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基于离散元与多体动力学的微耕机旋耕刀轴负荷分析

Load Analysis of Rotary Cutter Shaft for Power Tiller Based on DEM and MBD Theory

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旋耕部件是微耕机的核心部件,其耕作性能的优劣直接影响微耕机的耕作效率和作业质量.以重庆地区典型的旋耕刀辊和土壤为对象,基于离散元和多体动力学理论,设定前进速度为0.2 m·s-1,转速为110r·min-1,耕深为150和200 mm,采用非线性粘弹性塑性接触模型,在EDEM和Recurdyn软件平台上实现了刀辊耕作过程的模拟分析;同时,依托已有的土槽试验平台,测试了相同工况下刀轴的等效扭矩.模拟与试验的对比分析结果表明:同一刀轴上不同刀盘的扭矩变化规律相似,但数值并不一致,整个刀轴所受的等效扭矩不能简单地理解为单个刀盘所受扭矩与刀盘数的乘积;耕作深度为150、200 mm时刀轴等效扭矩的变化规律一致,模拟值与试验值的最大相对误差分别为14.01％、11.49％.研究结果可为探讨旋耕刀与土壤的相互作用,优化微耕机作业性能提供参考.

刘妤、刘羽平、张拓

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重庆理工大学机械工程学院,重庆400054

土壤模型 旋耕刀 离散元 多体动力学 微耕机

国家自然科学基金重庆市基础科学与前沿技术研究重点项目重庆高校创新团队建设计划项目重庆市研究生联合培养基地项目

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2020

10.13304/j.nykjdb.2019.0314

中国农业科技导报
中国农村技术开发中心

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CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.252
ISSN：1008-0864
年,卷(期)：2020.22(11)
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