仿生技術(shù)在深松減阻技術(shù)上的研究與應(yīng)用

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1、崎乂Jf,?fAGRICULTURALUNIVERSITYOFHEBEI全曰制碩士專業(yè)學(xué)位(畢業(yè))論文仿生技術(shù)在深松減阻技術(shù)上的研究與應(yīng)用學(xué)位申請(qǐng)人:劉潤(rùn)杰指導(dǎo)教師:張晉國(guó)教授學(xué)位名稱:工程碩士研究領(lǐng)域:農(nóng)業(yè)工程授予單位:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)答辯日期:二〇一五年五月三十一日獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知,除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,論文中不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得河北農(nóng)業(yè)大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)

2、本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名:?簽字曰期:切彳(年f月十FI學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解河北農(nóng)業(yè)大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)河北農(nóng)業(yè)大學(xué)吋以將學(xué)位論文的令部或部分內(nèi)容編入有關(guān)教椐庫(kù)講行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書)簽字F1期:WK年廣月中曰學(xué)位論文作者畢業(yè)后去向:工作單位通訊地址:郵編:分類號(hào):S222.4單

3、位代碼:10086密級(jí):公開學(xué)號(hào):20139090588仿生技術(shù)在深松減阻技術(shù)上的研究與應(yīng)用Bionictechnologyindeepscarificationonthedragreductiontechnologyresearchandapplication學(xué)位申請(qǐng)人:劉潤(rùn)杰指導(dǎo)教師:張晉國(guó)教授學(xué)位名稱:工程碩士研究領(lǐng)域:農(nóng)業(yè)工程授予單位:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)答辯日期:二〇一五年五月三十一日摘要我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),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(rùn)偏干旱的面積占了近52.5%。這就導(dǎo)致了我國(guó)在進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

4、時(shí)需要大量的水來(lái)進(jìn)行灌溉,同時(shí)我國(guó)又是一個(gè)比較缺水,灌溉水平又落后的國(guó)家。同時(shí)傳統(tǒng)的翻耕又造成了犁底層的產(chǎn)生,導(dǎo)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(hù)性耕作技術(shù)。保護(hù)性耕作一般對(duì)土壤進(jìn)行少耕甚至不耕,而深松是保護(hù)性耕作的一項(xiàng)重要措施,并且越來(lái)越受到了人們的介紹與重視。深松機(jī)可以打破犁底層,增加土壤的蓄水能力,減少下雨時(shí)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(zhǎng)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(jī)械現(xiàn)在存在著很大的問題,例如耕作阻

5、力大,深松鏟磨損嚴(yán)重,適應(yīng)性不強(qiáng)等問題。針對(duì)上述問題,本文設(shè)計(jì)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(gòu)、達(dá)烏爾黃鼠的爪趾外形結(jié)構(gòu)、螻蛄爪趾的外形結(jié)構(gòu)以及蜣螂的頭部非光滑面來(lái)設(shè)計(jì)深松鏟。在設(shè)計(jì)之初,對(duì)深松鏟的受力進(jìn)行了分析。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候采用了UG9.0中的光柵圖像功能,將圖像插入軟件中進(jìn)行仿形設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)完成后將其用CAXA進(jìn)行編程,然后進(jìn)行數(shù)控加工。根據(jù)家鼠鼠趾、達(dá)烏爾黃鼠鼠趾以及螻蛄爪趾的外形分別設(shè)計(jì)了不同形狀的深松鏟柄。根據(jù)蜣螂頭部的非光滑面設(shè)計(jì)了帶有凸包的深松鏟尖。在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),以JB/T9788-199

6、9標(biāo)準(zhǔn)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(duì)象。采用貼應(yīng)變片的方式進(jìn)行阻力的測(cè)量,在測(cè)量過程中采用了半橋差動(dòng)電路進(jìn)行測(cè)量。同時(shí)為了測(cè)量更加準(zhǔn)確,對(duì)深松鏟進(jìn)行分別標(biāo)定,標(biāo)定完成后進(jìn)行測(cè)量試驗(yàn)。在測(cè)量過程中分別對(duì)25cm耕深和30cm耕阻力進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量完阻力后,對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理。處理完后發(fā)現(xiàn)深松鏟受到耕深和行進(jìn)速度的影響非常明顯,當(dāng)耕深加深和行進(jìn)速度增大時(shí),阻力急劇增加。研究表明仿生深松鏟比國(guó)標(biāo)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(shè)計(jì)不合理的深松鏟無(wú)法達(dá)到了減阻效果。上述研究工作為新型深

7、松鏟的設(shè)計(jì)提供一定的理論依據(jù),同時(shí)也為深松鏟的設(shè)計(jì)開拓一定的思路。關(guān)鍵字:深松鏟;仿生;減阻;建模BionictechnologyindeepscarificationonthedragreductiontechnologyresearchandapplicationAuthor:LiuRunjieTutor:ZhangJinguoMajor:AgriculturalengineeringAbstractChinaisalargeagriculturalcountry,therearenearly95millionhecta

8、resofarableland,ofwhichthearid,semi-aridandhumidaridareaaccountedfornearly52.5%.Thisleadstoourcountryrequiresalargeamountofwaterforirrigationinag

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