基于离散元法的深松作业玉米秸秆运动规律
东北农业大学工程学院
- 摘 要:
- 东北垄作区玉米秸秆还田条件下,针对垄台播种带秸秆残茬易导致深松铲以及后续机具缠草堵塞和阻力增加等问题,建立深松铲-土壤-秸秆-根茬的离散元模型,分析仿真因素秸秆距垄台中心距离、秸秆与机具前进方向夹角、根茬状态(根茬中间切割、根茬一侧切割、根茬挑起和无根茬)和秸秆之间相互影响对深松作业过程中秸秆拨离垄台的影响。进一步探究深松铲作用下垄上秸秆运动规律并分析其扰动比阻(秸秆扰动力矩与深松铲阻力之比)。仿真结果表明:秸秆距垄台中心距离对秸秆位移中的水平侧向运动的影响最大;秸秆水平侧向位移随着秸秆与机具前进方向夹角增大呈减小趋势;根茬状态影响秸秆位移的主次顺序依次为:根茬挑起、根茬一侧切割、无根茬、根茬中间切割;当秸秆距垄台中心距离为60 mm时,秸秆之间相互影响对秸秆位移中的前进方向运动的影响最大;当秸秆距垄台中心距离大于60 mm,秸秆前进方向位移呈增大趋势。秸秆运动的力矩变化趋势为平稳变化,后产生峰值,最后又趋于平稳;影响秸秆力矩的主次顺序依次为:根茬状态、秸秆之间相互影响、秸秆距垄台中心距离、秸秆与机具前进方向夹角。深松过程中,秸秆扰动比阻在切割根茬一侧时达到最大值0.152 mm。田间对比试验结果表明,仿真模型得到的秸秆总位移、水平侧向、前进方向和垂直方向位移与田间试验值的误差分别为0.36%~9.67%、0.16%~12.31%、0.56%~10.11%和0.43%~4.63%,秸秆力矩的误差为0.16%~11.06%。研究结果可为深松铲设计以及优化提供一定的理论依据。
关键词:仿真;试验;离散元法;深松;秸秆运动;力矩;
相似文章
-
倾斜料盘式气体射流冲击干燥机优化设计及试验验证 [刘嫣红, 李梦佳, 艾子平, 雷登文] 农业工程学报 2022 (5) 269-278
-
面向果园多机器人通信的AODV路由协议改进设计与测试 [毛文菊, 刘恒, 王东飞, 杨福增, 刘志杰] 智慧农业(中英文) 2021 (1) 96-108
-
喷杆式喷雾机水平折叠喷杆设计与试验 [孙文峰, 何跃, 付天鹏, 王进, 卢佳琪, 常晋恺] 农业机械学报 2022,53 (2) 116-127,194
-
光伏车顶对太阳能辅助客车的电增益性仿真 [罗慧, 李科群] 农业装备与车辆工程 2022,60 (1) 93-98
-
河蟹去壳设备的设计与关键部位仿真分析 [赵煜, 鄢铭亮, 朱建平, 汪康, 赵家宾] 渔业现代化 2021 (2) 83-90
-
基于EDEM的勺带式马铃薯排种器充种性能仿真研究 [张涛, 张万枝, 陈志伟, 王鑫海, 徐颖, 崔心杰] 江苏农业科学 2021 (12) 181-185
-
数控铣削加工切削参数数据库的构建与应用 [杨校可] 时代农机 2022,49 (2) 33-36
-
基于Cruise的纯电动汽车传动系统参数匹配及仿真 [戴广金, 倪骁骅, 郑竹安] 农业装备与车辆工程 2021 (11) 51-55
-
自卸汽车举升液压缸力学分析及有限元仿真 [姚立泽, 李宁, 李卓, 张新敏] 农业装备与车辆工程 2021 (11) 48-50
-
基于MATLAB软件分析汽车理论课程基本问题的应用探讨 [常成, 王红霞, 袁霞] 农机使用与维修 2021 (12) 112-114