【摘要】：由于長期采用翻耕旋耕作業(yè),造成耕作層變淺、犁底層變硬等問題。深松作業(yè)可以打破堅硬的犁底層,提高土壤的蓄水保墑能力。但深松作業(yè)后易形成了 V‖字形的耕層擾動結構,導致地表跑墑嚴重、深層蓄水不足,削弱了深松作業(yè)效果。在深松鏟柄上安裝鏟翼可以改善深松作業(yè)后的耕層構造,本文借助離散元法和土槽試驗,對深松鏟鏟翼開展參數(shù)優(yōu)化和試驗研究,具體研究內(nèi)容和結論如下:1、建立離散元耕作模型。通過對關中地區(qū)土壤參數(shù)的試驗,結合已有文獻,給出耕土層和犁底層兩層的模型參數(shù),建立了雙層離散元土壤耕作模型。該模型的建立過程及具體參數(shù)可為后來不同地區(qū)土壤離散元模型建立提供方法借鑒。確定鏟翼的參數(shù)及水平,利用Pro/E完成鏟翼的虛擬裝配,建立邊界模型。設置各項仿真運行參數(shù),完成仿真模型的建立。2、離散元仿真試驗。仿真試驗按鏟翼的4因素3水平的完全試驗展開,共81組。對土壤模型設置了淺、中、深三層結構,建立了深松作業(yè)擾動輪廓耕犁比、起壟高度和起壟寬度三個深松作業(yè)評價指標,在此基礎上對深松耕作機理進行了全面的分析。結果表明,顆粒受到的平均作用力深層中層淺層。鏟翼夾角為120°時,對壟高的影響最小,對壟寬的影響最大。在鏟翼傾角為45°時,鏟翼對壟高的影響最小,對壟寬的影響最大。3、顯著性分析。采用SPSS軟件分析鏟翼參數(shù)對耕犁比的顯著性影響,結果表明:鏟翼長度、鏟翼高度、鏟翼夾角和鏟翼傾角對耕犁比的顯著性分別為0.001、0.000、0.549、0.730,表明鏟翼長度和鏟翼高度對耕犁比的影響顯著。不同因素對耕犁比的影響程度大小為:鏟翼高度鏟翼長度鏟翼夾角鏟翼傾角。4、土槽試驗與仿真試驗對比分析。結果表明:不同鏟翼高度下,壟高和壟寬均隨著鏟翼高度的增加而增加;不同鏟翼長度下,壟高和壟寬均隨著鏟翼長度的增加而增加。耕犁比隨鏟翼高度增加而增加,隨鏟翼長度增加先增大后減小。得出鏟翼的最佳參數(shù)為:鏟翼長度為15cm,鏟翼高度為7.5cm,鏟翼夾角為120°,鏟翼傾角為45°。即該條件下,耕犁比最小,深松作業(yè)后的耕層構造最佳,且壟寬壟高相對合理。試驗與仿真的耕層構造變化趨勢一致,且壟高壟寬的最大誤差在10%以內(nèi),表明仿真試驗有效。
【圖文】：

圖 1-1 傳統(tǒng)深松作業(yè)后的耕層構造 圖 1-2 理想深松作業(yè)后的耕層構造Fig.1-1 Plough structure of traditional subsoiling Fig.1-2 Reasonable plough structure圖 1-3 幾種裝有鏟翼的深松機Tab.1-3 Some kinds of subsoiler with shovel wings目前市場上有通過在深松鏟柄上安裝鏟翼來改善耕層土壤結構的深松機具，如圖1-3。實踐情況表明，在深松鏟柄上安裝鏟翼有利于增大對土壤深層的擾動，可有效解決 上坡口大而犁底層擾動小‖這一現(xiàn)象。但目前關于鏟翼的參數(shù)（如長度、傾角等）沒有系統(tǒng)深入的研究，且鏟翼對深松作業(yè)耕層構造的改善效果也沒有具體的分析。本項目

圖 1-1 傳統(tǒng)深松作業(yè)后的耕層構造 圖 1-2 理想深松作業(yè)后的耕層構造Fig.1-1 Plough structure of traditional subsoiling Fig.1-2 Reasonable plough structure圖 1-3 幾種裝有鏟翼的深松機Tab.1-3 Some kinds of subsoiler with shovel wings目前市場上有通過在深松鏟柄上安裝鏟翼來改善耕層土壤結構的深松機具，，如圖1-3。實踐情況表明，在深松鏟柄上安裝鏟翼有利于增大對土壤深層的擾動，可有效解決 上坡口大而犁底層擾動小‖這一現(xiàn)象。但目前關于鏟翼的參數(shù)（如長度、傾角等）沒有系統(tǒng)深入的研究，且鏟翼對深松作業(yè)耕層構造的改善效果也沒有具體的分析。本項目
【學位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S222

【參考文獻】

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本文編號：2628441