深松鏟減阻耐磨仿生技術(shù)

序
前言
第1章緒論1
1.1研究目的及意義1
1.2農(nóng)機(jī)觸土部件的磨損與耐磨性3
1.2.1磨料磨損3
1.2.2農(nóng)機(jī)觸土部件的耐磨性4
1.3深松鏟減阻技術(shù)5
1.4仿生學(xué)7
1.5農(nóng)業(yè)機(jī)械與仿生學(xué)8
1.5.1農(nóng)業(yè)機(jī)械仿生減阻技術(shù)8
1.5.2農(nóng)業(yè)機(jī)械仿生黏附技術(shù)14
1.5.3農(nóng)業(yè)機(jī)械仿生耐磨技術(shù)16
1.6主要研究內(nèi)容20
參考文獻(xiàn)20
第2章仿生減阻耐磨深松鏟設(shè)計制造28
2.1生物耐磨結(jié)構(gòu)28
2.1.1凸包形耐磨幾何結(jié)構(gòu)28
2.1.2棱紋形耐磨幾何結(jié)構(gòu)39
2.1.3鱗片形耐磨幾何結(jié)構(gòu)40
2.1.4凹坑形耐磨幾何結(jié)構(gòu)41
2.1.5螺旋形耐磨幾何結(jié)構(gòu)41
2.2生物耐磨幾何結(jié)構(gòu)特征提取及數(shù)學(xué)模型建立43
2.2.1生物特征提取43
2.2.2數(shù)學(xué)模型建立45
2.3仿生棱紋形深松鏟刃設(shè)計制造46
2.3.1仿生棱紋形深松鏟刃的設(shè)計原則及步驟46
2.3.2仿生棱紋形幾何結(jié)構(gòu)深松鏟刃設(shè)計47
2.3.3仿生棱紋形幾何結(jié)構(gòu)深松鏟刃制備49
2.4生物防黏減阻特性51
2.4.1土壤洞穴動物減阻特性分析51
2.4.2仿生減阻幾何結(jié)構(gòu)信息提取及數(shù)學(xué)模型建立53
2.5仿生減阻深松鏟柄設(shè)計制造54
2.5.1仿生減阻深松鏟柄的設(shè)計原則54
2.5.2仿生減阻深松鏟柄結(jié)構(gòu)參數(shù)確定55
2.5.3仿生減阻深松鏟柄設(shè)計56
2.5.4深松鏟柄加工制造57
2.6小結(jié)60
參考文獻(xiàn)61
第3章仿生棱紋形幾何結(jié)構(gòu)耐磨深松鏟刃磨料磨損試驗(yàn)研究65
3.1試驗(yàn)條件66
3.2試驗(yàn)設(shè)備66
3.3磨料磨損試驗(yàn)68
3.3.1試驗(yàn)方案68
3.3.2磨損試驗(yàn)流程69
3.4鏟刃樣件磨損試驗(yàn)結(jié)果71
3.5磨損量結(jié)果分析72
3.5.165Mn深松鏟刃磨損結(jié)果分析72
3.5.2T10深松鏟刃磨損試驗(yàn)結(jié)果分析74
3.5.3材料特性對鏟刃磨損量的影響分析75
3.6深松鏟刃磨損表面形貌分析77
3.6.1深松鏟刃磨損表面宏觀形貌分析77
3.6.2仿生棱紋形深松鏟刃耐磨機(jī)理分析80
3.6.3深松鏟刃磨損表面微觀形態(tài)分析82
3.7小結(jié)84
參考文獻(xiàn)85
第4章深松鏟耕作阻力試驗(yàn)研究91
4.1試驗(yàn)方案的制定91
4.2試驗(yàn)條件92
4.3深松試驗(yàn)儀器設(shè)備93
4.4深松耕作土槽試驗(yàn)96
4.4.1試驗(yàn)區(qū)整地及規(guī)劃96
4.4.2土壤堅實(shí)度測量96
4.4.3土壤容重測定98
4.4.4土壤含水量測定100
4.4.5試驗(yàn)過程101
4.5試驗(yàn)結(jié)果與分析102
4.5.1深松鏟深松耕作試驗(yàn)阻力測試結(jié)果102
4.5.2仿生指數(shù)函數(shù)曲線型深松鏟試驗(yàn)結(jié)果分析110
4.5.3深松鏟耕作阻力對比分析111
4.6仿生減阻深松鏟減阻機(jī)理分析114
4.7仿生鏟柄與仿生鏟刃協(xié)同減阻試驗(yàn)116
4.7.1試驗(yàn)方案116
4.7.2耕作阻力試驗(yàn)結(jié)果118
4.7.3耕作阻力對比分析126
4.8小結(jié)128
參考文獻(xiàn)129
第5章深松鏟田間耕作試驗(yàn)研究134
5.1試驗(yàn)方案134
5.1.1前進(jìn)速度134
5.1.2耕深確定及調(diào)節(jié)135
5.1.3對比深松鏟類型選擇135
5.1.4數(shù)據(jù)采集方式135
5.2試驗(yàn)儀器及設(shè)備138
5.3試驗(yàn)場地及土壤參數(shù)測量139
5.3.1試驗(yàn)區(qū)劃分及土壤物理性狀139
5.3.2試驗(yàn)區(qū)土壤參數(shù)測量141
5.4田間深松試驗(yàn)142
5.4.1試驗(yàn)過程142
5.4.2耕作阻力試驗(yàn)結(jié)果及分析143
5.5土壤擾動形貌分析146
5.6小結(jié)149
參考文獻(xiàn)149
第6章深松鏟土壤耕作過程離散元模擬分析157
6.1離散元法簡介157
6.2離散元法模擬的一般流程159
6.3土壤物理參數(shù)確定160
6.3.1土壤密度160
6.3.2土壤堅實(shí)度161
6.3.3土壤內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角161
6.3.4土壤彈性模量168
6.4深松鏟-土壤接觸離散元模擬169
6.4.1接觸力學(xué)模型169
6.4.2土壤細(xì)觀參數(shù)171
6.4.3深松鏟-土壤接觸離散元模擬結(jié)果171
6.5小結(jié)174
參考文獻(xiàn)175
第7章深松技術(shù)裝備研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢184
7.1深松技術(shù)裝備研究現(xiàn)狀184
7.1.1國外深松技術(shù)裝備研究現(xiàn)狀184
7.1.2我國深松技術(shù)裝備研究現(xiàn)狀189
7.2深松技術(shù)裝備的未來發(fā)展趨勢195
參考文獻(xiàn)196