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首页> 中文期刊> 《中国农机化学报》 >基于离散元法的还田弯刀-秸秆-土壤互作模型仿真与试验

基于离散元法的还田弯刀-秸秆-土壤互作模型仿真与试验

         
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秸秆还田机还田弯刀的力学状态,直接影响还田质量及刀具可靠性。在含水率为30%,坚实度为700 kPa的黑土土壤中进行耕作参数优化试验,当耕深为200 mm、刀轴旋转速度为240 r/min、单位秸秆量为3.5 kg/m^(2)时,刀轴扭矩平均值最小。依据优化的耕作参数及测定的仿真接触参数和材料参数,采用离散元法建立还田弯刀—土壤和还田弯刀—土壤—秸秆的仿真互作模型,对比分析有、无秸秆两种状态下,弯刀所受扭矩的变化,并进行试验验证。仿真试验表明:有、无秸秆扭矩最大值分别为25.8 N·m、21.7 N·m,平均值分别为19.5 N·m、17.4 N·m,刀辊在有秸秆耕作时平均所消耗功率大于无秸秆状态的12.1%。验证试验表明:有、无秸秆状态扭矩最大值分别为32.3 N·m、26.7 N·m,平均值分别为23.7 N·m、21.3 N·m,有秸秆状态平均扭矩要高于无秸秆状态扭矩的11.3%左右。对比分析可知,有秸秆的试验值和仿真值,二者变化趋势基本相同,但试验值高于仿真值,且数据波动多、变化快。

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