船式拖拉机船型参数对滑行阻力与下陷深度的影响
发布时间：2021-09-08 19:36
为获得水田船式拖拉机船型参数对滑行阻力和下陷深度的影响规律,设计了水田船式拖拉机船体模型滑行阻力试验台。以船型参数接地比压、滑行速度、首舷曲率半径、接地角和水田土壤表层水深为试验因素,以船体模型在水田土壤中的滑行阻力、下陷深度为试验指标,以粉砂壤土为水田土壤介质,研究了船型参数、土壤表层水深对试验指标的影响规律。结果表明:接地比压、滑行速度、首舷曲率半径、接地角和水田土壤表层水深对船体模型的滑行阻力、下陷深度均有明显影响。在接地比压为250～350 kg/m2时,滑行阻力、下陷深度随着接地比压的增加均单调递增,但当接地比压大于300 kg/m2时,增加幅度降低;当滑行速度为0.2～1.0 m/s、首舷曲率半径为300～500 mm、接地角为25.0°～35.0°时,滑行阻力、下陷深度总体上随各参数增加均呈先下降后上升的趋势;当滑行速度分别为0.6和0.8 m/s时,滑行阻力、下陷深度分别达到最小值;接地角为27.5°时下陷深度最小,接地角为30.0°时滑行阻力最小;水田土壤表层水深在10～50 mm之间时,随着表层水深增加,下陷深度单调递减,...
【文章来源】：浙江大学学报(农业与生命科学版). 2020,46(06)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
船式拖拉机船体模型滑行阻力试验台总体结构
船体前进阻力主要由船体与水田土壤的摩擦力和船体下陷时的推土阻力组成。摩擦力主要受接地压力和陷深影响，推土阻力是船首压实阻力和摩擦、推移、剪切等形成的综合阻力，主要影响因素为接地角、首舷曲率半径[23]。现有典型机耕船的船首接地角为22.5°～35.0°，首舷曲率半径为350～500 mm[21]，故选取船首接地角参数范围25.0°～35.0°、首舷曲率半径参数范围350～500 mm。按等差梯度选择5种船首接地角和5种首舷曲率半径进行组合，试制了25个船体模型，船体模型总长800 mm，宽450 mm，高270 mm，结构如图2所示。由于机耕船全部质量由船体承受时其接地比压一般为250～700 kg/m2[21,24]，且在承压能力较弱的水田土壤中驱动轮支承整机30%～40%的质量[25]，故将接地比压设为250～350 kg/m2。一般船式拖拉机作业速度为0.36～0.72 m/s，非作业行走速度为0～1.2 m/s[12]，故滑行速度选择0.2～1.0 m/s。由于土壤表面水对船体前进时有一定的润滑作用，能够降低船体的滑行阻力并减少磨损[13,16]，根据实际生产条件以及相关研究[24]，确定试验表层水深为10～50 mm。综上所述，单因素试验条件如表1所示。
试验现场
【参考文献】：
期刊论文
[1]船式拖拉机船壳减阻综合分析[J]. 杨晖,陈源,刘明勇. 中国农机化学报. 2019(06)
[2]基于SPH法的船式拖拉机叶轮单轮叶驱动性能研究[J]. 张超,孙勇,周明刚,江昱. 农机化研究. 2019(09)
[3]船式拖拉机底板非光滑表面减阻机理研究[J]. 周明刚,陈龙,刘明勇,郭凤. 农机化研究. 2019(07)
[4]均质土壤承压下陷模型改进及验证[J]. 赵家丰,汪伟,孙中兴,苏续军. 农业工程学报. 2016(21)
[5]基于灵敏度分析的船式拖拉机机架结构优化设计[J]. 周明刚,张露,陈源,刘明勇,黄云朋. 农业工程学报. 2016(12)
[6]水田土壤流变机理研究现状与展望[J]. 侯占峰,鲁植雄,黄学勤,刘亦贯,万志源. 农机化研究. 2007(01)
[7]船式拖拉机的开发与应用[J]. 庄金灿. 山东农机. 2002(01)
[8]“水垫”形成原理在船拖上的应用和试验研究[J]. 李振镛,李劲,李屹,胡海波. 农业机械学报. 1995(04)
[9]船式机械船底“水垫”的形成机理[J]. 李振镛,李屹,丁汉章. 农业机械学报. 1994(04)
[10]加装前横挡板对秧船滑行性能影响初探[J]. 胡杭湘,李振镛,胡杭英. 农机化研究. 1993(03)
博士论文
[1]犁体结构与工作参数对流变型土壤耕作阻力的影响研究[D]. 翟力欣.南京农业大学 2011
硕士论文
[1]船式拖拉机行走机构对牵引性能影响的研究[D]. 龙俞文.江西农业大学 2013
本文编号：3391362
【文章来源】：浙江大学学报(农业与生命科学版). 2020,46(06)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
船式拖拉机船体模型滑行阻力试验台总体结构
船体前进阻力主要由船体与水田土壤的摩擦力和船体下陷时的推土阻力组成。摩擦力主要受接地压力和陷深影响，推土阻力是船首压实阻力和摩擦、推移、剪切等形成的综合阻力，主要影响因素为接地角、首舷曲率半径[23]。现有典型机耕船的船首接地角为22.5°～35.0°，首舷曲率半径为350～500 mm[21]，故选取船首接地角参数范围25.0°～35.0°、首舷曲率半径参数范围350～500 mm。按等差梯度选择5种船首接地角和5种首舷曲率半径进行组合，试制了25个船体模型，船体模型总长800 mm，宽450 mm，高270 mm，结构如图2所示。由于机耕船全部质量由船体承受时其接地比压一般为250～700 kg/m2[21,24]，且在承压能力较弱的水田土壤中驱动轮支承整机30%～40%的质量[25]，故将接地比压设为250～350 kg/m2。一般船式拖拉机作业速度为0.36～0.72 m/s，非作业行走速度为0～1.2 m/s[12]，故滑行速度选择0.2～1.0 m/s。由于土壤表面水对船体前进时有一定的润滑作用，能够降低船体的滑行阻力并减少磨损[13,16]，根据实际生产条件以及相关研究[24]，确定试验表层水深为10～50 mm。综上所述，单因素试验条件如表1所示。
试验现场
【参考文献】：
期刊论文
[1]船式拖拉机船壳减阻综合分析[J]. 杨晖,陈源,刘明勇. 中国农机化学报. 2019(06)
[2]基于SPH法的船式拖拉机叶轮单轮叶驱动性能研究[J]. 张超,孙勇,周明刚,江昱. 农机化研究. 2019(09)
[3]船式拖拉机底板非光滑表面减阻机理研究[J]. 周明刚,陈龙,刘明勇,郭凤. 农机化研究. 2019(07)
[4]均质土壤承压下陷模型改进及验证[J]. 赵家丰,汪伟,孙中兴,苏续军. 农业工程学报. 2016(21)
[5]基于灵敏度分析的船式拖拉机机架结构优化设计[J]. 周明刚,张露,陈源,刘明勇,黄云朋. 农业工程学报. 2016(12)
[6]水田土壤流变机理研究现状与展望[J]. 侯占峰,鲁植雄,黄学勤,刘亦贯,万志源. 农机化研究. 2007(01)
[7]船式拖拉机的开发与应用[J]. 庄金灿. 山东农机. 2002(01)
[8]“水垫”形成原理在船拖上的应用和试验研究[J]. 李振镛,李劲,李屹,胡海波. 农业机械学报. 1995(04)
[9]船式机械船底“水垫”的形成机理[J]. 李振镛,李屹,丁汉章. 农业机械学报. 1994(04)
[10]加装前横挡板对秧船滑行性能影响初探[J]. 胡杭湘,李振镛,胡杭英. 农机化研究. 1993(03)
博士论文
[1]犁体结构与工作参数对流变型土壤耕作阻力的影响研究[D]. 翟力欣.南京农业大学 2011
硕士论文
[1]船式拖拉机行走机构对牵引性能影响的研究[D]. 龙俞文.江西农业大学 2013
本文编号：3391362
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