【摘 要】
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新疆是我国优质农产品种植基地,耕地面积辽阔,土壤耕作可以有效增加土壤中的氧气,减少杂草虫害,对农产品的种植和生长非常重要。针对新疆现阶段使用的1LF-460型翻转犁,在部分土质犁地时阻力大,犁具结构容易破坏,工作效率较低等问题。设计优化了1LF-460型液压调幅翻转犁,运用理论分析、离散元分析、有限元分析为基础,研究优化翻转犁的犁体曲面,犁架以及犁体安全保护装置等重要部件,改进限深轮,悬挂架和翻转
【基金项目】
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新疆生产建设兵团重大科技项目“200马力以上拖拉机配套型关键技术及制造工艺的研发与应用”（项目编号:2017AA004）课题主持人:郑炫 研究员（新疆农垦科学院）；
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新疆是我国优质农产品种植基地,耕地面积辽阔,土壤耕作可以有效增加土壤中的氧气,减少杂草虫害,对农产品的种植和生长非常重要。针对新疆现阶段使用的1LF-460型翻转犁,在部分土质犁地时阻力大,犁具结构容易破坏,工作效率较低等问题。设计优化了1LF-460型液压调幅翻转犁,运用理论分析、离散元分析、有限元分析为基础,研究优化翻转犁的犁体曲面,犁架以及犁体安全保护装置等重要部件,改进限深轮,悬挂架和翻转油缸等装置,并对样机进行田间试验检验其性能,增加翻转犁的效率保障翻转犁的稳定性。本文主要研究内容如下。（1）设计优化犁体曲面参数,利用EDEM离散元分析,建立土壤模型,得到曲面参数与运动阻力的关系。求解出在壤土环境下犁铧安装角28.12°、元线角39.8°和导曲线两端切线夹角107.92°时犁体曲面耕作阻力较小,并进行田间试验较优化前犁体垂直阻力比优化前减少了4.37%,水平阻力减少了3.06%。（2）设计了自动抬起并回位的避障机构。上下连杆长度为700mm。螺栓套筒的横向间距60mm,螺栓套筒与上连杆间距70mm。螺栓与滑轨块的直径86mm。配合弹簧使上下连杆贴合在一起。经运动学分析整个过程每个零件都在其结构强度的安全范围内。能有效提高翻转犁工作效率和稳定性。（3）模拟在两个工况下的犁架进行静力学分析,得到在理想条件下和避障保护机构触发时犁架材料强度均满足工作需要。并在其基础上进行模态分析,分析结果表明犁架在工作时不会发生共振破坏,犁架满足工作需要。（4）对样机进行田间试验,分为耕幅为160cm和耕幅为240cm两个工况,耕深变异系数为3.9%,耕宽变异系数1.2%-1.8%,地表残茬覆盖率92.8%,8cm以下深度残茬覆盖率为83.3%,工作指标均优于现阶段使用的1LF-460型翻转犁,优化合理。
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