铲距是深松机的关键结构参数,其在深松过程中对深松铲表面应力的变化产生重要影响。本研究以箭形深松铲为对象,采用ANSYS软件,研究铲距对深松铲表面应力及其分布状态的影响。结果表明:(1)当载荷相同时,深松铲受到的平均应力随铲距的增大呈先增大后减小的趋势,铲距对深松铲平均应变量的影响较小;降低深松耕作阻力的水平分力有利于减小深松铲的表面应力,延长深松铲的使用寿命;(2)相对于300mm与500mm铲距,当铲距为400mm时深松铲的表面应力分布较为均匀,应力集中区域较少;(3)提高铲柄切土刃、铲尖与铲柄的接合处、螺栓安装孔的材料强度,有利于增加深松铲的使用寿命。本研究可以为提高深松铲使用寿命,优化深松机布局方式提供依据
土壤对深松铲刃的磨料磨损形式与上述两种生物体表耐磨组织器宫的磨损形式非常相近。受到这一启发,本研究将栉孔扇贝的壳体、穿山1甲体表鳞片作为仿生原型,并将这种优良特性应用于深松铲刃的耐磨设计。研究发现,贝壳和穿山1甲鳞片的外表面均有呈放射状分布的棱纹形几何结构。利用逆向工程技术对两种研究对象外表面的棱纹几何结构信息进行了提取,得到了棱纹结构横截面的轮廓坐标点分布。根据坐标点的分布形态,选用正弦函数曲线对坐标点进行了数学拟合,对拟合的近似程度进行了评估,得到了拟合曲线及方程。
深松铲 (a)平面凿形(b)圆脊形(c)带打洞器深松铲(d)带翼深松铲(e)鸭掌铲(f)双翼铲 深松铲柱最常用的是矩形断面形,结构非常简单,入土部分前面加工成尖棱形,以减少阻力。由于深松铲侧面阻力一般很小,故这种铲柱强度是足够的。有的铲柱采用薄壳结构,重量较轻,但结构较复杂。
深松铲的松土过程 (a)土壤破裂面(b)连续破裂过程 三、深松铲的工作性能 1.深松铲的松土原理及影响因素深松铲应该做到松土范围适当,牵引阻力小。这与深松铲的型式、参数及土壤状况有密切关系。下面以平面凿形铲为例,说明深松铲的松土原理及影响其性能的因素。