行间耕播机弹性可覆土镇压轮性能有限元仿真分析及试验

• 作者: 王立春 范旭辉 贾洪雷 赵佳乐 郭慧 郭明卓
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 农业机械 模型 试验 弹性镇压轮 理论模型 覆土 仿真
• 年，卷（期）: 2015,（21）
• 所属期刊栏目: 农业装备工程与机械化
• 页码范围: 9-16
• 页数: 8页
• 分类号: S222.23
• 字数: 4719字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2015.21.002

摘要

为提高播种机的播种及镇压性能，解决播种作业中覆土后即时镇压的难题，结合橡胶类材料的变形理论与轮胎力学的研究基础，建立基于种沟沟型的理论模型，并设计出一种具有覆土功能的弹性镇压轮，镇压轮横截面由顶端连通的两个腔室组成，通过镇压轮侧缘与种沟接触产生的挤压力以同时实现覆土和镇压作业。利用ABAQUS软件对镇压轮进行有限元仿真分析，考察其覆土及镇压性能，通过有限元仿真分析证实该模型可行有效。通过与双圆盘覆土器和传统橡胶镇压轮的田间对比试验测得，该文所设计的弹性可覆土镇压轮作业后种子平均覆土深度为34 mm，变异系数为15.68%，镇压后种子上方距离地表5 cm的土壤紧实度为33.5 kPa，变异系数为13.97%，应用双圆盘覆土器和传统橡胶镇压轮作业后种子平均覆土深度为35.3 mm，变异系数为17.51%，镇压后种子上方距离地表5 cm的土壤紧实度为26.5 kPa，变异系数为15.32%，田间对比试验证实弹性可覆土镇压轮和双圆盘覆土器均可满足玉米播种作业对覆土深度的要求，但弹性可覆土镇压轮对土壤的镇压强度大于传统橡胶镇压轮，同时由覆土深度变异系数和镇压强度变异系数可以看出，弹性可覆土镇压轮在作业过程中的覆土深度稳定性和镇压强度稳定性均优于双圆盘覆土器和传统橡胶镇压轮。