[发明专利]一种润滑减阻作业部件性能优化及效果评价方法

说明书

本发明涉及一种润滑减阻作业部件性能优化及效果评价方法，润滑减阻作业部件提供多种孔径，表面沟槽的宽高比、润滑减阻室内测试装置液压系统内压力、前进速度变化；构建多目标与牵引阻力间关系模型的优化变量与指标，提供一种评价方法，通过不同的权重系数在不牺牲耕作效果前提下优化深松作业阻力通过改变深松作业部件参数，优化深松铲作业效果、减小目标水平受力，指导科研生产，研发中无需进行大田试验，省时省力试验成本低，提高了研发效率。

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，涉及一种润滑减阻作业部件性能优化及效果评价方法，对室内土槽的减阻作业效果做出合理评价。

技术背景

深松技术是一种重要的保护性耕作技术，深松作业有效打破犁底层，促进土壤气、液、固三相介质交换，增强大田蓄水能力，有效杀灭杂草病虫害，对于大田作物的增产、提质有重要的意义。

土壤对触土部件的粘附力、触土部件前进时的切削力对于深松作业的作业效果、效率、质量有很大的影响，这些问题极大的阻碍了深松作业的普及与推广。为了减小作业时的作业阻力，科研人员提出通过润滑方式来实现减小深松阻力，并与分层深施肥、大田消毒结合起来，并取得了良好的减阻效果。由于对于润滑深松减阻的研究尚处于初期，对于液压系统内流量、压力、前进速度与牵引阻力间是何关系尚不明确，加之土壤物性的不确定性、季节、设备限制，在试验过程中各方面都有局限性，为明确润滑减阻深松作业机理，更好的设计液压参数与工作参数间关系，亟待设计并提出一种基于润滑深松室内试验台的试验样件及其作业效果的评价方法。

经对现有技术的文献检索发现，中国发明专利“机械深松作业质量检测与评价方法及系统”专利申请号201610078173.4，通过ARM平台检测作业面积及深度，用来评价深松作业的质量，该发明专利适用于日常的深松作业，并不适用于深松铲的研发、设计作业；中国发明专利“一种基于排序学习的农机深松作业质量评价方法”专利申请号201710371669解决了现有农机深松作业质量的评价未采用客观的评价体系的问题，通过采集多台农机在一次深松作业中的作业数据包括每个时间节点下的经纬度、三轴加速度、三轴角速度和耕作深度数据，通过处理这些数据作为样本，采用排序学习建立深松作业质量评价体系，用来评价深松作业中的作业质量，该发明专利适用于多台深松作业机具联合作业时候评价深松作业质量，不适用于深松铲研发时的单台作业机具与机理探究。

发明内容

针对以上技术的不足，本发明提供一种润滑减阻作业部件性能优化及效果评价方法，润滑减阻作业部件提供多种孔径，表面沟槽的宽高比、润滑减阻室内测试装置液压系统内压力、前进速度变化；构建多目标与牵引阻力间关系模型的优化变量与指标，并提供一种评价方法。

本发明采用的具体技术方案如下：

一种润滑减阻作业部件性能优化及效果评价方法，主要包括以下步骤：

1)决策变量与指标的选择：根据润滑减阻深松部件作业效果的测试装置特点与深松作业部件工况参数要求，确定多目标优化模型决策变量与目标；所述的决策变量包括作业部件节流孔径大小；表面沟槽的宽高比；润滑减阻深松部件作业效果的测试装置系统压力等数据，所述的目标包括水平阻力、测边阻力、液压系统稳定性。

2)试验数据采集：按照步骤1)所确定的决策变量与目标，设置决策变量的不同水平节流孔R大小；表面宽高δ比；系统压力；设置目标水平阻力F₁、侧边阻力F₂、液压系统P稳定性λ。

3)设计作业部件优化与作业效果评价的试验方案；根据试验变量与目标设计试验方案，采集目标结果，赋予目标结果权重系数，将多目标优化转化为单目标优化与评价；水平阻力F₁为深松作业主要阻力来源，本发明主要目的就是要减小该阻力，侧边阻力F₂为深松作业过程中深松铲对侧边土壤扰动的主要来源，液压系统压力P的稳定性为了保护系统内液压组件，提高深松各部件作业寿命，λ越小越好；