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农机化研究2025年第05期:一种农田自动土壤采样车的仿真设计与试验

来源:期刊VIP网 时间:


作者:杨厚城;夏丹燕;米亚龙;廖志辉;杨笑楠;

单位:华南农业大学工程学院;华南农业大学车辆导航与控制实验室;

摘要:回顾国内外土壤采样车的发展,针对我国精准农业发展的实际需求,解决现有土壤采样设备自动化程度不高、采样速度慢等问题,设计研制了一种农田自动土壤采样车,可对不同土壤层进行快速自动的采集作业。采样车总体方案结合了具有高通过性的车辆底盘和液压冲击式土壤采集装置,并根据车辆的结构布局,其取土器采用车辆驾驶室侧边加装的安装方式,分析取样典型工况,确定主要设计参数;应用ANSYS Workbench软件对采样机架结构的强度和刚度方面进行仿真计算和分析,发现在支撑板前端支撑后端悬空工况下应力最大,为201.3 MPa;对机架进行模态分析,计算机架的动载系数,得到机架最大动应力为110 MPa。田间采样车性能试验表明,土壤采样车可在农田环境下对不同深度土壤层进行快速自动采样,平均采样深度、采样时间和样品质量均满足土壤采样的需求。

关键词:土壤采样车;;有限元仿真;;模态分析;;快速采集

基金资助:广东省农业厅畜牧机器人现代农业创新团队计划项目(2019KJ129);; 广东省乡村振兴战略专项(200-2018-XMZC-0001-107-0130)