仿蟋蟀切齿叶减阻灭茬刀片设计与试验

• 作者: 于成信 朱德泉 王晓飞 蒋锐 陈阳
• 来源期刊: 工程设计学报
• 学科: 农学
• 关键词: 仿生设计 灭茬刀片 蟋蟀切齿叶 玉米根茬 扭矩
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 所属期刊栏目: 创新设计
• 页码范围: 409-419
• 页数: 11页
• 分类号: S225.59
• 字数: 5108字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1006-754X.2018.04.007

摘要

为了降低切茬装置切割粉碎玉米根茬所需的功耗,以蟋蟀切齿叶为仿生原型设计了2种仿生灭茬刀片.应用MATLAB软件提取切齿叶部分的轮廓特征,分析其优良的减阻特性,并将此轮廓特征应用于灭茬刀片正刀刃的设计,设计出仿生刀片A;考虑到加工难易程度和经济成本,以二次函数为轮廓特征设计出仿生刀片B.在同等工作参数(前进速度为1 m/s,刀辊转速为420 r/min,耕深为50 mm)前提下,利用ANSYS/LS-DYNA软件仿真和田间试验的方法对2种仿生刀片和原型刀片的载荷状况进行对比分析.仿真结果表明:仿生刀片A和B的最大切削力(分别为881 N和908 N)较原型刀片的最大切削力(1079 N)分别降低18.35%和15.85%;田间试验结果表明:仿生灭茬刀片A和B的平均扭矩和变异系数分别为267.894N·m,2.31%和275.843N·m,2.11%,原型灭茬刀片平均扭矩和变异系数为299.712N·m和2.33%,且3种灭茬刀片的作业质量(灭茬深度和根茬粉碎率)均可达到相关国家标准.研究结果可为灭茬刀片的减阻降耗设计提供理论指导.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	朱德泉	安徽农业大学工学院	117	945	16.0	25.0
2	陈阳	安徽农业大学工学院	6	44	3.0	6.0
3	蒋锐	安徽农业大学工学院	16	56	4.0	7.0
4	于成信	安徽农业大学工学院	1	1	1.0	1.0
5	王晓飞	合肥学院生物与环境工程系	3	1	1.0	1.0