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旱地驱动叶轮牵引附着性能的试验研究

张娟利  
【摘要】:轮式拖拉机特别是小型轮式拖拉机在早地进行重负荷作业时,牵引附着性能差,驱 动轮滑转严重,造成牵引效率低,油耗大是普遍现象。近几十年来,国内外许多学者、 专家对如何提高拖拉机的牵引附着性能作了大量的工作,取得了较好的效果。研究新型 行走装置,对提高轮式拖拉机动力性和经济性改善其牵引附着性能,有一定的理论意义 和实用价值。 根据早地农业增产技术对耕作所提出的农艺要求,应用土壤一车辆力学和拖拉机及 其机组形态理论,吸收国内外先进技术, 利用平行四杆机构原理,设计出一种新的叶 轮,作为本论文的研究对象,它的特点是叶片入土角度和入土深度可以在一定范围内调 整。 本文对比了两种旱地驱动叶轮特点并进行了动力学分析,探讨了影响叶轮驱动力和 行驶阻力的土壤参数、叶轮结构参数和使用条件,为改进叶轮设计提供了理论依据。 结合使用条件,利用多元旋转组合试验设计方法详细探讨了本叶轮的结构参数优化 问题,即寻找叶片最佳入土角度和入土深度的组合。采用单驱动叶轮试验装置通过田间 麦茬地试验,结合牵引负荷和作业速度,定性定量的分析叶片入土角度和入土深度对叶 轮滑转率的影响。通过对滑转率回归模型的分析表明:在一定牵引负荷下,入土角度和 入土深度对驱动叶轮的牵引附着性能有明显的影响,其中,入土深度为负效应,入土角 度为正效应,即入土深度愈大,滑转率愈小,而入土角度愈大,滑转率愈大。通过对滑 转率回归模型的优化分析求得叶轮在驱动力为1435N 时入土角度和入土深度的最佳组 合值为:入土深度为70 毫米,入土角度为76。,此时的滑转率为7.88%。 利用该试验装置还进行了单胶轮、单叶轮、胶轮叶轮并装的牵引附着性能对比试验, 从驱动力、牵引功率和附着系数几个方面进行比较,通过对比可知,叶轮胶轮并装后, 与单胶轮相比,牵引力增加了10.3%,牵引功率增加了12.5%,附着系数提高了33.3%。 因此,小型轮式拖拉机并装叶轮可提高旱地作业特别是重负荷作业的牵引附着性能,这 给小型轮式拖拉机广泛用于农田作业注入了新的活力。 本研究是在陕西杨凌的沙壤土上进行的,所得结论是否适合于其它土壤条件和其它的叶轮还有待于进一步研究。


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