在旋转耕作过程中,分析了草土旋转耕作刀片之间的相互作用机制

科学领域:

• 农业工程 农业工程
• 土壤力学 土壤力学
• 生物模拟学是一种生物模拟学.

背景情况:

• 在草土地上旋转耕面临着巨大的挑战,坚固的草会导致纠和阻力增加.
• 现有的旋转耕地设备难以有效地粉碎密集的碎,导致运营效率低下.

研究的目的:

• 设计和评估一个生物旋转耕作刀片 (B-RTB),灵感来自马尔莫塔爪子,以改善干管理.
• 为了研究土壤,草和旋转耕作机之间的相互作用机制.
• 为了优化参数,减少旋转扭矩和增加草断裂.

主要方法:

• 进行了草土复杂剪切性能测试,以分析由草含量影响的土壤剪切强度.
• 使用EDEM软件来建模和分析土壤,草和生物旋转耕作刀片之间的相互作用.
• 进行了三因素,三级二次回归直角测试,以确定最佳的刀片参数 (曲角度,间距,旋转速度).

主要成果:

• 草含量与垂直压力相对增加了土壤剪切强度.
• 生物旋转耕地刀片的最佳参数被确定为122°的曲角度,14.5mm的距离距离和255r·min-1的切割滚轮速度.
• 在最佳参数下,最小的旋转扭矩为15.327N·m,最大的吸管接触断裂达到2443.

结论:

• 与传统刀片相比,生物旋转地刀片 (B-RTB) 显示出显著的抗纠和减阻性能.
• B-RTB将旋转扭矩降低了6.50% (没有吸管) 和9.45% (有吸管),同时在铺设吸管时将吸管破裂率提高了6.67%.
• 该研究为可视化着陆部件和分析复杂的土壤-草系统中的旋转耕作机制提供了宝贵的见解.