甘蔗深松旋耕联合作业机机架的静力学分析

为确定甘蔗深松旋耕联合作业机机架的静态特性,验证机架设计是否合理,以自主研发的1SG-230型甘蔗深松旋耕联合作业机机架为研究对象,进行静力学分析。采用UG三维软件建立有限元模型,通过利用NX Nastran求解器进行机架弯曲工况和扭转工况的有限元静力学分析,得到机架应力集中位置和最大值以及应变发生最大位移,并在强度允许的范围内,轻量优化设计铲柄保险安装座板的厚度。研究结果表明:甘蔗深松旋耕联合作业机机架的设计满足强度要求,铲柄保险安装座板厚度优化为10 mm,机架整体质量减小6.8%。该研究为甘蔗深松旋耕联合作业机的优化和改进提供理论方法和依据。     

双孢菇工厂化搔菌机机架模态及有限元分析

为增强双孢菇工厂化生产自走式搔菌机作业可靠性和安全性,运用SolidWorks三维建模软件建立机架的三维模型,在ANSYS Workbench中对其进行模态分析。提取出前10阶固有频率和模态振型,并与外部激振频率进行对比分析,排除可能发生共振现象的固有频率,并进行机架的有限元分析。结果表明:机架前10阶固有频率在35.26~113.41 Hz之间,在第9阶固有频率106.31 Hz出现最大振幅为24.153 mm,在第3阶固有频率51.737 Hz出现第2大振幅19.06 mm,振幅范围在8.705~24.153 mm,机架上各阶固有频率有效地避开了可能发生共振现象的外部激励频率范围,且机架满足设计强度要求,进一步提高了搔菌机作业安全性。本研究为双孢菇工厂化生产自走式搔菌机的设计与优化提供参考。     

全喂入式胡麻脱粒机机架模态分析与结构优化

为增强全喂入式胡麻脱粒机作业可靠性和安全性,运用SolidWorks三维建模软件建立机架的三维模型,在ANSYS Workbench中对其进行模态分析,提取出前10阶固有频率和模态振型,并与外部激振频率进行对比分析,确定可能发生共振现象的固有频率,借助正交试验进行结构优化。结果表明:当机架角铁边宽由35 mm增加为40 mm,侧板厚度由2.0 mm减至1.8 mm,角铁厚度由5 mm减到3 mm时,各阶固有频率有效地避开可能发生共振现象的外部激励频率范围,各阶振幅均有所减少,进一步提高脱粒机的作业安全性,且优化后的机架满足设计强度要求。该研究为全喂入式胡麻脱粒机的设计与优化提供参考。     

甘蔗装车机机架振动模态分析

利用有限元分析软件ANSYS建立甘蔗装车机机架的有限元模型,进行模态分析,结果表明机架的四阶固有频率35.39Hz,与柴油机工作转速下产生的激振力基频33Hz接近,易产生共振。     

苜蓿压扁试验台设计及其机架模态分析

结合苜蓿压扁效果的影响因素:压辊间隙、弹簧的初始拉力、压扁辊转速、喂入量等,设计了一种苜蓿压扁试验台。借助SolidWorks中的Simulation有限元分析模块对试验台机架进行模态分析,提取出前10阶固有频率和模态振型。结果表明,其固有频率范围在151.83~69.09 Hz,与外部激振频率进行对比分析,各外部激振频率远比最低频率151.83 Hz小,因此不会发生共振现象,对机架安全性没有影响,试验台可以安全稳定地作业。     

2CM-2型起垄式木薯种植机机架的模态分析及拓扑优化

以2CM-2型起垄式木薯种植机机架为研究对象,采用UG软件建立了机架的有限元模型,利用NX NASTRAN解算器进行了机架的模态特性分析,确定了机架前6阶模态振动固有频率范围、振动位移最大值和主要振型特征,明确了机架发生共振的情况,并进行机架拓扑优化。研究结果表明:优化后木薯种植机机架的前6阶模态固有频率为30.778～120.965 Hz,避免了路面激振频率与固有频率发生重叠共振,机架优化合理,动态特性良好。本研究为2CM-2型起垄式木薯种植机机架的优化改进提供理论参考依据,对提高木薯种植机机架的使用寿命具有重要意义。     

甘蔗地机械深松旋耕联合作业技术效益分析

以深松、旋耕联合整地机具为代表的整地技术,实现了甘蔗地土壤耕作技术的第二次革命。本文通过分析研制的甘蔗地用1SG-230型深松旋耕联合作业机功能机构特点,阐述了甘蔗地机械深松联合旋耕联合作业技术生产和传统生产对比的效益分析及对我国热带地区甘蔗机械化发展的促进作用。     

残膜回收机机架有限元分析及优化

针对残膜回收机的整机振动强烈、机架开裂等问题,运用ANSYS Workbench19.0软件对残膜回收机的机架进行静力学分析和约束模态分析,研究机架的静力学特性和模态特性,获得机架的固有频率、振型、阻尼等参数,并在此基础上采用正交试验设计的方法,以机架的左右边板厚度、主连接梁管厚、副支撑梁宽度为试验因素,第1、2阶固有频率为试验指标对其进行结构优化。当机架左右边板厚度为12 mm、主连接梁管厚为6 mm、副支撑梁宽度为70 mm时,机架的第1、2阶固有频率50.747 Hz、53.557 Hz不在外部激励频率范围（0.833~40 Hz）内,并且优化后的最大应力值降低3.295 MPa,优化前的最大振幅为17.642 mm,优化后的最大振幅为12.719 mm,降低了4.923 mm,有效避免共振现象的发生,优化前后的机架均满足刚度和强度要求。该研究可以为残膜回收机的机架设计、可靠性研究上提供理论参考。     

气吹式深松铲自由模态试验与分析

对气吹式深松铲进行自由模态试验,得到气吹式深松铲的固有频率和模态振型,通过模态置信准则分析了该试验模态阵型,结果与模态振型矩阵的验证趋于一致,表明模态分析结果与理想情况相吻合。气吹式深松铲的第1阶到4阶固有频率分别为212.073、417.499、463.254、546.504Hz,均远超柴油机的激励频率37Hz,有效避免了气吹式深松铲的共振。通过自由模态试验研究,为下一步气吹式深松铲与气吹式深松机的整机动力学分析奠定基础,并可为后续气吹式深松铲的优化改进、气吹式深松机整机的模态分析、气吹式深松机整机的优化减阻及解决深松深度不平衡等问题提供参考。     

玉米/小麦间作模式下小麦收获机机架模态分析及结构优化

为降低玉米/小麦间作模式下小麦收获机作业过程中的振动对其工作性能的影响,以机架为研究对象,利用SolidWorks软件建立其三维实体模型,通过ANSYS Workbench软件分析机架的前6阶固有频率和振型,对比分析各阶固有频率与外部各激励振动频率,找到引起整机共振的外部激励来源,进而优化机架结构避免共振现象的发生。当小麦出槽口的厚度增加到3.0mm、收割脱粒连接槽厚度增加到3.3mm、后板的厚度优化为1.0mm、旁板的厚度增加到1.1mm时,机架各阶固有频率均避开外部激励频率,在保持小麦收获机工作性能稳定的同时,经济成本最小化。     

微耕机变速器的振动特性分析——基于ANSYS Workbench

为分析造成微耕机工作过程中振动强烈的原因,对某微耕机的变速器进行振动分析。采用UGNX建立该变速器的三维模型,通过UGNX与ANSYS workbench的无缝接口,将三维模型导入ANSYS中建立有限元模型。对变速器进行模态分析,得到变速器的固有频率和振型。数值模拟分析表明:在工作状态下,微耕机变速器的1阶固有频率是346.58Hz,高于发动机和旋耕刀辊产生的激振频率,因此变速器不会产生共振。     

宽幅播种机折叠机架的模态分析

为了得到宽幅播种机折叠机架的振动特性,验证机架的设计是否合理,以自主研发的2BMZ-13型气吸式免耕精量播种机折叠机架为研究对象,进行了模态振动分析。采用三维建模软件Pro/E和有限元仿真分析软件ANSYS Workbench建立机架的有限元模型,通过模态分析模块得出机架前6阶振型的固有频率、振动方向和极值等振动特性,输出各阶的振形图,并将仿真分析结果与外激频率进行对比。研究结果表明:折叠机架结构设计合理,机架固有频率没有发生重叠且避开了外激频率,避免了共振现象的发生。本研究对提高播种机的播种精度、延长播种机的使用寿命具有重要意义。     

基于NASTRAN的齿轮箱模态分析与优化设计

针对齿轮箱正常工作时振动大的问题,需要采取措施减少共振的发生。利用三维软件UG对某齿轮箱进行了参数化建模,运用NX NASTRAN有限元软件求解出了齿轮箱的前4阶模态频率和振型。在分析了齿轮箱外部激振源特性的基础上,为使齿轮箱的固有频率避开外部激振频率,对齿轮箱进行了结构优化设计。     

基于ANSYS的残膜回收机提土筛膜组件机架静力学及模态分析

残膜回收机提土筛膜组件机架是重要的承载部件,为避免作业过程中出现机架结构强度不足和共振问题,运用Solidworks软件建立三维几何模型,并采用ANSYS软件分别对其进行有限元静力学及模态分析。静力学分析结果表明:机架在静载荷51.975×10~(-3) MPa下最大位移0.118 9 mm,最大应力为23.441 MPa,小于机架材料的屈服强度235 MPa。模态分析结果表明:机架前6阶固有频率的范围是93.617～32.582 Hz,与激励频率0～15 Hz不在相同范围,故工作时不会引起机架发生共振。研究结果可为相关机械结构设计提供参考。     

基于Solidworks的可对折机架的有限元分析及试验

为验证自主研发的折叠式智能棉花精量播种机可对折机架设计的合理性,对机架进行静强度校核及模态振动分析。利用Solidwork建立机架的三维模型,通过静强度分析分析得到应力特性,进行强度校核。进行模态分析得到机架前5阶振型的固有频率、振型等特征,并将模态分析结果与外激频率进行对比。结果表明:可对折机架前后联接板受力方向相反,最大应力小于材料强度。机架与拖拉机固有频率无重叠区间且避开外激频率,不会发生共振现象。田间试验验证了机架具有足够强度,播种施肥性能达到国家标准。     

3ZSP-2型甘蔗中耕施肥培土机机架的有限元分析

为了检验3ZSP-2型甘蔗中耕施肥培土机机架设计的合理性,采用UG NX虚拟仿真软件建立了机架的三维模型,应用NX Nastran解算器对机架进行了有限元分析,通过静力学特性的有限元分析得到了机架的应力和应变位移分布规律,振动模态特性分析得到了机架前10阶的固有频率、振型特征、极值节点位置、节点位移最大幅值等振动特性参数,并将分析结果与实际工况进行了对比。研究结果表示:3ZSP-2型甘蔗中耕施肥培土机机架设计的强度和刚度都满足要求,机架的固有频率与外部激励频率不重叠,不会产生共振现象,机架设计合理。本研究对3ZSP-2型甘蔗中耕施肥培土机使用寿命的延长和作业效果的提高具有重要意义。     

矮化密植红枣收获机骑跨式机架的有限元分析

根据新疆矮化密植枣园地面特点,为提高红枣收获机的工作性能,利用Ansys有限元分析软件分析红枣收获机在平整地面匀速直线运动工况下和在地面不平整工况下机架应力、变形的大小及分布情况。结果表明:最大变形发生在机架顶部发动机的安装位置及纵梁上激振装置的安装位置,应力集中发生在前段纵梁、方管与方管的连接处,可根据所得数据校核机架强度。同时,对机架进行模态分析和谐响应分析,求解出机架的固有频率和振型,通过与外界激振频率对比分析及谐响应分析得出机架位移随频率变化的趋势,在频率为30Hz时,产生共振,求解得出30Hz处最大应力为804.35MPa、最大变形为15.312mm。由于最大应力大于机架材料的屈服极限,机架产生断裂,因此应对机架进行优化改进,使机架满足静载荷和激振载荷作用下的强度要求,保证矮化密植红枣收获机的安全、可靠。     

基于ANSYS的核桃分级装置机架静力学及模态分析

为避免核桃分级装置在工作时出现结构强度及共振问题,以其核心承载部件机架为研究对象,利用Solid Works软件建立几何模型,并运用ANSYS软件进行有限元静力学及模态分析。静力学分析结果表明:机架在静载荷下的最大应力值为11.314MPa,动载荷下的最大应力值为28.285MPa,均小于材料的屈服极限值,且最大变形量为0.100 18mm,安全系数为15,机架结构强度能够满足工作要求。模态分析结果表明:机架的前6阶固有频率分布在36.07 131.07Hz之间,5阶振型产生的变形量最大,最大位移量为25.401mm,对应频率为118.87Hz,机架工作频率与其固有频率不在同一区间,因此在工作过程中不会发生共振。研究结果可为核桃分级破壳机械的设计与改进提供参考。     

弯刀圆形曲面铲式深松旋耕整地机的设计简介

针对目前深松旋耕联合作业整地机,作业中深松铲立柱破土工作阻力大、入土行程长、表土易翻动、深松铲立柱易缠草以及机具升降时动力输出万向联轴器与机架前横梁易干涉等问题,设计一种弯刀圆形曲面铲式深松旋耕整地机,一次作业可完成深松、灭茬除草、翻压覆盖绿肥和旋耕碎土等工序,适用于玉米、小麦等作物播前的整地,有利于蓄水保墒,是农田作业的新型复式作业机具。     

激光钳工划线机横梁结构的有限元分析

横梁是激光钳工划线机中重要的承载部件,其静、动态特性对整机的划线精度和稳定性影响很大。采用ANSYS的designmodeler模块对激光钳工划线机横梁结构进行三维建模,并进行静力分析与模态分析。结果表明:当激光器运动到横梁中点时,横梁整体产生最大变形,最大变形量0.0052mm;通过模态分析得到了横梁整体前6阶固有频率和相应振型,其一阶固有频率为202.04Hz。以上分析验证了该激光钳工划线机横梁结构的静态特性和动态特性皆满足划线精度要求。