超声波振动下农机触土部件-土壤相互作用力学特性

摘要：

为了揭示超声波高频振动条件下农机触土部件与土壤的相互作用力学特性,构建了该条件下农机触土部件运动理论模型,基于所建模型,分析了高频振动条件下触土部件与土壤间相互作用中的接触分离条件和冲击碎裂效应,理论上解析了超声波振动条件下触土部件碎土与降阻机理.设计建立了超声波振动触土部件土槽试验系统,试验研究了超声波高频振动条件下触土部件工作阻力和碎土特性.试验结果表明,超声波振动激励下,触土部件工作阻力比无振动状态明显降低,土壤硬度越大,其降阻率越高,当土壤硬度由1 MPa增加到4 MPa时,降阻率从22％上升到43％;在土壤含水率15％～30％范围内,含水率越低,降阻率越大,当含水率超过30％后,随含水率的增加,降阻率略有增大.由于超声波高频振动激励下工作的触土部件对土壤的冲击碎裂和能量传递作用,能够使其瞬时工作阻力的波动稳定性得到改善和获得更强的碎土作用.在土壤硬度为1 MPa时,工作阻力的波动稳定性改善不显著,随土壤硬度的增大,工作阻力波动度降低率明显增加,当土壤硬度为2.5和4 MPa时,对应工作阻力波动度降低率达37.1％和54.3％.该研究可为高频低幅振动农机触土部件应用方案的实施提供技术支撑.

关键词：农业机械;触土部件;超声波振动;工作阻力;碎土

所属期刊栏目：37

分类号：S225.7(农业机械及农具)

资助基金：国家重点研发计划;山东省花生产业技术体系项目

在线出版日期：2022-03-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：35-41