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摘要
针对设施农业空间狭小、土壤病虫害严重，无法使用铧式犁深翻的问题，提出一种就地翻土解决办法。根据逆向工程得到就地翻土犁犁体逆向曲面，通过现有犁体成型原理，参照铧式犁犁体耕宽、耕深、犁体安装角、切土角、导曲线提升角、开度、犁体长度等参数，创设就地翻土犁犁体正向曲面；实测设施农业土壤相对湿度34.57%、土壤堆积角39°，通过EDEM软件中接触参数数据库GEMM得到接触参数范围，标定土壤颗粒间表面能4.19J/m2、碰撞恢复系数0.282、动摩擦系数0.051、静摩擦系数0.629，创设试验土槽；引入原沟落土率概念；构建原沟落土率与曲面参数间的相互作用模型，得到最佳原沟落土率曲面参数；利用Design-Expert软件进行分析，以原沟落土率为响应指标，使用Plackett-Burman试验设计方法开展多因素两水平显著性筛选试验，得到影响原沟落土率耕宽、犁铧安装角、切土角3个显著性因素；对3因素进行Box-Behnken试验设计，得到278.392mm耕宽、40.522°犁铧安装角、23.211°切土角最佳设计参数。针对优化结果进行试验，得到试验结果与预测结果误差为3.13%，试验结果表明所研究就地翻土犁可以达到就地翻垡目的，并为解决设施农业内土壤深翻问题提供参考。
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