宽型水田轮作业过程动力学仿真

杨红艳，杨　望，杨　坚，路　宏

(广西大学 机械工程学院，南宁　530004)



宽型水田轮作业过程动力学仿真

杨红艳，杨望，杨坚，路宏

(广西大学 机械工程学院，南宁530004)

摘要：宽型水田轮是前耕后驱微耕机的行走驱动装置，除具有驱动性能之外，还具有碾压碎土和搅动混土的作用，其设计参数对作业质量有大的影响。为此，以1WGQ4型微耕机为对象，采用有限元法和光滑粒子流体动力学方法(Smoothed particle hydrodynamics, SPH)相结合的方法，构建土壤-宽轮系统的动力学仿真模型，对其作业过程进行动力学仿真分析，在细微上研究其与土壤的作用机理。结果表明：随着宽轮的转动，轮叶与土壤的接触应力和轮叶水平推进力均呈现先增大后减小的变化趋势，但接触应力比水平推进力先达到最大值；滑转率不同，轮叶出现水平推力为零的位置不同；轮叶折角对驱动性能、碾压碎土和搅动混土作用有较大的影响。

关键词：宽型水田轮；作业过程；动力学仿真；机理

0引言

南方水田广泛应用微型水田耕整机械(简称微耕机)进行耕作，其水田驱动轮(简称水田轮)的结构参数和运动参数对微耕机的驱动性能影响较大。因此，国内外学者通过物理试验和理论分析对水田轮的作业性能影响参数进行了较多的研究，且取得了一定的成果[1-7]。

1WGQ4型微耕机是一种前耕后驱的新型微耕机，其水田轮为宽型水田轮(简称宽轮)，宽轮的宽度和旋耕刀具宽度相同；除具有驱动性能之外，还具有碾压碎土和搅动混土作用，且其设计参数对作业质量影响较大；……