基于振动减阻原理的旋转中耕机关键部件设计与试验

• 作者: 周福君 王天元 王文明 郭兵 陈旭
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 农学
• 关键词: 中耕机 旋转单体 减阻降耗 振动 试验
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: 农业装备与机械化工程
• 页码范围: 35-45,135
• 页数: 12页
• 分类号: S224.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2019.03.004

摘要

针对传统中耕机粘重土壤环境作业时切削阻力大、能耗高等问题,借鉴农业机械设计中振动减阻方法,对旋转中耕机关键部件进行设计.通过建立旋转单体运动方程,对碎土刀切削土壤阻力及旋转单体减阻机理进行分析,为旋转中耕机关键部件设计提供理论依据.采用二次正交旋转组合试验,以机器前进速度、刀辊转速和弹簧刚度为试验因素,以作业功耗、碎土率为试验指标,在室内进行台架试验,并运用Design-Expert软件对试验数据进行方差分析和响应面分析,得到影响因素与响应指标之间的数学模型,对数学模型进行优化及验证.试验结果表明,在刀辊转速为247～268 r/min、机器前进速度为0.5～1.0m/s、弹簧刚度为11.39～15.16 N/mm时,相应试验指标作业功耗为1.55～1.90 kW、碎土率为91.3％～92.9％.选取最优水平组合中的一组进行验证及对比试验,结果表明,通过振动可有效降低旋转中耕机的作业功耗,与传统机型相比,其作业功耗下降了32％.在最优组合参数下进行田间试验,得到其作业功耗为1.95 kW,碎土率为92.8％,其作业性能满足中耕机作业要求.