液壓驅動式圓盤耙設計與仿真試驗

萬國偉，舒彩霞，劉曉鵬，肖文立，張青松，廖慶喜

(華中農業大學 工學院，湖北 武漢 430070)

液壓驅動式圓盤耙設計與仿真試驗

萬國偉，舒彩霞，劉曉鵬，肖文立，張青松，廖慶喜

(華中農業大學 工學院，湖北 武漢 430070)

【目的】針對長江中下游地區土壤黏重板結、秸稈量大和土壤含水率波動大的作業情況，設計一種液壓驅動式圓盤耙?！痉椒ā糠治龃_定圓盤耙結構和作業參數及液壓驅動系統的設計，依據機組前進速度確定圓盤耙組轉速；分析得出缺口圓盤耙片的運動軌跡及滿足功能要求的耙片臨界偏角；基于ANSYS/LS-DYNA對圓盤耙片切削土壤過程進行有限元仿真分析?！窘Y果】圓盤耙組轉速為60～168 r·min–1，耙片臨界偏角為23°。仿真結果表明：圓盤耙片刃口切削土壤其耕作阻力呈周期性變化，隨切削土壤深度的增加耕作阻力逐漸變大，后趨于穩定；對比被動圓盤耙片與液壓驅動圓盤耙片作業效果，液壓驅動圓盤耙片拋翻土量大，耕深穩定。田間試驗表明：液壓驅動式圓盤耙耕深為85～120 mm，耕深穩定性變異系數為9.6%?！窘Y論】液壓驅動圓盤耙組作業效果達到設計要求。

農業機械；圓盤耙；液壓驅動；有限元仿真；缺口圓盤耙片

長江中下游地區土壤黏重板結，水稻留茬普遍偏高，導致后續土壤耕整以及播種難度大[1-3]。土壤耕作機具按工作形式可分為主動式與被動式兩大類[4-6]。長江中下游地區主要以旋耕作業方式為主，具有較強的殘茬、雜草切碎及土壤破碎能力，但其作業功耗較大[7-8]。1975年美國鋼公司與英格索爾公司通過驅動型圓盤耙試驗得到的驅動型圓盤耙生產率高、碎土性能好、植物殘茬混合更充分，當偏角為20°，轉速為89 r·min–1時，牽引阻力降低46%?！?br>