试析驱动圆盘犁工作部件的动态仿真与主要参数分析

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1、江西农业大学硕士学位论文驱动圆盘犁工作部件的动态仿真与主要参数分析姓名：陈养彬申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：乔振先;严霖元2000.5.26Y“6799摘要摘要厂√——＼驱动圆盘犁是80年代初出现的新型节能耕作机具J本文对驱动圆盘犁的t昨部件——单圆盘，利用运动学、动力学和土壤动力学的理论，对卜要参数在耕作过程中的影响进行了运动学和动力学和土壤动力学分析，建立了主要参数工作偏角a、圆盘倾角B、圆盘转速n、及机组前速度v与蚓盘耕作阻力F和功率消耗P之间关系的运动和动力学数学模型及仿真模型，实现了圆盘耕作过程的运动学、动力学的

2、计算机仿真，并借助计算机仿真完成厂对性能参数的分析计算。仿真的结果与前人的实验数据很接近，证明数学模型和仿真模型是基本正确的。在OpenGL支撑环境下，采用面向对象的编程方法，以VisualC++6．0为r具，建立了驱动圆盘犁耕作部件的动态仿真与分析，对驱动圆盘犁的设计和分析具有现实意义。关键词驱动圆盘犁工作部件参数分析OpenGL动态仿真AbstractKeywordsPowerodrivendiskplow，Ti1ingparts，Parametricanalysis，OpenGL，DynamicsimLllation引恤¨№扎岫h川岫

3、一舢肌岫¨呔㈣黑{耋篇篇毗蛐㈣篡删一一～一～～一～～一～～一～一～一一～～～一一一一～一～一一～埘一一吣一一㈧一～～一一～～一一一一～一～一一～～一～一～一～一一一一～一一一．一一一删一绪论1．绪论”t壤耕作是种植业生产过程中的重要1环，为农作物￡{三长发育创造种良好环境。因此，土壤耕作机械的发展，一直受到人们的关注。由r十壤耕作是一项耗能的作业，且增加作业总次数会造成对土壤的破坏，／fi利于水土保持。长期以来人们一直在探讨新的耕作制度，发展免耕和少拂技术，但从本质讲，免耕和少耕并不是对土壤绝对不进行耕作，而足采川松十或局部松土，不耕翻直接

4、播种，并尽量减少耕作次数等。冈此，为保持和恢复土壤的良好状态，土壤耕作至今仍是其它措施所不能代替的。传统的土壤耕作机械，如耕翻土壤的铧式犁、滚动前进的圆盘耙和符种滚动耙，以松土为主的铲齿机具，至今仍然是使用最广泛的土壤g}作机械。圆盘式耕作机具和铧式耕作机具相比，具有不易被杂草、茎秆堵塞，越障能力好等优点。同时，随着拖拉机技术的进步，功率的增加及能量饱和度(单位质量的功率)的增加，为了提高劳动生产率，改进作业质量，降低能量消耗，近几十年来，土壤耕作技术有了很大发展，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

5、展，出现，各种从拖拉机动力输出轴获取动力的驱动型土壤耕作机械。虽然驱动刑土壤耕作机械的雏形曾伴随着蒸汽拖拉机的出现而出现，但真正广’泛应用，还是近几十年的事。驱动型土壤耕作机械之所以引人注目，‘足强化了，土壤耕作过程，可以满足一些特殊情况下的土壤耕作技术，如重型潮湿土壤、水田、草地的耕作要求，适用于精细苗床的准备；二是驱动’魁耕作机具纵向长度短，适于播前整地与整地播种联合作业；三是驱动型卜壤耕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；四是驱动型卜壤耕作机具作业时几乎不需要

6、牵引功率，为减少牵引阻力和比功消耗提供r口J。能。⋯我国是一个农业大国，土壤耕作又是重负荷作业，要消耗大量的能源，据报道，用于耕作的动力占全部农用动力的一半以上。就我国而言，复种指数较高，仅每年耕地作业的面积就超过25亿亩。由于土壤耕作的L作_量在农田作业中为最大，因此土壤耕作机械技术革命和新技术的发展一丸受到各国的重视。动力驱动式耕作机具与牵引式耕作机具相比，具有功率利用率高，软湿地通过性好，机组打滑率低及配套拖拉机较轻便等优点。驱动式圆盘犁则集合了圆盘式耕作机具和驱动式耕作机具的上述优点。⋯同时，近年来随着农村经济的发展，农业生产主要环

7、节的机械化程度越米越来高，象耕整地、收割等劳动强度大的环节，在已经富裕起来的农村机械化程度已占到7o～9o％。特别是93年以后，以桂林一2为代农的江阿农业人学学位论文国产背负式联合收割机从华东迅速走向华北、中原。但是背负式联合收割机割茬高达20～35ciTI，收割后采用铧式犁、旋耕机耕地易发生缠草、土l}}采，／fi能IE常作业，而驱动圆盘犁由于采用连续大滑切的切削原理，小会被缠绕或堵塞，有很好的越障能力。因而受到了广大南方稻麦，托区的欢迎。

8、2l同时，旱作农业将是农业生产中最热门的十个农机化技术项目之一。我【目北方有7亿亩耕地长期干旱缺水

9、，其中没有灌溉条件的雨养旱地有5．4亿亩。在没有灌溉条件地区推广机械化旱作农业技术，通过秸秆还HI、深耕、机械播种、适时镇压为中心环节的技术体系，来提高土壤保墒能力，减少水士流失