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题名大豆辊式镇压器土壤压实随深度的规律分析
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作者
李鹤
纪文义
史乃煜
桑蔓琳
侯守印
徐婷
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机构
常州工学院理学院
东北农业大学工程学院
常州工学院机械工程学院
江苏大学汽车与交通工程学院
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出处
《大豆科学》
北大核心
2025年第2期117-128,共12页
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基金
国家现代农业产业技术体系项目(GARS-04-PS29)
国家自然科学基金(32201673)
中国博士后面上基金项目(202-3M741436)。
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文摘
辊式镇压器作为大豆机械化播种的关键设备,其作业效果直接影响种子的发芽和出苗。作为与土壤直接接触的作业部件,镇压器对土壤表层的压力直接影响镇压器的黏附效应,而种子周围土壤的紧实度则直接影响种子的发芽和出苗。因此,在镇压器设计与优化中,需综合考虑不同位置土壤紧实度的关系,以实现最佳的压实效果。为明晰辊式镇压器作业过程中土壤压实效果随深度的响应规律,以壤土为研究对象,通过构建土壤压缩的空间状态模型,并结合Simulink计算结果,得到土壤紧实度随深度的变化规律为含参数的指数型递减模型。采用离散元仿真法对模型参数进行拟合,并应用二因素五水平二次回归正交中心组合试验方法,以镇压器作业速度和单位宽度镇压力为试验因素,模型拟合参数和相关指数为影响指标,探究各参数组合对拟合方程的影响规律,并通过试验对传递模型进行验证。结果显示:当参数组合为作业速度2.0 m·s^(-1)、单位宽度镇压力33.4 N·cm^(-1)时,土壤紧实度随深度变化的传递模型为ln P=1.298×0.807^(h)+3.249,模型相关指数为0.897,实际仿真模型拟合参数η和τ的相对误差分别为8.629%和6.568%,验证了研究结果的准确性。研究探明了辊式镇压器土壤压实效果随深度的递减规律,为辊式镇压器的设计及工作参数优化提供了理论支撑,有助于提升大豆镇压作业效率、促进大豆高产稳产。
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关键词
辊式镇压器
土壤
大豆
土壤紧实度
仿真
试验
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Keywords
roller compactor
soil
soybean
soil compaction
simulation
test
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分类号
S223
[农业科学—农业机械化工程]
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