仿旗鱼头部曲线型开沟器设计与性能试验

赵淑红，刘宏俊，谭贺文，曹秀振，张先民，杨悦乾

仿旗鱼头部曲线型开沟器设计与性能试验

赵淑红，刘宏俊，谭贺文，曹秀振，张先民，杨悦乾※

（东北农业大学工程学院，哈尔滨150030）

为了减小播种开沟器的工作阻力，降低其对土壤的扰动，根据旗鱼头部的流线型曲线，建立了拟合曲线的数学模型，设计了仿旗鱼头部曲线型开沟器。为获得该开沟器工作时工作阻力及其对土壤扰动情况，进行离散元仿真和室内土槽试验。在前进速度为0.5 m/s时，分别以3种土壤含水率、3种开沟器开沟深度为因素进行仿真及室内试验。仿真结果：在含水率为12%±1%时，工作阻力、对土壤扰动宽度和回土深度随开沟深度的增加呈增加趋势；在开沟深度为60 mm时，工作阻力随含水率的增加而增加，但对土壤扰动宽度、回土深度影响不明显。工作阻力仿真与试验结果对比，两者变化趋势大致相同，相对误差在5.04%～27.08%之间。土壤扰动情况仿真与试验结果对比：回土深度的仿真与试验结果接近，而土壤扰动宽度的仿真与试验结果差别较大，可能是土壤颗粒粒径较大引起的，但变化趋势基本一致。由此说明了采用离散元法模拟开沟器的工作阻力及其对土壤扰动情况的可行性。该文可为开沟器的设计与优化提供参考。

离散单元法；仿生；设计；曲线型开沟器；仿真；试验

0 引 言

开沟器是播种机上用于开沟的关键部件[1-2]。一个具有较好结构的播种开沟器，不仅能有效减少对土壤结构的破坏，避免造成较大的失墒，还能够减少其受到的工作阻力[3-4]。……