基于ANSYS的水稻精量直播机械机架的有限元分析

为了使开发的水稻直播机的机架满足播种作业的承载要求,避免变形过大导致播深出现较大浮动而影响出苗率,同时为防止机架与发动机等激振源发生共振,影响排种的均匀性,利用ANSYS对机架进行系统分析。综合考虑平地行驶以及翻越田垄导致一轮离地等工况,发现当右前轮离地时应力和变形量最大,最大应力为58.969 MPa,最大变形量为1.662 9 mm。通过模态分析,获得机架的一阶固有频率为90.873 Hz,而激振频率在10～30 Hz范围内,远小于机架的固有频率,该状态下机架不会发生共振。通过对应力和大变形区的结构进行优化和强化,并重复进行了有限元仿真分析,结果表明变形量明显降低。上述工作表明设计开发的机架完全满足精量直播工作的要求,同时为进一步拓扑优化和轻量化设计提供了重要的理论依据。     

基于ANSYS的铺膜机机架有限元分析

[目的]机架作为铺膜机结构的支撑部件,其静态力学特性直接影响整机的强度和刚度。为了解机架在运输状态和工作状态时的受力和变形情况,保证铺膜效果,对铺膜机机架进行有限元分析。[方法]基于UG软件建立铺膜机机架的三维模型,利用ANSYS Workbench建立机架的静力学模型,分析机架的受力特点并计算出机架危险点处的应力应变值。[结果]对机架进行静态结构分析,得到机架应力和位移变形结果。铺膜机机架静力模型的最大位移变形为0.90mm,机架静力模型的最大应力值为34.04 MPa,远小于许用应力值。[结论]对静态模型结果进行分析,表明机架的强度和刚度满足使用要求。     

残膜捡拾机机架及梳齿的仿真设计与试验

机架和梳齿是残膜捡拾机的主要承载部件,为了研究机架的振动特性,利用有限元分析软件对机架进行模态分析,结果表明,机架的固有频率和外激频率相差较大,可以有效避免共振的发生。为了研究梳齿设计的合理性,利用离散元分析软件进行梳齿应力应变的正交试验,并利用DesignExpert软件进行曲面响应分析,结果表明,梳齿作业时运动速度越大,入土深度越大,入土角度越小,所受的土壤阻力越大。以耦合的方式分析得到梳齿的受力云图和变形量,结果表明,梳齿齿尖处受力最大,变形最大,其最大等效应力为183.4 MPa,最大变形量为20.949 mm,经校核梳齿的设计符合要求。样机捡拾率的田间试验结果高达85%以上,满足捡拾要求。     

3WPZ-h00自走式喷杆喷雾机机架的轻量化设计

为了解决喷杆喷雾机机架因安全裕度过大而引起质量过重的问题,利用Optistruct软件的尺寸优化模块进行轻量化设计.利用CATIA和Hypermesh软件建立整机有限元模型,通过机架的自由模态分析结果与试验结果的对比,验证了机架模型的准确性并分析了机架的振动频率.在有限元软件中对机架系统进行了静态分析,计算了机架系统在工作情况下的应力分布和变形.结合实际情况,采用离散的设计变量,以安全系数为1.3时材料的最大许用应力和变形量为约束条件,对机架进行轻量化设计.结果显示,经过尺寸优化后,机架在满足强度和刚度的情况下,其质量减少了58.1%,达到了轻量化的目的.     

3WPZ-500自走式喷杆喷雾机机架的轻量化设计

为了解决喷杆喷雾机机架因安全裕度过大而引起质量过重的问题,利用Optistruct软件的尺寸优化模块进行轻量化设计。利用CATIA和Hypermesh软件建立整机有限元模型,通过机架的自由模态分析结果与试验结果的对比,验证了机架模型的准确性并分析了机架的振动频率。在有限元软件中对机架系统进行了静态分析,计算了机架系统在工作情况下的应力分布和变形。结合实际情况,采用离散的设计变量,以安全系数为1.3时材料的最大许用应力和变形量为约束条件,对机架进行轻量化设计。结果显示,经过尺寸优化后,机架在满足强度和刚度的情况下,其质量减少了58.1%,达到了轻量化的目的。     

4U-1400FD型马铃薯联合收获机机架有限元分析

对4U-1400FD型马铃薯联合收获机,运用虚拟样机方法Pro/E绘制收获机三维实体图,应用ANSYS有限元分析软件,对其机架建立有限元模型,分析了收获机在以3～4.83km·h-1速度作业时机架的应力分布、最大应力及其产生部位.分析计算结果与样机试验结果表明:机架的结构设计合理,强度储备足够,工作安全可靠.     

SGTN-140型灭茬旋耕联合整地机简介及安装注意事项

正SGTN-140型灭茬旋耕联合整地机是在SGTN-210通轴联合整地机基础上研发的,专为29.4~44.1kW拖拉机配套全齿传动的2垄旱田联合整地机机型。1总体结构及工作原理1.1总体结构SGTN-140型灭茬旋耕联合整地机由机架、主变速箱、边变速箱、悬挂机构、灭茬部件、旋耕部件等组成。该机结构简单、性能可靠。采用通轴、三箱结构,传动平稳,动力分配均匀。该机灭茬箱体和旋耕箱体采用球     

新型联合整地机的设计与实现

[目的]研制1LZ系列新型联合整地机。[方法]针对大功率拖拉机在生产上的应用情况,研制了一种与之配套使用的1LZ系列联合整地机。介绍了整机结构及其工作原理,对联合整地机主要工作部件(平地部件和表土加工部件)进行了研究与设计,并通过了一系列的测试试验和实际生产考核。[结果]1LZ型系列联合整地机采用多种部件联合作业,减少了作业遍数及拖拉机的进地次数,减少了对土壤的有害压实,比国内现有的整地机械提高工作效率30%以上;该整地机作业质量好,能形成地表平整、土壤细碎、上虚下实的良好种床结构,为铺膜播种、精准播种、种子的出苗及作物的生长创造了良好的土壤环境。[结论]实际生产考核证明,该联合整地机能够适应新疆干旱地区农田整地作业。     

基于轮毂电机驱动的电动微耕机机架设计与分析

[目的]设计适合设施农业用电动微耕机作业工况及功能要求的机具。[方法]应用ANSYS软件对机架进行有限元分析,按照适合高效设施农业作业的结构尺寸和实际工作条件,建立耕机机架三维模型,进行旋耕受力分析和机架有限元分析。通过分析与计算,确定其工作受力和结构参数,并制作机架实体,进行相关试验验证。[结果]通过有限元分析,得到了机架有效数据。根据优化设计参数制作了机架实体。经试验验证,新设计的机架结构可满足各种工况需求。[结论]该研究为进一步的轮毂电机驱动的微型农机具结构优化设计提供了理论依据。     

基于虚拟样机技术的联合采伐机静态稳定性分析

介绍了虚拟样机技术的内涵及应用现状,利用ADAMS完成了联合采伐机CFJ30虚拟样机的建立,通过对CFJ30静态稳定性的传统理论计算与虚拟样机的仿真分析结果的比较,验证了虚拟样机技术在联合采伐机设计过程中应用的可靠性,为下一步CFJ30动态稳定性仿真分析、整机性能测试奠定了基础.     

8GX-405型自走式灌溉机机架的有限元分析

为了进一步优化8GX-405型自走式灌溉机机架的结构参数,提高其结构强度和刚度,保证整机工作性能,采用ANSYS软件,对机架进行力学模拟和仿真。根据灌溉机的工作条件和要求,在力学简化的基础上,建立了有限元分析模型,给出了静止、极限转弯等不同工况下的载荷和约束边界条件,选用梁单元进行分析和计算,得到了不同工况下结构的位移、应力变化规律,结构危险点的最大应力、最大变形分别为201.15 MPa和48.785 mm。结果表明,采用矩形钢管和板材组成的焊接式机架,强度和刚度足够,能满足使用要求。研究方法和手段可以为同类结构的分析设计所借鉴。     

履带式玉米收获机车架的多目标轻量化设计

针对4YZLP–2型履带式玉米联合收获机质量大、在丘陵山地田间通过难的问题,对玉米收获机车架进行轻量化设计：采用Solid works对车架进行参数化建模,基于车架参数化模型建立车架有限元模型,通过有限元模型进行模态分析,并利用车架模态试验验证车架有限元模型的有效性。对车架进行力学性能分析,得到了车架的应力与变形结果。基于相对灵敏度分析,筛选出车架的17个零部件的厚度作为设计变量,采用拉丁超立方试验设计以及克里格法建立代理模型,通过MOGA算法,以田间越障工况、满载弯曲工况下最大等效应力和满载弯曲工况下最大总变形量作为约束条件,车架质量和田间越障工况下总变形量最小为优化目标,进行多目标轻量化设计。车架轻量化后,车架质量较优化前减轻31.56 kg,越障工况下最大变形量也降低了0.33 mm。     

应用ANSYS Workbench对大断面集成材压机机架的优化设计

利用ANSYS Workbench有限元分析软件对大断面集成材压机机架的单个框架进行了静力学分析,以其质量与强度指标为目标,采用ANSYS Gold Driven Optimization模块进行优化设计,旨在研究框架工作过程中的应力、应变分布状态,降低框架生产成本。研究结果表明:优化前,框架存在局部应力集中现象,但最大应力为156.2 MPa,明显小于框架的许用应力196 MPa,强度富余,有进一步优化的空间;水平和垂直方向的最大位移值分别为0.31、0.08mm,刚度可靠。优化后,框架的最大等效应力与最大位移分别为179.8 MPa与0.44 mm,保证框架强度与刚度的前提下,框架的质量降低了26.3%,可显著降低生产成本。     

基于模态的联合收获机车身框架振动特性分析与结构优化

以某联合收获机主机车身框架为研究对象,采用有限元柔性体技术创建车身框架的有限元柔性体模型,并在其基础上进行模态分析与计算。结果表明,车身框架的第一阶模态频率为7.29 Hz,与收获机正常工作时割刀的激励频率(7Hz)接近,易发生共振,且对人体舒适性影响最大。为了调整收获机车身框架的固有频率,以避开外部激振频率范围,采用HyperMesh软件对收获机车身框架柔性体模型进行尺寸优化和拓扑优化,结果表明,尺寸优化后,收获机车身框架的第一阶模态频率由优化前的7.29 Hz提升至8.63 Hz,车身框架质量下降了0.006t;拓扑优化后,收获机车身框架的第一阶模态频率由优化前的7.29Hz提升至8.49Hz,车身框架质量下降了0.107t。拓扑优化与尺寸优化均可使收获机车身框架固有频率避开外部激振频率范围,但综合考虑优化设计的目标与生产制造成本,采用尺寸优化技术对收获机车身框架进行结构优化更为适合。     

帧频率变换下帧种子数分布的独立性

为构造排种器机器视觉检测的模式识别算法,采用统计分析方法对不同帧频率下的帧种子数分布进行了研究。理论推断,帧种子数分布与视觉检测的帧频率无关。排种器试验的观测结果和方差分析均证实,改变帧频率,帧种子数分布的频率、均值、标准差和变异系数均无显著变化,具有明显的一致性。四个统计量的显著性检验尾概率最小值为0.138 2,最大值达1.000 0;效应模型决定系数最小值为0.947 8,最大值达0.999 7。每个样本逐一检验,获得了相同和更强的结论。该结果为构造简便有效的排种器机器视觉检测方法提供了一个可资利用的优良特性。     

履带浮筒式挖藕机底盘设计与试验

针对水田挖藕机机动性、灵活性和适应性实际需要，设计了一种履带浮筒式挖藕机底盘。该底盘主要由机架、行走装置和可拆卸浮筒等组成。采用有限元对挖藕机底盘机架进行了分析，获取了底盘机架等效应力和总体变形云图，依此对其薄弱和冗余部位进行了结构优化。基于ADAMS对其机动性开展了动力学仿真，结果表明转弯和爬坡时履带链条间作用力相对直行时分别变大约30%和10%，最大侧翻边界角度38.6°。开展了底盘田间行走性能测试试验，结果表明，底盘液压马达最大输出扭矩≥740.44 N·m，原地转弯直径≤2.5 m，在硬土层滑转率≤ 3％，底盘上下田方便，行走稳定，可爬≤25°坡面，行走及通过性能满足设计要求。研究结果为莲藕机械化采挖技术与装备研究提供了重要参考。     

数控铣齿机主轴系统温度场有限元分析

热误差是影响机床加工精度的主要因素之一。主轴的热变形是机床总的热变形的重要组成部分。因此本文在分析数控铣齿机主轴热源的基础上,计算发热量,确定边界条件,并利用有限元软件abaqus建立主轴系统的温度场模型并进行了数字模拟仿真,为主轴系统的进一步热变形控制提供了基础。