马铃薯中耕培土装置培土性能分析和优化

发布时间：2022-10-10 12:11

　　马铃薯中耕机培土装置性能直接影响中耕作业质量。培土装置的土壤破碎率、抛起土壤的质量、被抛起来的土壤的分布是中耕机中主要研究目标。目前这三个研究目标还不是很理想,对生产作业造成了一定的制约。因此,有必要对其进行更深层次的研究。本文以中耕机培土装置为研究对象,以提高土壤颗粒破碎率、抛起土壤的质量和优化被抛起来的土壤的分布为研究对象,以离散元法为理论支撑,运用EDEM软件进行仿真,研究了旋转速度、行走速度、培土刀折弯角度、培土刀横向长度、培土刀片数、罩壳夹角这些因素对研究目标的影响趋势。然后通过正交实验分析,以确定最优的一组参数。主要工作如下:（1）通过对培土装置的运动分析,确定采用其正反转的问题,并选取土壤颗粒破碎率、抛起土壤的质量、被抛起来的土壤的分布作为研究目标来衡量培土装置的性能。同时在理论上分析了,培土刀的运动情况,以及抛起来的土壤颗粒与培土装置的碰撞情况和运动情况。在理论上研究培土装置的可行性。其次,结合土壤的一些参数和离散颗粒的理论模型,分析了其颗粒间的受力情况。（2）利用EDEM研究了旋转速度、行走速度、培土刀折弯角度、培土刀横向长度、培土刀片数、罩壳夹角对试验指标土壤颗粒破... 

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外现状
        1.2.1 国内现状
        1.2.2 国外现状
    1.3 课题研究目的和内容
        1.3.1 课题研究的目的
        1.3.2 课题研究的主要内容
    1.4 本章小结
2 中耕机培土方案的设计、运动原理及土壤运动分析
    2.1 中耕机的传动原理
    2.2 培土方案的设计
        2.2.1 培土刀的方案的选取
        2.2.2 中耕机整体设计
    2.3 培土刀运动
        2.3.1 培土刀正反转的问题
        2.3.2 培土刀切土的深度问题
        2.3.3 培土刀切土节距
    2.4 土壤受力
    2.5 抛土过程分析
        2.5.1 与圆弧罩壳发生碰撞的条件
        2.5.2 碰撞的位置
        2.5.3 未与罩壳碰撞颗粒运动过程分析
        2.5.4 与罩壳碰撞的颗粒运动过程分析
    2.6 本章小结
3 土壤特性及颗粒模型的建立
    3.1 土壤的参数
        3.1.1 土壤含水率测定
        3.1.2 土壤剪切模量和泊松比的确定
        3.1.3 内摩擦角
    3.2 土壤颗粒模型
        3.2.1 液桥模型
        3.2.2 线性接触刚度模型
        3.2.3 滑移模型
        3.2.4 粘结约束
    3.3 本章小结
4 培土装置离散元仿真
    4.1 EDEM软件理论
        4.1.1 软件模块介绍
        4.1.2 EDEM仿真原理及处理流程
    4.2 仿真参数与模型的建立
        4.2.1 土壤颗粒参数
        4.2.2 中耕机模型的建立
        4.2.3 仿真参数的设置
    4.3 单因素仿真参数设定
        4.3.1 培土刀旋转速度
        4.3.2 行走速度
        4.3.3 培土刀刀片数
        4.3.4 培土刀折弯角度
        4.3.5 培土刀横向长度
        4.3.6 罩壳夹角
    4.4 分析结果
        4.4.1 旋转速度对培土性能的影响
        4.4.2 行走速度对培土性能的影响
        4.4.3 折弯角度对培土性能的影响
        4.4.4 刀片数对培土性能的影响
        4.4.5 培土刀横向长度对培土性能的影响
        4.4.6 罩壳夹角对培土性能的影响
    4.5 本章小结
5 多因素参数优化
    5.1 试验方法的选择
    5.2 正交试验设计
    5.3 正交试验结果分析
    5.4 所得参数仿真
    5.5 本章小结
6 结论和展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文及科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于EDEM离散元法的深松铲仿真与试验研究[J]. 邓佳玉,胡军,李庆达,李海亮,于天驰.  中国农机化学报. 2016(04)
[2]施用除草剂不能代替中耕[J]. 刘万珍.  乡村科技. 2016(10)
[3]正交试验优化方法在电抗器振动测试上的应用[J]. 黄中华,王勇劲,赵文强,张天锁.  青海电力. 2014(04)
[4]中耕机械的结构设计研究[J]. 田家治.  农业科技与装备. 2014(08)
[5]立式旋耕机传动系统设计及旋刀运动分析[J]. 张敏,吴崇友,陈长林.  中国农机化学报. 2013(01)
[6]我国马铃薯期货上市条件及其上市后可能带来的影响分析[J]. 张玉梅.  中国食物与营养. 2012(10)
[7]浅谈农业机械化与农业现代化的关系[J]. 孙岩,宋立成.  农业工程. 2012(03)
[8]3ZFC-7型全方位复式中耕机的设计与试验[J]. 车刚,张伟,梁远,马永财,杨忠国.  农业工程学报. 2011(01)
[9]正交试验设计和分析方法研究[J]. 刘瑞江,张业旺,闻崇炜,汤建.  实验技术与管理. 2010(09)
[10]浅述旋耕刀设计技术的发展[J]. 朱曙光,毛鹏军,胡春燕.  农业装备技术. 2009(02)

博士论文
[1]基于离散元细观分析的土壤动态行为研究[D]. 张锐.吉林大学 2005

硕士论文
[1]基于EDEM的输粮搅龙输送性能仿真研究与优化[D]. 杨洋.西华大学 2016
[2]基于EDEM的小区收割机振动筛筛分性能研究与优化[D]. 余波.西华大学 2016
[3]微耕机刀具的有限元分析及优化[D]. 康松林.重庆理工大学 2015
[4]基于SPH算法的微耕机旋耕刀有限元仿真与优化[D]. 朱留宪.西南大学 2012
[5]粘性土壤破碎机理及分形规律研究[D]. 孟凤英.南京农业大学 2009



本文编号：3689598