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基于离散元法的旋耕刀三向工作阻力仿真分析与试验
被引量：
61
1
作者
熊平原
杨洲
+3 位作者
孙志全
张倩倩
黄杨清
张卓伟
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第18期113-121,共9页
为分析旋耕刀所受三向工作阻力及其变化规律,该文通过实测南方果园土壤颗粒参数,逆向重构旋耕刀三维实体,基于离散元颗粒接触理论,构建了适应南方土质环境的旋耕刀-土壤相互作用仿真模型。土槽扭矩对比试验表明,仿真值与试验值的变化趋...
为分析旋耕刀所受三向工作阻力及其变化规律,该文通过实测南方果园土壤颗粒参数,逆向重构旋耕刀三维实体,基于离散元颗粒接触理论,构建了适应南方土质环境的旋耕刀-土壤相互作用仿真模型。土槽扭矩对比试验表明,仿真值与试验值的变化趋势相同,扭矩均随转速增加而变大,最大相对误差10%;扭矩先从0增加到某个最大值,接着逐步减小到一个低值,随后又快速增加到一个高值,最后回落,该变化过程同旋耕刀与土壤之间的接触状态相关。单刀受力仿真分析表明,水平阻力方向与前进方向相同,侧向阻力方向为由刀具弯折区内侧面指向刀体,垂直阻力方向为先垂直土面向上后转为向下;水平阻力和侧向阻力在最大耕深处出现最大值,而垂直阻力在入土后转动约30°时出现最大值;水平阻力和垂直阻力的仿真波形与理论计算、土槽试验结果比照表明,对应曲线的变化趋势基本一致,且仿真结果与土槽试验结果更为接近,水平阻力相对误差为11.3%,垂直阻力相对误差为16.8%;水平阻力最大值大于侧向和垂直方向阻力最大值,水平阻力是功率消耗的主要因素;随着转速的增加,3个方向阻力最大值均增大,当转速高于250 r/min时,增速加快;侧向阻力和垂直阻力随前进速度增加而平稳增大,水平阻力却出现下滑趋势;耕深对三向阻力的影响比较显著,增加耕深会急剧增大三向阻力值。相关试验数据可为旋耕机能耗分析、机体作业振动及刀片磨损等研究提供参考。
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关键词
农业机械
土壤
计算机仿真
旋耕刀
三向阻力
离散元法
下载PDF
职称材料
旋耕刀三向工作阻力试验及作业参数优化
被引量：
24
2
作者
熊平原
杨洲
+3 位作者
孙志全
朱卿创
朱正波
谷峣
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第19期51-58,共8页
以普通C型旋耕弯刀为研究对象,分析了影响刀具三向工作阻力的作业因素,确定了刀具弯折角A、刀具幅宽B、耕深C、相位角D、前进速度E等主要试验因素,以单位幅宽工作阻力为试验指标。在试验土槽模拟南方红壤黏土环境,进行L_(18)(3~7)正交试...
以普通C型旋耕弯刀为研究对象,分析了影响刀具三向工作阻力的作业因素,确定了刀具弯折角A、刀具幅宽B、耕深C、相位角D、前进速度E等主要试验因素,以单位幅宽工作阻力为试验指标。在试验土槽模拟南方红壤黏土环境,进行L_(18)(3~7)正交试验,对试验结果进行极差分析、显著性检验、k值分析及线性回归建模。结果表明试验因素对单位幅宽前进阻力影响主次顺序为C、B、D、A、E,其中B和C影响等级相当,A和D影响等级相当,B、C影响具有显著性(P<0.05);对单位幅宽垂直阻力影响主次顺序为A、C、D、B、E,其中A、B、C、D影响等级相当,具有显著性(P<0.05);对单位幅宽侧向阻力影响主次顺序为D、C、A、B、E,其中C、D、A影响等级相当,但不具显著性;综合分析得最优工作组合模型为弯折角120°,刀具幅宽80 mm,耕深80 mm,前进速度0.5 m/s。田间旋耕对比试验表明:采用优化组合模型时,手扶式旋耕机的刀轴转矩、振幅分别降低了12%和21%,整刀磨损量增加,但单位幅宽磨损量却降低了16%,碎土率和耕深稳定系数均有所提高。该研究为降低旋耕机作业能耗、减少刀具磨损及提高机具稳定性提供参考。
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关键词
农业机械
优化
设计
旋耕刀
三向阻力
室内土槽
下载PDF
职称材料
高转速弹丸姿态解算方法研究
被引量：
8
3
作者
邱海迪
李嘉
+1 位作者
牛春峰
李岩
《兵器装备工程学报》
CAS
2016年第2期7-10,共4页
针对传统利用三轴磁阻传感器测量姿态角的解算方法计算量大这一问题,根据常规高转速弹丸在飞行过程中偏转角变化小这一特点,提出了一种基于偏转角的计算方法,计算结果既保证了姿态角的解算精度,又减少了计算量,表明了此解算方法的可行性。
关键词
弹丸姿态解算
偏转角
三轴磁阻传感器
高转速弹丸
下载PDF
职称材料
题名
基于离散元法的旋耕刀三向工作阻力仿真分析与试验
被引量：
61
1
作者
熊平原
杨洲
孙志全
张倩倩
黄杨清
张卓伟
机构
华南农业大学工程学院
仲恺农业工程学院机电工程学院
出处
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第18期113-121,共9页
基金
广东省现代农业产业技术体系创新团队(2017LM2153)
国家现代农业产业技术体系建设专项资金(CARS-31)
文摘
为分析旋耕刀所受三向工作阻力及其变化规律,该文通过实测南方果园土壤颗粒参数,逆向重构旋耕刀三维实体,基于离散元颗粒接触理论,构建了适应南方土质环境的旋耕刀-土壤相互作用仿真模型。土槽扭矩对比试验表明,仿真值与试验值的变化趋势相同,扭矩均随转速增加而变大,最大相对误差10%;扭矩先从0增加到某个最大值,接着逐步减小到一个低值,随后又快速增加到一个高值,最后回落,该变化过程同旋耕刀与土壤之间的接触状态相关。单刀受力仿真分析表明,水平阻力方向与前进方向相同,侧向阻力方向为由刀具弯折区内侧面指向刀体,垂直阻力方向为先垂直土面向上后转为向下;水平阻力和侧向阻力在最大耕深处出现最大值,而垂直阻力在入土后转动约30°时出现最大值;水平阻力和垂直阻力的仿真波形与理论计算、土槽试验结果比照表明,对应曲线的变化趋势基本一致,且仿真结果与土槽试验结果更为接近,水平阻力相对误差为11.3%,垂直阻力相对误差为16.8%;水平阻力最大值大于侧向和垂直方向阻力最大值,水平阻力是功率消耗的主要因素;随着转速的增加,3个方向阻力最大值均增大,当转速高于250 r/min时,增速加快;侧向阻力和垂直阻力随前进速度增加而平稳增大,水平阻力却出现下滑趋势;耕深对三向阻力的影响比较显著,增加耕深会急剧增大三向阻力值。相关试验数据可为旋耕机能耗分析、机体作业振动及刀片磨损等研究提供参考。
关键词
农业机械
土壤
计算机仿真
旋耕刀
三向阻力
离散元法
Keywords
agricultural
machinery
soil
computer
simulation
rotary
blade
three
-
axis
resistances
discrete
element
method
分类号
S222.3 [农业科学—农业机械化工程]
下载PDF
职称材料
题名
旋耕刀三向工作阻力试验及作业参数优化
被引量：
24
2
作者
熊平原
杨洲
孙志全
朱卿创
朱正波
谷峣
机构
华南农业大学工程学院
仲恺农业工程学院机电工程学院
出处
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第19期51-58,共8页
基金
广东省科技计划项目(2013B020501002)
广东省现代农业科技创新联盟建设项目(2016LM2153)
文摘
以普通C型旋耕弯刀为研究对象,分析了影响刀具三向工作阻力的作业因素,确定了刀具弯折角A、刀具幅宽B、耕深C、相位角D、前进速度E等主要试验因素,以单位幅宽工作阻力为试验指标。在试验土槽模拟南方红壤黏土环境,进行L_(18)(3~7)正交试验,对试验结果进行极差分析、显著性检验、k值分析及线性回归建模。结果表明试验因素对单位幅宽前进阻力影响主次顺序为C、B、D、A、E,其中B和C影响等级相当,A和D影响等级相当,B、C影响具有显著性(P<0.05);对单位幅宽垂直阻力影响主次顺序为A、C、D、B、E,其中A、B、C、D影响等级相当,具有显著性(P<0.05);对单位幅宽侧向阻力影响主次顺序为D、C、A、B、E,其中C、D、A影响等级相当,但不具显著性;综合分析得最优工作组合模型为弯折角120°,刀具幅宽80 mm,耕深80 mm,前进速度0.5 m/s。田间旋耕对比试验表明:采用优化组合模型时,手扶式旋耕机的刀轴转矩、振幅分别降低了12%和21%,整刀磨损量增加,但单位幅宽磨损量却降低了16%,碎土率和耕深稳定系数均有所提高。该研究为降低旋耕机作业能耗、减少刀具磨损及提高机具稳定性提供参考。
关键词
农业机械
优化
设计
旋耕刀
三向阻力
室内土槽
Keywords
agricultural
machinery
optimization
design
rotary
blade
three
-
axis
working
resistances
indoor
soil
bin
分类号
S222.3 [农业科学—农业机械化工程]
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职称材料
题名
高转速弹丸姿态解算方法研究
被引量：
8
3
作者
邱海迪
李嘉
牛春峰
李岩
机构
南京理工大学能源动力工程学院
辽沈工业集团有限公司研发中心设计二所
中国兵器工业导航与控制技术研究所弹箭与制导武器研究室
出处
《兵器装备工程学报》
CAS
2016年第2期7-10,共4页
基金
高等学校博士学科点专项科研基金资助课题(20113219120030)
文摘
针对传统利用三轴磁阻传感器测量姿态角的解算方法计算量大这一问题,根据常规高转速弹丸在飞行过程中偏转角变化小这一特点,提出了一种基于偏转角的计算方法,计算结果既保证了姿态角的解算精度,又减少了计算量,表明了此解算方法的可行性。
关键词
弹丸姿态解算
偏转角
三轴磁阻传感器
高转速弹丸
Keywords
projectile
attitude
algorithm
deflection
angle
three
-
axis
magneto
resist
ive
sensor
high
spinning
speed
projectile
分类号
TJ765.4 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于离散元法的旋耕刀三向工作阻力仿真分析与试验
熊平原
杨洲
孙志全
张倩倩
黄杨清
张卓伟
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
61
下载PDF
职称材料
2
旋耕刀三向工作阻力试验及作业参数优化
熊平原
杨洲
孙志全
朱卿创
朱正波
谷峣
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
24
下载PDF
职称材料
3
高转速弹丸姿态解算方法研究
邱海迪
李嘉
牛春峰
李岩
《兵器装备工程学报》
CAS
2016
8
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职称材料
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