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Position: Home > Articles > 基于离散元法的油莎豆降阻挖掘装置设计与试验 Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery 2021 (12) 124-133

基于离散元法的油莎豆降阻挖掘装置设计与试验

作  者：
何晓宁;张学军;赵壮;尚书旗;王东伟;袁小伟
单  位：
青岛农业大学机电工程学院;新疆农业大学机电工程学院
关键词：
油莎豆收获机;团聚体;旋耕刀;离散元法;
摘  要：
目前油莎豆机械化收获方式以正旋旋耕挖掘为主,但工作过程中存在工作阻力大、碎土率低、埋果率高等问题,本文针对油莎豆旋耕挖掘方式进行反旋运动学分析,建立了旋耕刀与油莎豆团聚体离散元模型,结合EDEM进行挖掘过程离散元仿真试验,确定影响旋耕刀工作阻力和刀轴扭矩的结构参数和取值范围,利用Design-Expert进行试验优化与回归分析,确定旋耕刀的最佳结构参数为:弯折角130°、工作幅宽45 mm,在相同参数设置下与正旋旋耕方式进行对比试验,工作阻力降低了8.6%,刀轴扭矩降低了5.9%,证明反旋挖掘具有降阻作用。为检验优化设计的旋耕刀作业性能,以埋果率和土壤破碎率作为试验指标进行对比试验,结果表明:反旋作业方式埋果率1.07%,土壤破碎率93.48%,与标准旋耕刀相比,新型旋耕刀油莎豆块茎埋果率减低了1.2个百分点,土壤破碎率提高了1.3个百分点。

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