【摘要】：我國是一個農(nóng)業(yè)大國,有可耕地將近0.95億公頃,而其中的的干旱、半干旱以及濕潤偏干旱的面積占了近52.5%。這就導致了我國在進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時需要大量的水來進行灌溉,同時我國又是一個比較缺水,灌溉水平又落后的國家。同時傳統(tǒng)的翻耕又造成了犁底層的產(chǎn)生,導致水土的流失甚至土壤沙化等危害。這就要求我們改變傳統(tǒng)的耕作方式,發(fā)展保護性耕作技術。保護性耕作一般對土壤進行少耕甚至不耕,而深松是保護性耕作的一項重要措施,并且越來越受到了人們的介紹與重視。深松機可以打破犁底層,增加土壤的蓄水能力,減少下雨時產(chǎn)生的徑流從而減少了土壤的水土流失,利于增加土壤的肥力,使植物可以生長的更加茁壯。深松可以在不同程度上提高作物的產(chǎn)量以及作物的品質(zhì)。但是深松機械現(xiàn)在存在著很大的問題,例如耕作阻力大,深松鏟磨損嚴重,適應性不強等問題。針對上述問題,本文設計了多種仿生深松鏟。這些深松鏟分別仿家鼠鼠趾的外形結(jié)構、達烏爾黃鼠的爪趾外形結(jié)構、螻蛄爪趾的外形結(jié)構以及蜣螂的頭部非光滑面來設計深松鏟。在設計之初,對深松鏟的受力進行了分析。在進行設計的時候采用了UG9.0中的光柵圖像功能,將圖像插入軟件中進行仿形設計。設計完成后將其用CAXA進行編程,然后進行數(shù)控加工。根據(jù)家鼠鼠趾、達烏爾黃鼠鼠趾以及螻蛄爪趾的外形分別設計了不同形狀的深松鏟柄。根據(jù)蜣螂頭部的非光滑面設計了帶有凸包的深松鏟尖。在進行試驗時,以JB/T 9788-1999標準的圓弧形型深松鏟以及農(nóng)哈哈現(xiàn)有的深松鏟作為比較對象。采用貼應變片的方式進行阻力的測量,在測量過程中采用了半橋差動電路進行測量。同時為了測量更加準確,對深松鏟進行分別標定,標定完成后進行測量試驗。在測量過程中分別對25cm耕深和30cm耕阻力進行測量。測量完阻力后,對試驗數(shù)據(jù)進行了處理。處理完后發(fā)現(xiàn)深松鏟受到耕深和行進速度的影響非常明顯,當耕深加深和行進速度增大時,阻力急劇增加。研究表明仿生深松鏟比國標的圓弧形深松鏟以及農(nóng)哈哈現(xiàn)有的深松鏟耕作阻力要小。但是也存在著設計不合理的深松鏟無法達到了減阻效果。上述研究工作為新型深松鏟的設計提供一定的理論依據(jù),同時也為深松鏟的設計開拓一定的思路。
【學位授予單位】：河北農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S222
【圖文】：

圖 1.1 傳統(tǒng)耕作造成的犁底層Fig1.1 The plow pan which was caused by the conventional tillage層的危害主要有以下幾點：）作物在生長過程中，其根系無法穿透堅實的犁底層，導致了根系的根系不發(fā)達，容易造成植物的倒伏[4,5]。

圖 1.2 仿生半步行輪Fig.1.2 Bionic half a foot wheel有些含有水分的散體物料對固煤炭業(yè)、食品業(yè)和農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)最為明顯突出。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過

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【參考文獻】

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1 郭策,戴振東,孫久榮;生物機器人的研究現(xiàn)狀及其未來發(fā)展[J];機器人;2005年02期

2 郭志軍,周志立,佟金,任露泉;拋物線型切削面刀具切削性能二維有限元分析[J];洛陽工學院學報;2002年04期

本文編號：2773692