鼹鼠多趾结构特征仿生旋耕刀设计与试验

• 作者: 佟金 李金光 杨玉婉 蒋啸虎 马云海
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 农业机械 仿生 多趾组合 趾尖轮廓曲线 旋耕刀 设计 田间试验
• 年，卷（期）: 2019,（19）
• 所属期刊栏目: 农业装备工程与机械化
• 页码范围: 37-45
• 页数: 9页
• 分类号: S222.3
• 字数: 5867字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2019.19.005

摘要

为减小旋耕刀切土扭矩来降低旋耕机功耗,同时提高旋耕机耕作质量,该文分析了鼹鼠前肢手掌多趾组合结构和趾尖轮廓曲线特征,利用二次高斯方程拟合五个趾尖轮廓曲线(R2>0.95和SSE<0.05),并基于拟合曲线,设计了具有鼹鼠多趾结构特征的仿生旋耕刀.通过田间试验,分析传统型和仿生型旋耕刀在不同机组前进速度、转速和耕深条件下的整机功耗、土壤破碎率和沟底压实情况,得到仿生结构特征对整机田间耕作性能的影响.结果表明,当前进速度从1 km/h增加到5 km/h时,仿生型旋耕刀的整机功耗平均减小16.88%;当转速从254 r/min增加到267 r/min时,仿生型旋耕刀的整机功耗平均减小17.00%;当耕深从80 mm增加到160 mm时,仿生型旋耕刀的整机功耗平均减小21.80%.传统型旋耕刀耕后的沟底有压实现象,且沟脊高而宽,耕作效果不佳;而仿生型旋耕刀可以显著地降低耕后沟底被压实的风险,沟底平整,可进一步减小耕作功耗.2种类型旋耕刀在不同耕作条件下的整机土壤破碎率耕深稳定性、耕宽稳定性、耕后地表植被覆盖率、耕后地表平整度和土壤蓬松度在数值上相差不大,且均满足国标要求.研究结果对实现旋耕刀减阻降耗和改善耕作质量具有一定的启发.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	佟金	吉林大学工程仿生教育部重点实验室	113	1953	25.0	38.0
5	马云海	吉林大学工程仿生教育部重点实验室	36	414	11.0	19.0
9	蒋啸虎	吉林大学工程仿生教育部重点实验室	2	0	0.0	0.0
13	杨玉婉	西北农林科技大学机械与电子工程学院	1	0	0.0	0.0