张印，郭志军，田晨乐，庞靖，张盼港，邱毅清

(1. 河南科技大学车辆与交通工程学院，河南洛阳，471003; 2. 河南科技大学农业装备工程学院，河南洛阳，471003)

0 引言

采用振动方式在特定工况下可以有效减小土壤切削阻力[1-2]，目前主要有强迫振动[3-4]和自激振动[5-6]两种形式。强迫振动主要通过对土壤切削机具加装额外激振装置来实现[7]，在特定频率、振幅、土壤条件和工作方式下可取得良好减阻效果[8-10]。这种方式可以起到明显的减阻效果，但是机具和土壤参数一旦不协调，极易出现系统总功耗增加的情况[11-12]。自激振动是在非均匀土壤阻力作用下，利用切削部件自身弹性，使切削部件—土壤相互作用系统产生振动[13]，起到迅速松碎土壤和减阻效果[14-15]。自激振动应用较成熟的有弹齿和切削工具铰支再附加弹簧[16]两种，也都存在机具振动参数与复杂土壤条件相互适应问题[17]。无论是哪种振动形式，拓宽机具本身振动参数与土壤固有振动参数彼此之间的匹配和适应能力成为亟待解决的问题。

在频率、阻尼比和振幅等振动参数中，频率参数是首要因素，它决定了振动式土壤切削的性质和减阻效果。查阅大量振动式土壤切削机具通过土槽[18-19]或田间耕作[20-21]测试研究成果，发现已采用的机具振荡频率分布范围非常广，从2 Hz到50 Hz都有采用，并声称都取得了较好的减振效果。这对形成相关振动式土壤切削机具参数设计指导性意见就显得比较困难。

振动式土壤切削机具工作过程中，机具与被切削土壤之间振动参数的合理匹配是有效减阻的关键。……