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

入土角是深松铲的关键参数之一,其对深松铲的作业性能产生重要影响。本文在模拟大田土壤环境的基础上,以箭形深松铲为对象,研究不同入土角对土壤硬度变化的影响。试验结果表明:(1)在垄形中心线位置,浅层(0~250mm)土壤的硬度变化受入土角影响较小,犁底层下部(250~300mm)土壤的硬度减小程度随入土角增大而提高;(2)入土角对土壤硬度变化及其分布状态产生重要影响,当入土角为23°时,土壤硬度变化系数大于入土角为18°与28°,深松铲对土壤的疏松效果最1佳;(3)采用surf函数及cubic插值算法对土壤硬度分布进行可视化,扰动区域土壤的疏松效果及硬度变化趋势与试验结果一致。本研究可以为优化深松铲结构参数、提高深松耕作质量提供决策依据。

深松作业存在的主要问题是耕作阻力大。深松机中深松铲作为重要部件,其形状和结构参数直接影响着深松作业的牵引阻力及作业质量等。通过推拉力计测量了鸭掌形铲在不同入土深度时的耕作阻力;通过变换不同铲形的耕作试验,测量了现有凿形铲、鸭掌形铲、翼形铲在入土深度为35cm时的耕作阻力。结果表明:牵引阻力随着鸭掌形铲入土深度的增大而增大,因为土壤硬度随着土层深度的增加而增大,所以在10~20cm的土层中对深松铲的阻力较小,深松铲在20~30cm的土层中的阻力有较大增加,在30~40cm的土层中阻力增加幅度更大,其规律符合二次曲线。