仿生几何结构表面深松铲铲尖设计与试验

文献类型： 中文期刊

第一作者： 王晓阳

作者： 王晓阳;潘睿;强华;张智泓;武时会;薛忠

作者机构：

关键词： 仿生;深松;减阻;红壤;土槽试验;降阻率

期刊名称： 中国农机化学报

ISSN： 2095-5553

年卷期： 2022 年 01 期

页码： 1-6

收录情况： 北大核心

摘要： 深松铲在西南红壤坡耕地作业过程中,由于土壤黏附性强且板结严重,造成土壤过度扰动和耕作阻力过大的问题。采用工程仿生的技术方法,将具有减阻优异特性的克氏原螯虾和砂鱼蜥体表作为仿生原型,以深松铲铲尖为研究对象,设计仿生凸包、微刺—凸包、仿生鳞片、微刺—鳞片和微刺—凸包—鳞片混合表面5种仿生几何结构表面。通过室内土槽试验,考察深松过程中铲尖在含水率18.11%和12.57%,深松速度为0.2 m/s, 0.4 m/s, 0.6 m/s的牵引阻力与降阻率变化趋势,并与传统铲尖对比。试验结果表明:含水率一定的情况下,随着深松速度的增加,牵引力逐渐减小;含水率18.11%时,具有微刺—凸包几何结构表面的铲尖减阻能力最优,降阻率达20%以上;含水率12.57%时,具有微刺—凸包—鳞片混合表面的铲尖减阻能力最优,降阻率达15%以上。该研究提出西南地区红壤黏性土深松过程减阻的仿生设计思路,为在西南地区红壤土工作环境下设计和研发新装备提供参考。

分类号： S222

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