤时，由于在垂直方向上的加速度影响，挖掘铲上方的土壤向上加速运动，使土壤几乎可以与铲面分离开来，作用在铲面的力几乎与运动方向垂直，因此可以减少所受的牵引阻力，如图2所示。(a)切削阶段(b)提升阶段图2振动挖掘牵引阻力变化Fig．2Thedraughtforcechangesinvibratorydigging2振动式农业土壤耕作挖掘研究现状2．1国外研究现状自20上世纪中期开始，国外研究者就对土壤振动挖掘方式进行了研究，在该领域做了大量的研究试验，并建立了振动挖掘时土壤受力的数学模型，阐述了振动作业减阻机理，揭示了振动式耕作挖掘的影响因素。2．1．1强迫振动方式的研究Butson［2］在室内土槽上进行振动条件下的土壤切削试验，电机动力经变速齿轮箱带动偏心轴旋转，然后通过连杆机构之间的作用让挖掘铲柄在滑动轴承上前后往复循环运动，从而实现挖掘铲对土壤振动挖掘的目地，其结构如图3所示。Butson把前进速度、振幅、振动频率作为影响因素，分别定义了速率比、牵引力比及功率比等指标，经过大量试验发现，在速率比大于1的情况下，牵引力才会减少，速率比同牵引力比成抛物线关系，速率比同功率比是近似线性关系。在像深松这样的低速、大牵引力的条件下应用振动挖掘更加有效，但牵引力的减少是要用功率消耗的增加来补偿。该试验很好地反映了振动条件下牵引力、功率的变化情况;但试验结果仅限于特定的土壤条件下，
除了剪切力、摩擦力、提升力外还有作用在挖掘铲刃口上的切削力，挖掘铲的牵引阻力由这些力的水平合力组成，其受力图如图1所示。图1固定式挖掘牵引阻力图Fig．1Thedraughtforcechangesinrigiddigging振动式挖掘的作业过程通常由切削阶段和提升阶段组成，振动产生了有利于挖掘铲切削和土壤破碎的条件。挖掘铲切削土壤时，由于在垂直方向上的加速度影响，挖掘铲上方的土壤向上加速运动，使土壤几乎可以与铲面分离开来，作用在铲面的力几乎与运动方向垂直，因此可以减少所受的牵引阻力，如图2所示。(a)切削阶段(b)提升阶段图2振动挖掘牵引阻力变化Fig．2Thedraughtforcechangesinvibratorydigging2振动式农业土壤耕作挖掘研究现状2．1国外研究现状自20上世纪中期开始，国外研究者就对土壤振动挖掘方式进行了研究，，在该领域做了大量的研究试验，并建立了振动挖掘时土壤受力的数学模型，阐述了振动作业减阻机理，揭示了振动式耕作挖掘的影响因素。2．1．1强迫振动方式的研究Butson［2］在室内土槽上进行振动条件下的土壤切削试验，电机动力经变速齿轮箱带动偏心轴旋转，然后通过连杆机构之间的作用让挖掘铲柄在滑动轴承上前后往复循环运动，从而实现挖掘铲对土壤振动挖掘的目地，其结构如图3所示。Butson把前进速度、振幅、振动频率作为影响因素，分别定义了速率比、牵引力比及功率比等指标，经过大量试验发现，在速率比大于1的情况下，牵引力才会减少，速率比同牵引力比成抛物线关系，速率比同功率比是近似线性关系。在像深松这样的低速、大牵引力的条件下应用振动挖掘更加有效，但牵引力的减少是要用功率消耗的增加来补偿。该试验很好地反映了振动条件下牵引力、功率的变化情况;但试验结果仅限于特定的土壤条件下，
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 贺n绦
本文编号：2570084
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/nykj/2570084.html
