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山地履带拖拉机坡地等高线作业土壤压实应力研究
被引量：
6
1
作者
孙景彬
褚宏丽
+3 位作者
刘琪
雒鹏鑫
杨福增
刘志杰
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期30-42,共13页
山地履带拖拉机(配备姿态调整机构)具有良好的稳定性和越障性能,特别适宜在丘陵山区坡地作业,然而由于坡地角的存在导致拖拉机两侧履带下的应力分布极不均匀,使得拖拉机附着性和通过性均降低。本文针对山地履带拖拉机坡地等高线行驶/作...
山地履带拖拉机(配备姿态调整机构)具有良好的稳定性和越障性能,特别适宜在丘陵山区坡地作业,然而由于坡地角的存在导致拖拉机两侧履带下的应力分布极不均匀,使得拖拉机附着性和通过性均降低。本文针对山地履带拖拉机坡地等高线行驶/作业时,坡地土壤内部应力分布规律不明确以及如何提高应力均匀性缓解土壤压实等问题,在深入分析坡地工况下履带最大接地比压与应力传递基本规律的基础上,采用EDEMRecurDyn耦合方法进行了仿真试验,并采取土压力盒埋设法分别开展了基于小型坡地土槽的静态试验和坡地试验田的动态试验;其中,静态试验探究了不同深度土壤在含水率、初始紧实度、加载质量及坡地角等影响下的垂直应力分布规律;动态试验探究了山地履带拖拉机坡地等高线行驶/旋耕作业时履带下方土壤应力随作业速度、车身状态(调平/未调平)及牵引负载的变化规律;并分析了履带张紧力对土壤垂直、水平应力分布的影响。试验结果表明:履带下垂直应力在各支重轮的轴线处呈现一个应力峰值;水平应力在各支重轮轴线的前、后方分别出现一个应力峰值;适当增大作业速度,可减小土壤内部垂直和水平应力峰值,拖拉机速度由0.5 km/h增加到1.5 km/h,垂直应力峰值减小了35%,水平应力峰值减小了27%;车身调平可以较好地提高拖拉机两侧履带下土壤垂直、水平应力分布的均匀性,坡低、坡高两侧的垂直应力峰值分别降低13%和增加18%,坡低、坡高两侧的水平应力峰值分别降低28%和增加23%;履带张紧力由1.2×10^(4) kPa减小到8.0×10^(3) kPa时,履带下的垂直及水平应力峰值分别减小了31%和22%,即适度减小履带张紧力可降低土壤压实程度。该研究可为山地履带拖拉机相关参数的优化提供理论依据,可提高坡地土壤应力分布均匀性、缓解土壤压实效应。
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关键词
山地履带拖拉机
坡地
等高线作业
压实
应力
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题名
山地履带拖拉机坡地等高线作业土壤压实应力研究
被引量：
6
1
作者
孙景彬
褚宏丽
刘琪
雒鹏鑫
杨福增
刘志杰
机构
西北农林科技大学机械与电子工程学院
农业农村部北方农业装备科学观测实验站
出处
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期30-42,共13页
基金
国家重点研发计划项目(2016YFD0700503)
陕西省科技重大专项(2020zdzx030401)。
文摘
山地履带拖拉机(配备姿态调整机构)具有良好的稳定性和越障性能,特别适宜在丘陵山区坡地作业,然而由于坡地角的存在导致拖拉机两侧履带下的应力分布极不均匀,使得拖拉机附着性和通过性均降低。本文针对山地履带拖拉机坡地等高线行驶/作业时,坡地土壤内部应力分布规律不明确以及如何提高应力均匀性缓解土壤压实等问题,在深入分析坡地工况下履带最大接地比压与应力传递基本规律的基础上,采用EDEMRecurDyn耦合方法进行了仿真试验,并采取土压力盒埋设法分别开展了基于小型坡地土槽的静态试验和坡地试验田的动态试验;其中,静态试验探究了不同深度土壤在含水率、初始紧实度、加载质量及坡地角等影响下的垂直应力分布规律;动态试验探究了山地履带拖拉机坡地等高线行驶/旋耕作业时履带下方土壤应力随作业速度、车身状态(调平/未调平)及牵引负载的变化规律;并分析了履带张紧力对土壤垂直、水平应力分布的影响。试验结果表明:履带下垂直应力在各支重轮的轴线处呈现一个应力峰值;水平应力在各支重轮轴线的前、后方分别出现一个应力峰值;适当增大作业速度,可减小土壤内部垂直和水平应力峰值,拖拉机速度由0.5 km/h增加到1.5 km/h,垂直应力峰值减小了35%,水平应力峰值减小了27%;车身调平可以较好地提高拖拉机两侧履带下土壤垂直、水平应力分布的均匀性,坡低、坡高两侧的垂直应力峰值分别降低13%和增加18%,坡低、坡高两侧的水平应力峰值分别降低28%和增加23%;履带张紧力由1.2×10^(4) kPa减小到8.0×10^(3) kPa时,履带下的垂直及水平应力峰值分别减小了31%和22%,即适度减小履带张紧力可降低土壤压实程度。该研究可为山地履带拖拉机相关参数的优化提供理论依据,可提高坡地土壤应力分布均匀性、缓解土壤压实效应。
关键词
山地履带拖拉机
坡地
等高线作业
压实
应力
Keywords
hillside crawler tractor
sloping land
contour line operation
compaction
stress
分类号
S219.2 [农业科学—农业机械化工程]
S222.3 [农业科学—农业机械化工程]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
山地履带拖拉机坡地等高线作业土壤压实应力研究
孙景彬
褚宏丽
刘琪
雒鹏鑫
杨福增
刘志杰
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
6
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