基于光滑粒子流体动力学仿真的板结土壤深旋耕技术

针对中国南方丘陵、尤其是茶园板结土壤的特点,提出采用正反旋耕相结合进行土壤切削的方法,并设计反旋凿切和正旋旋耕相结合的板结土壤深松作业机具.为实现小功率的板结土壤深松作业,利用光滑粒子流体动力学有限元法研究反旋凿切土壤的物理过程,构建土壤高速凿切的有限元数值仿真模型;同时结合正交试验设计和数值模拟技术,进行反旋凿切刀具的刀尖结构参数和土壤反旋凿切工作参数的有限元数值分析与优化.研究表明,利用反旋凿切进行板结土壤的切削,在选择合适的结构切土角、结构后隙角、机组前进速度和凿切刀旋转速度的合理匹配后,能有效降低板结土壤耕作机组的消耗功率、提高其工作效率,从而达到采用小型农业动力机具进行板结土壤深松作业的目的.     

基于SPH法的板结土壤深耕技术研究

为解决板结土壤的耕作问题,提出了用于小型作业机的反旋凿切和正旋旋耕相结合的耕作机具。利用光滑粒子流体动力学(SPH)方法对正旋旋耕土壤过程进行了三维数值模拟,从而得出不同参数下旋耕刀具的受力情况,结合反旋凿切的仿真数据,进行刀具的匹配并设计相应的相位角,使反旋凿切刀和正旋旋耕刀相互抵消各自的作用力,降低能耗,提高工作效率,从而开发出适合在板结土壤上进行耕作的小型作业机。本研究方案所得数据和分析过程对于小型作业机的开发设计具有重要意义。     

基于SPH法的土壤切削刀具三维数值模拟及优化

为优化刀具结构,减小土壤切削的功耗,采用大型动力学软件LS—DYNA中的光滑粒子流体动力学（SPH）求解器,结合MAT147材料模型就松土刀具对土壤的切割过程进行了三维动态仿真。建立了反旋凿切的数值模拟模型;并结合正交试验法对松土铲耕作条件进行了仿真。仿真结果表明：利用SPH方法对土壤材料进行大应变、高应变率的变形计算是有效的;定性地得到了耕宽与耕深的关系,且结合相关理论将可以更全面合理地对松土铲刀具结构进行优化。     

澳大利亚凿形松土机田间试验简介

今年四、五月间,我们和有关省兄弟单位一起,在新疆石河子棉区对一种澳大利亚凿形松土机(图1)进行了适应性试验。凿形耕作机具用于破坏和击碎土壤表面压实层和正常耕作层下面的板结层,从而使土壤疏散膨松;其耕深可达50厘米以上。在国外,这种机具已经广泛用于玉米、棉花等     

土壤浅深松联合松耕机设计和浅松土试验

在保护性耕作条件下,为了使浅松作业不搅乱上下土层,降低对土壤的扰动,提供理想的种床,增加施水播种灌水下渗深度,减少水份蒸发和覆膜施水播种的白色污染,并增加土壤深松深度,减少机具进地次数,设计一种具有往复插土式浅松功能,还可进行土壤深松作业的浅深松联合松耕机。设计浅松刀具结构,建立刀具可靠工作的绝对运动数学模型。经试验知：若土壤浅松后碎土系数大于90%,土壤堆密度小于1.22 g/cm3,上下土层不被搅乱,且玉米施水播种时,水入渗深度比普通旋耕法对应值至少增加19.3%,则刀具前后两次合理的切土距离应小于30 mm。     

1SQL-175型全方位深松整地机的研制

深松作业可打破犁底层,有效改善土壤的透水、透气性能,改善作物生长环境。1SQL-175型全方位联合整地机具,深松铲为窄凿型,两侧安装侧翼铲,入土部件带有安全螺栓,可有效保护机具。深松机逐渐成为保护性耕作的主要成员。     

圆盘扎辊式残膜回收机碎土性能分析及试验

为解决残膜回收时板结土壤与边膜粘结导致边膜回收率低的问题,根据圆盘开沟器的结构设计了一种圆盘扎辊式残膜回收机,通过分析碎土圆盘的工作原理和受力情况,建立了圆盘碎土时的力学模型。利用ANSYS Workbench软件对圆盘碎土过程进行有限元仿真分析,仿真分析表明:碎土过程中土壤的最大应力发生在土壤与圆盘的接触处;土壤所受的最大挤压应力随着圆盘倾角增大而增大,当圆盘碎土倾角为30°时,土壤所受最大挤压应力为817.56Pa。选取机具行进速度、圆盘半径和圆盘工作倾角为主要因素,对圆盘扎辊式残膜回收机碎土率及拾膜率进行田间正交试验,试验结果表明:圆盘工作倾角对拾膜率和碎土率影响显著;机具行进速度对拾膜率影响较显著;圆盘半径对拾膜率和碎土率影响不显著。     

1ZF-380型复式少耕整地机的设计

<正>1ZF-380型复式少耕整地机是黑龙江省勃农兴达有限公司为适应我国北方旱田作物区土壤保护性耕作农艺要求而最新研制的新产品。该机与154.5kW(210马力)以上拖拉机配套,一次作业即可完成表层灭茬碎土、耕层浅松、底层深松、碎土镇压等项作业;是土壤保护性耕作的理想配套机具。该机适用于土壤比阻小于1.0/cm2的北方旱田作物区原茬地联合整地作业,主要特点是打破土壤底层,不把底层冷土翻上来,从     

保护性耕作关键技术与机具的研究分析

阐述了保护性耕作技术的概念、特点、影响土壤因素和生产技术模式。提出了关键技术要求,对机具作业性能进行了分析研究,为保护性耕作技术发展提供关键技术和机具参数,促进农机化稳步快速发展。     

复式作业双轴旋耕机的刀轴设计与试验

针对秸秆还田存在耕深不足的问题,设计一种大耕深且稳定性高的旋耕机。通过分析旋耕刀运动时受到的土壤阻力和旋耕刀端点运动轨迹,采用双轴Z形阶梯状空间结构和双轴分层旋耕切土工艺,得到旋耕刀轴空间布局和旋耕刀排列,设计出双轴旋耕施肥播种复试作业机。通过田间试验验证,该机具能实现平均耕深大于22 cm的工作要求,耕深稳定性约为93%,实现了深耕碎土和施肥播种一次性作业,大大节省了耕作能耗和成本,可为今后双轴旋耕机的设计与研究提供参考。     

我国旋耕机械产品特点及发展趋势

旋耕作为一项重要的土壤耕作技术,已在我国得到了大面积推广,它兼有耕翻和碎土的功能,一次作业即能达到耕耙合一的作业效果,具有保护土壤、效率高、成本低、空气污染少等优点,对促进耕作农业机械化发展具有重要的意义。为此,总结国内典型旋耕机的研究现状,详细介绍旋耕机与旋耕整地联合作业机的主要结构特点,并介绍旋耕机械的发展方向,为旋耕机械的研究提供参考依据。     

浅谈滨江地区软土条件下超大深基坑支护设计与施工质量控制要点

滨江地区地质条件复杂,一般具有水位高、渗透系数大、土质软弱等特点,以当涂县滨江四期一组团项目基坑工程实施案例,对超大深基坑支护体系设计及双轴深搅桩、灌注支护桩+高压旋喷止水帷幕、高压旋喷土钉等关键技术的施工质量控制要点进行了论述,为后续其他同类基坑工程施工提供了借鉴。     

小麦带状浅旋免耕播种分析

从现行带状浅旋免耕播种小麦长势和测产情况看,实行保护性耕作的小麦普遍增产,经济和社会效益显著。据对辽宁省辽阳县的3个示范点实收测产对比,带状浅旋免耕播种小麦较传统耕作对比田平均亩增28.9kg,增产幅度达6.9%。但是小麦带状浅旋免耕播种也存在个别地块减产、部分带状浅旋免耕播种机作业效率低等问题。造成减产的原因既有部分机手操作不当等问题,也有个别机具设计不合理     

圆盘碎土过程分析及试验

由于边膜土壤受到侵蚀容易形成板结,土壤与边膜产生粘连,造成边膜难以回收。为了提高边膜回收率,通过对圆盘碎土装置的结构、工作原理及圆盘对土壤扰动作用进行分析,建立了圆盘碎土过程的力学模型。运用ANSYS软件对圆盘碎土过程进行有限元仿真分析,仿真分析结果显示:圆盘工作倾角为30°时,土壤的扰动最大;相同工作倾角时,上层板结土壤横向扰动变形大于深层土壤的变形。通过田间试验得到圆盘工作倾角为30°时土壤扰动和碎土效果最佳。     

1SQ-250型全方位深松机的正确使用与维护

1SQ-250型全方位深松机已先后在我国10多个省市推广应用,该机具有适用范围广、耕深稳定、深松后土壤增产效果显著,并且耕作比阻小、油耗率低、维护简便等特点,是我国目前农业生产中较为理想的土壤深松机具.     

多层浮动接力式秸秆深埋还田机具设计与田间试验

根据秸秆深埋还田作业需求,对传统旋耕存在的受载过大现状,提出双轴浮动式控制接力式土壤切削方法。设计了基于液压控制后轴浮动和链传动、齿轮传动相结合的动力传动结构。并对设计机具进行了田间试验。     

保护性耕作技术及其在抗旱保苗中的作用

保护性耕作技术是适应中国北方农业发展的一种新型耕作技术,是一种适合中国农业需求的现代保护性耕作.我国目前开展的保护性耕作既不同于国外采用大型机具的机械化保护性耕作,也不同于非洲等地的手工保护性耕作.除了要求不翻耕土壤、地表有秸秆覆盖、少免耕播种外,还要求采用机械化作业,保持高产稳产,节约资源,少用除草剂.     

深松机的使用调整及故障排除方法

深松作业是指拖拉机配挂深松机或带有深松部件的联合整地机等机具,进行行间或全方位深层土壤耕作的机械化整地技术。应用这种技术对于改善土壤耕层结构,打破犁底层,提高土壤蓄水保墒能力,促进粮食增产具有重要的作用。     

旋风铣削加工刀齿切削力在线测量与预报

为在线监测螺纹硬旋铣过程的刀具状态、研究其切削机理、实现硬旋铣工艺的高性能加工,提出一种用于旋铣工艺的压电式刀齿三向切削力在线测试系统。结合旋铣工艺运动特征对测试系统进行性能要求分析和结构设计,并运用有限元法分析测力仪结构设计的合理性,通过静态加载试验和锤击模态试验获得测力仪的主要性能参数,将测试系统用于旋铣工艺刀齿切削力的测量。为验证试验数据的有效性,建立基于剪切与犁切效应的双圆弧螺纹滚道旋铣切削力预报模型。试验数据与预测数据取得了很好的一致性。结果表明所研制测试系统完全适用于螺纹旋铣过程刀齿切削力的测量,将为深入研究硬旋铣工艺的加工机理提供重要技术手段。     

挖拓机作业特点及在机械化深耕中的优势

<正>我国大部分地区传统耕作方式都是犁耕和旋耕组合方式。连年耕作,导致土壤耕层只有12~15cm左右,土壤板结严重,耕作阻力不断增大,并且形成了坚硬的犁底层,它阻碍着土壤上下水气的贯通和天然降水的贮存,破坏了土壤养分的输送能力,影响了植株正常生长对水、肥、气、热的要求,同时由于犁底层的存在,使降雨径流现象十分突出,土壤蓄水保墒能力明显不足,影响了农业生产的发展。因此在目前现有综合技术条件下,大力推广以机械化深耕深松为主导的种植模式,是使作物增产的最有效方式。