试析旱地驱动耙主要工作部件的运动学和动力学分析及其动态仿真

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1、江西农业大学硕士学位论文旱地驱动耙主要工作部件的运动学和动力学分析及其动态仿真姓名：段武茂申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：乔振先2002.4.15摘要摘要本文对旱地驱动耙的工作部件——刀齿，利用运动学和动力学的理论，对主要参数在耕作过程中的影响进行了运动学和动力学分析，建立了主要参数刀齿转动半径R、耕深h、刀盘转速rl、及机组前进速度Vm与刀齿平均阻力Fp和每个刀盘的功率消耗Pc之间关系的运动学和动力学数学模型及仿真模型，实现了驱动耙耕作过程的运动学、动力学的计算机仿真，并借助计算机仿真完成

2、了对性能参数的分析计算。采用面向对象的编程方法，以MATLAB和PowerBuilder6．5为工具，建立了旱地驱动耙耕作部件的动态仿真与分析，对旱地驱动耙的设计和分析具有现实意义。关键词驱动耙工作部件参数分析MATLAB动态仿真Abstract舢㈣捌邮№M叭㈣哪冶n“d、b培叫哪I互郎删酊州恻m舔一州一畹眦～m一池一一一一一一一～一～一噜峪讣№o恤刚山№测∞一一一一～一一～～～一～～一．一一～．一～‰～～一一一一～一～一一～一s哪c薹蚶一帅帅蛳．

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4、舢㈣一池Td乱。札ohT∞wMy绪论1．绪论我国是⋯个农

5、业大国，耕地面积约20亿亩，而且复种指数较高，实际f-44年耕地面积约25亿亩左右，因此土壤耕作要消耗大量的能源。据资料报道，士壤耕作所消耗的动力占农用动力的50％以上，故努力探求新型的耕作方法，以降低能耗、降低劳动强度、提高工作质量一直是农机科研工作者致力研究的科研课题，而且对国民经济的发展具有重大意义。传统的耕作方法是：先进行耕地作业，后进行整地作业。这种传统的耕作方法作业次数太多，从犁翻到播种少则作业5．8次，多时高达十几次，JLLr-在粘重土壤上，或是过湿的中等质地土壤上，往往犁翻后的土块过大，为r

6、达到种床质量要求，需要经过多次的整地作业，机器在田间作业的次数过多不仅增jJI：I_E时、燃料消耗和机器作业费用，而且还耽误农时，对提高作物产量极为不利。同时，过多的田间作业次数还会引起土壤的严重压实和土壤团粒结构的大量破坏，从而造成极为不利的土壤环境条件。Iz副由于传统的耕作法存在上述种种问题，长期以来人们一直在探讨新的耕作制度以克服传统耕作法的缺点，发展免耕和少耕技术，但从本质讲，免耕和少耕并不是对土壤绝对不进行耕作，而是采用松土或者局部松士，4i进行耕翻直接播种，并尽量减少耕作次数等。但是，为保持和恢

7、复土壤的良好状态，土壤耕作至今仍是其它措施所不能代替的。传统的耕整地机械，如耕翻土壤的铧式犁、滚动前进的圆盘耙和各种滚动耙，以松士为主的铲齿机具，至今仍然是使用最广泛的土壤耕作机械。随着拖拉机技术的进步，马力越来越大，每马力的重量指标，则越来越轻。山于受轮胎附着性能的限制，这科，拖拉机带着仅仅需要很大拉力的普通犁耙作业，拖拉机的功率常常不能充分发挥。近几十年来，土壤耕作技术有r{艮火发展，传统的土壤耕作机械的作业速度有了很明显的提高，机具幅宽加大，联合作业有很大发展，出现了各种从拖拉机动力输出轴获取动力的驱

8、动型士壤耕作机械。虽然驱动型土壤耕作机械的雏形曾伴随着蒸汽拖．t就,fJL的jtj现而}_}{现，但真正广泛应用，还是近，L十年的事。驱动型十壤耕fi；jjJL械之所以引人注目，⋯是：[效高，可一次性完成翻耕、碎土、平整、残茬植被埋覆及肥料和药剂拌和等作业，有利于抢农时，提高质量，降低作业成本：二是可降低作业机械对拖拉机附着力的要求。配用驱动驱动型1)l：ff．#Jk-nY以将功率利用系数从50％一60％提高到70％一80％；三是驱动型耕作机械具有纵向长度短，适于播前整地与整地播种联合作业；四是驱动型十壤耕

9、作机具从动力输出轴获取动力，比从拖拉机驱动轮获取动力更有效，机组质量相对轻一些，可减少拖拉机驱动轮对土壤的破坏。⋯旋耕机使拖拉机的动力直接传入土壤，具有耕地和耙地的双重作用。对残茬、杂草、绿肥作物切碎能力强，不需要二次整理，有利于抢农时，江曲农业人学学俺论文故在我国南方地区广泛采用；但其功耗大，对于卧式旋耕机来说，刀片在一个周期的作业过程中，在土壤以上部分的行程为空行程，使得拖拉机功率没有得到充分发挥。而旱地驱动耙(立式转齿耙)则集合了上述两种机具之长，很好地满足了以L要求，既可以在已耕地上作业，又可以在未

10、耕地上作业；立式转齿耙有足够的耙深(可达250毫米)，具有耙后土层不乱，表土细碎，能较好的保持土壤的温度和水分等特点，并能使全耕层土壤疏松细碎，特别适合块根作物生长，这种耙在困难条件下也有较好的整地质量，还可在其后面挂接』￡他农具进行联合作业。立式驱动耙的工作部件是一组带有两个刀片的呈“fJ”形的转子，转子横向排成一排，由拖拉机的动力输出轴经减速箱传川。131法囡ALPEGO公司在一次国际农机展销会上展示的DX5