试析高速犁犁体曲面的优化设计

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1、石河子大学硕士学位论文高速犁犁体曲面的优化设计姓名：赵永满申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：王维新20050501高速犁犁体曲面的优化设计研究姓名：赵永满(农业机械化工程)导师姓名：王维新教授摘要本文通过对比分析的手段对LEMKEN和KIlN两种高速犁参数两种犁体曲面参数进行量化分析计算，分析犁体曲面形状的几何参数与耕后质量、土壤的力学特性、耕速、阻力和功率消耗等相关关系。结合目前高效节能型农业的发展方向，提出在保证作业质量的前提下，应用新型耕作理论和新型设计理论建立牵引阻力数学梗型。本文在研究犁体曲面受力时，把犁耕时土垡的运动分为四个阶段：a)用铧刃切开土

2、垡；b)土垡沿犁铧和犁胸下部曲面运动：c)土垡沿犁壁运动：d)±壤超出犁壁曲面运动。通过对这匹个阶段中土垡的运动学和动力学分析研究，建立了犁体牵引阻力的数学模型；通过对比分析得到较优的一组参数，然后以该组参数为依据进行参数优化，最后以优化后的参数建立犁体实体模型。应用有限元进行分辑，节省了计算时闻和提赢了诗算效率，为令后犁{苓盘面设计提供了一种方法。关键词：牵引阻力；体曲面；参数{优化设计论文类型：A(基础研究)OptimizationofHighSpeedPlowSurfaceGraduate：ZhaoYongman(MechanizationofFarming)Adv

3、isorProfessor：ProfessorWangWeixinAbstrachthispaperanalysesandcalculatestheplowparametersabouttwokindsofhi【曲speedplowsLEMKENandKUHN，andstudystherelationbetweenthegeometricparametersofshapeofmoldboardplowsurfaceandsoilproperties，plowingquality,forcesproperties，plowingspeed，resistanceandener

4、gydissipationduringtheplowing．Thenaccordingtothedirectionofdevelopinghi曲efficiencyandsaving-energyagriculture，underthepremiseofgoodfarmingqualitythisarticleputsforwardakindofmethodsettingthemathematicsmodelaboutplowresistancethroughthenewcultivationprincipleandthenewdesignprinciple．Thispa

5、permakesthesoilmovementbefoursections：a)Cuttingsoilwithedge；b)Thesoilmovementalongtheplowshareandplowchest’sbelowsufface；c)Thesoilmovementalongtheplowcliff；d)Thesoilmovementbeyondtheplowinthecourseoffanninginordertostudytheforceofmoldboardplowsurface．Aftercontrastingandoptimizingthisp印erg

6、etsasetofparameters．Thenaccordingtotheseparametersthepapersetsupentitymodel，andaftervalidatingandanalyzingwithfiniteelementitcansavetimeofcalculating．Ontheotherhand，itcanprovideagoodmethodofdesignofmoldboardplowsurfaceKeywords：tractionresistance，ploughsurface，parameter，optimizingdesign日U舌

7、耕地作业是发展农业不可缺少的重要环节，也是耗能最多的作业项目之一。我国播种【面积的80％是用铧式犁耕翻的。耕地质量的好坏和动力消耗的多少主要取决于铧式犁犁体曲面的设计制造水平。因此犁体曲面的设计就成为铧式犁设计的核心问题。然而，在过去，由于拖拉机的动力有限，耕作理论与技术水平低下．犁体曲面的设计一直停留在经验设计阶段，设计过程不能完全将犁体曲面形状的几何参数与耕后质量、土壤的力学特性、耕速、阻力和功率消耗等有机的联系起来。80年代已定形生产的犁体只适于低速耕作。若进行高速耕作，则出现土垡侧抛过远、犁沟变宽、漏土等现象，致使耕作