基于离散单元法的旋耕刀耕作仿真分析

发布时间：2021-12-22 13:01

　　为分析旋耕刀耕作过程中所受阻力及其变化规律,实现对旋耕刀的数字化与可视化研究。利用离散单元法,对旋耕刀作业过程进行了仿真分析,本研究可为有效揭示土壤耕作机理提供理论依据。 

【文章来源】：农机使用与维修. 2020,(08)

【文章页数】：2 页

【部分图文】：

仿真过程

将旋耕刀*．stl格式文件导入到离散元软件EDEM2018，材料设置为65 Mn;为表征土壤结块及分层现象，土槽由3层不同颗粒堆积而成，从表层至底层分别为单球面颗粒、三球面颗粒与四球面颗粒，土槽尺寸长、宽、高分别设置为1000 mm×400 mm×300 mm，仿真模型如图1所示。图2 仿真过程

设定旋耕刀旋转速度为300 r·min-1，前进速度为0.8 m·s-1，仿真过程如图2所示。进行多次仿真试验取平均值，得到旋耕刀阻力变化曲线如图3所示。通过仿真分析可以看出，旋耕刀所受阻力最大值在400～500 N之间，最小值为0，平均值约为160 N。阻力曲线整体呈上下波动趋势，与实际田间作业阻力变化趋势大致相同。本研究表明离散元法在分析旋耕刀工作阻力方面的正确性，但土壤情况较为复杂，要准确描述土壤颗粒间的接触关系，仍需进行大量试验与验证。后期将重点研究土壤基质物理特性，以进一步提高仿真精度，为机具能耗分析、刀片磨损失效等研究提供参考。

【参考文献】：
期刊论文
[1]机收麻山药离散元模型构建及其仿真参数标定[J]. 郝建军,龙思放,李浩,贾雅丽,马志凯,赵建国.  农业工程学报. 2019(20)
[2]基于离散元法的旋耕刀三向工作阻力仿真分析与试验[J]. 熊平原,杨洲,孙志全,张倩倩,黄杨清,张卓伟.  农业工程学报. 2018(18)
[3]基于离散元的土壤模型参数标定方法[J]. 王宪良,胡红,王庆杰,李洪文,何进,陈婉芝.  农业机械学报. 2017(12)
[4]耕整地机械的应用及发展研究[J]. 韩宏宇,沈亮,彭君峰,程建波,王楠,韩喜军.  农机使用与维修. 2016(01)
[5]旋耕埋草机螺旋横刀的数学建模与参数分析[J]. 张居敏,周勇,夏俊芳,许绮川.  农业工程学报. 2013(01)
[6]旋耕-碎茬通用刀片结构参数优化试验[J]. 贾洪雷,汲文峰,韩伟峰,谭宏杰,刘昭辰,马成林.  农业机械学报. 2009(07)
[7]土壤机器系统力学的研究[J]. 何宪章.  农业工程. 1980(03)



本文编号：3546428