农业机械学报

作者：王文明,王天元,郭兵,陈旭,周福君

单位：东北农业大学,东北农业大学,黑龙江省农业机械工程科学研究院,东北农业大学,东北农业大学,

关键词：中耕机; 旋转单体; 减阻降耗; 振动; 试验

基金：国家重点研发计划项目（2016YFD0701905）和黑龙江省应用技术研究与开发计划重大项目（GA16B301）

针对传统中耕机粘重土壤环境作业时切削阻力大、能耗高等问题，借鉴农业机械设计中振动减阻方法，对旋转中耕机关键部件进行设计。通过建立旋转单体运动方程，对碎土刀切削土壤阻力及旋转单体减阻机理进行分析，为旋转中耕机关键部件设计提供理论依据。采用二次正交旋转组合试验，以机器前进速度、刀辊转速和弹簧刚度为试验因素，以作业功耗、碎土率为试验指标，在室内进行台架试验，并运用Design-Expert软件对试验数据进行方差分析和响应面分析，得到影响因素与响应指标之间的数学模型，对数学模型进行优化及验证。试验结果表明，在刀辊转速为247~268?r/min、机器前进速度为0.5~1.0?m/s、弹簧刚度为11.39~15.16?N/mm时，相应试验指标作业功耗为1.55~1.90?kW、碎土率为91.3%~92.9%。选取最优水平组合中的一组进行验证及对比试验，结果表明，通过振动可有效降低旋转中耕机的作业功耗，与传统机型相比，其作业功耗下降了32%。在最优组合参数下进行田间试验，得到其作业功耗为1.95?kW，碎土率为92.8%，其作业性能满足中耕机作业要求。

来源：2019年第3期

《农业机械学报》期刊编辑部

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