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土壤压实作为土槽整理的重要环节，直接影响到后续试验的准确性，目前土槽土壤压实主要为光辊碾压，只能对15cm深度的土壤进行有效压实，超过15cm深度土壤基本没有压实效果，为了有效控制土槽深层土壤的坚实度，常采用人工将土槽土壤分为多层，对每一层进行压实后回填土壤，再将回填的土壤进行压实，直到把全部土壤压实完毕，工作强度和人力消耗大，周期长，成本高。因此，土槽实验室中急需一种土壤深层振实机具，要求能够减少压实层数和每层压实遍数，有较好深层土壤压实效果、降低劳动成本、提高压实效率。本文主要研究内容与结论如下： 1.通过计算得到振实机的主要参数和总体结构方案，并对各关键零部件进行校核分析，确保能够满足设计要求。运用三维软件Pro/E对各零部件进行三维建模，利用虚拟样机技术对振实机进行模拟装配，并排除各零部件之间的干涉，保证机具能正常运转。 2.利用有限元分析软件ANSYS对振实机偏心轴和侧板分别进行模态分析和静力学分析，结果表明，偏心轴的固有频率大于振实机工作频率范围，不会产生共振而导致零件失效，侧板在巨大的激振力作用下，开孔周围没有出现应力集中现象，符合设计要求。 3.在压路机—土壤的经典动力学模型基础上，建立了振实机—土壤的动力学模型，并进行简化处理，首先利用ANSYS/LS-DYNA软件对光辊碾与土壤之间的相互作用进行模拟仿真，得到不同深度土壤应力的变化规律，与前期土槽实验数据进行对比分析，发现通过实验得到的不同深度土壤坚实度变化规律与模拟得到的不同深度土壤应力变化规律相似，验证了所选土壤模型的正确性。然后对振实机与土壤之间的相互作用进行仿真分析，分别得出振实机振动频率、牵引速度、振脚尺寸以及振脚间距对不同深度土壤应力分布的影响，为振实机样机的试制提供参考依据。 4.样机试制完成后，在西北农林科技大学土槽实验室对机具进行土壤压实试验，发现浅层土壤的坚实度随着牵引速度和振动频率的变化没有太大的改变，而深层土壤的坚实度随着牵引速度的增加逐渐减小，当振动频率为20Hz时，深层土壤的坚实度达到较大值。在样机牵引速度为0.4km/h，振动频率为20Hz的条件下与牵引速度为0.4km/h的光辊分两层压实试验结果进行对比，结果表明，在深层土壤达到同等压实效果下，光辊碾分两层一共压实12遍，而样机只需压实6遍，减少了压实层数与压实遍数，达到了降低劳动强度，提高效率的目的。分别采用光辊碾和振实机对土槽土壤进行分层压实，在土壤坚实度大致达到大田土壤坚实度分布的情况下，光辊碾需分3层压实，共压实27遍，振实机分2层压实，共压实9遍，为农机具土槽试验提供良好的试验条件。