基于LS-DYNA的铧式犁结构优化设计及性能分析

基于LS-DYNA法建立犁体与土壤的耦合接触有限元模型,讨论不同犁体导曲线、铧刃角、安装角、端点角、耕作速度对耕作过程翻垡效果和犁体应力影响,并进行试验验证。结果表明：椭圆曲面比抛物线曲面耕作时阻力更小、土壤翻垡效果更好,阻力降低5.6%,翻垡距离提升14.8%;对犁体前进速度、铧刃角、安装角、端点角进行单因素分析,发现翻垡距离随着速度增加而增加,而随着铧刃角、安装角、端点角呈现出先增大后减小的趋势。因此,通过选取合适的速度与结构参数可以提升铧式犁的翻垡性能,减低犁体阻力。     

犁体曲面离散元仿真试验与参数优化

为了优化犁体曲面结构参数、减小铧式犁耕作阻力,采用水平直元线法设计犁体曲面,运用Solidworks软件建立实体模型,利用EDEM软件建立犁体—土壤离散元模型,并以犁体阻力最小为目标,对犁体铧刃角、犁铲安装角和导曲线扣垡角三因素进行正交仿真试验。仿真结果表明:所建立的犁体—土壤离散元模型可以较好地反映犁体在耕作过程中的阻力的变化情况,犁体阻力随着犁体与土壤接触面积的增大而增大,当犁体全部进入耕作状态时,犁体所受阻力达到2 621～2 795N,且趋于稳定。正交试验结果表明:铧刃角对犁体阻力影响极显著,犁铲安装角和导曲线扣垡角对犁体阻力影响显著。犁体结构最佳设计参数组合为:铧刃角45°,犁铲安装角25°,导曲线扣垡角5°,犁体阻力为2532 N,比优化前减少6. 36%。研究结果为犁体曲面优化设计提供一种离散元分析方法,也为犁体曲面的设计提供数据参考。     

调好悬挂犁才能犁好地

悬挂犁具有结构简单,制作成本较低,机动性强,转弯半径小,在小块地使用较为方便等特点,尤其是现在拖挂机普通设置了液压悬挂装置,故悬挂犁得到了广泛地应用。但是,常听一些机手反映用悬挂犁翻出的地不平,有的机手因此而放弃使用悬挂犁,这实在是一种误解,其实,地犁不平,多因调整与使用不当所造成。用悬挂犁犁地,常见耕不平的现象有两种。一是按垡不平,两个行程的接垡处有一条土坎或浅沟,其界限十分明显。二是沟底不平,即各铧耕深不一。据此,应进行以下一些调整:1.调整各铧,使其耕深一致在保证犁架无变形的前提下,使其横向与纵向均处于水平状态…     

碎土型犁体曲面作业过程的仿真分析——基于ANSYS/LS-DYNA

在农机作业中,铧式犁主要是通过犁体曲面完成对土壤的切土和翻垡,达到土壤耕作的目的.犁体曲面的参数对铧式犁的工作性能和动力消耗都有较大的影响.为此,利用数学建模中参数化建模的方法对碎土型犁体曲面进行建模,并对犁体曲面耕翻过程进行动力学仿真分析,得出优化的曲面参数及其各项参数对犁体曲面工作性能(牵引阻力、翻馑性能)的影响,从而达到对铧式犁优化设计的目的.     

普通悬挂铧式犁的调整

普通悬挂铧式犁在土壤耕作中仍有广泛的应用。为了使犁体具有良好的翻垡和履土性能，确保耕深一致、沟底平整，不漏耕、不重耕，保证耕作质量。再加上不同土壤的物理力学性质。在实际情况中，耕作要考虑许多因素，我们难免要对机具进行调整。下面就以向右翻垡型的普通铧式犁为例，介绍一些铧式犁的调整方法：     

悬挂翻转犁的正确挂接与调整

<正>全悬挂翻转犁由悬挂装置(翻转轴、油缸、转向阀)、横向水平调节螺栓、犁架(梁)、犁体(犁柱、犁壁、犁胫、犁铲、犁侧板)、限深轮、调幅斜撑杆等组成。     

铧式犁作业前的主要技术状态检查

正铧式犁是农业耕作的主要农具之一,在耕整地机械中,历史最悠久,使用最广泛,其翻土和覆盖性能为其他耕地机具所不及。犁地作业对改善土壤的结构与理化性状,调节和提高土壤肥力,保证作物实现高产稳产有很大的作用。为了让铧式犁更好地为农业生产服务,在作业前我们要做好铧式犁主要技术状态的检查工作。1铧式犁的分类铧式犁按与拖拉机的挂接方式不同分为三种,即悬挂犁、半悬挂犁和牵引犁。1.1悬挂犁悬挂犁一般由犁架、悬挂架、犁体、犁刀、调     

泰山—25型拖拉机为什么不能挂接LXT12—2—20型双铧犁耕地

一台泰山—25型拖拉机悬挂LXT25—3—20型三铧犁可正常作业,而改挂与12型拖拉机配套的LXT12—2—20型双铧犁耕地.犁不入土。原因分析如下: 正常情况下,犁入土时,犁体必须向前倾斜,使第一铧犁尖首先落地,才能保证犁正常入土。如果落犁时不是第一铧犁尖先落地,而是最后一铧的犁踵先碰地,犁就无法入土。 为了便于分析,我们把纵向垂直平面内的悬挂犁看作是挂在abcd四杆机构上(如图1所示)。由于     

犁铧的修复与自制

犁铧是铧式犁犁体的重要零件。其作用是 ,在犁进行耕作时 ,犁铧沿水平方向将土垡切开 ,并推动垡片沿犁铧与犁壁组成的犁体曲面形成后垡推前垡的趋势 ,将土垡挤压、破碎和翻转 ,并侧向抛进前铧的犁沟里。据测定 ,犁铧的工作阻力约占犁体工作曲面总阻力的５０ %。犁铧的磨损非常快 ,犁铧过度磨损后将严重影响耕作质量 ,而且功率消耗也大大增加。因此 ,须要及时修复或更换新件。１．犁铧的修复制造犁铧时 ,为了便于修复 ,在背面铧尖或铧背处一般都留有供锻延用的母体堆积（储备）凸起。有这种凸起的犁铧 ,可用锻延方法修复。锻延时 ,应保证犁铧…     

基于TRIZ理论的就地翻土犁设计

为消除铧式犁土垡侧移,更好地适应设施农业中深翻的耕作需求,基于TRIZ理论对铧式犁进行创新设计。利用TRIZ分析工具对铧式犁的耕作状况进行分析,找出铧式犁造成土垡侧移的原因,用物—场模型和标准解系统得到一般性解决方案,并结合犁体曲面设计方法得到一种能够使得土垡无侧移的就地翻土犁具体设计方案。借助CAD及ADAMS软件对就地翻土犁翻垡过程进行仿真分析,仿真结果验证方案的可行性。     

悬挂式翻转犁的研究现状及发展趋势

犁耕作业是农业生产中必不可少的生产过程,铧式犁也是世界农业生产中历史悠久、应用最广泛的耕地机械。与普通铧式犁相比悬挂式翻转犁在犁架上安装两组左右翻垡的犁体,可以交替工作,减少拖拉机空行程,提高耕地效率。为此,介绍了悬挂式翻转犁的类型及特点,简述了国内外对悬挂式翻转犁的研究现状,分析了我国悬挂式翻转犁在设计发展中存在的主要问题,提出相应的发展对策和建议,从而为我国自行研制适合我国实际情况的悬挂式翻转犁提供参考。     

设施农业就地翻土犁结构设计与仿真

针对铧式犁使土垡侧移而无法适应设施农业耕作需求的难题,设计一款新式犁体.基于铧式犁的设计方法水平直元法和翻土曲线族法,提出一种翻土曲元法.通过对犁体导曲线、翻土曲元线的设计,由翻土元线中点穿透于导曲线且翻土元线角度按照规律变化后得到一种翻垡后土垡无侧移且无犁沟的就地翻土犁体曲面,利用Solidworks建立就地翻土犁数...     

覆盖型系列悬挂犁

为落实省政府关于严禁焚烧秸秆的重要指示精神,解决秸秆粉碎还因急需的配套耕地机械,河北省农业机械化研究所研究开发成功覆盖型系列悬挂犁,包括1LF130型悬挂单铧犁,1LF230型悬挂双铧犁,1LF430型悬挂四（三）铧犁。分别与11—13．2、18．4—22、36．8—40．4kw的四轮拖拉机配套使用。该系列犁消化吸收了美国720型犁的先进技术,改进了国产犁的犁体设计参数,使犁的翻垡性能、碎土性能特别是对秸秆的覆盖性能有了明显的提高。其最大耕深为22cm,地表8cm以下秸秆覆盖率达98％以上。该系列犁能够满足秸秆还田对耕深、碎土、覆盖等农艺…     

市场信息

悬挂调幅翻转高速犁该机主配动力为100马力以上轮式拖拉机,采用四杆机构组合控制调幅设计,方便、可靠、真正实现了无级调幅。用户根据土壤墒情、土质情况、配套拖拉机,通过调整调幅丝杠组合,可轻易实现前铧耕幅、后部单犁体耕宽的同步改变,使机组保持良好工作速度,达到高效作业。整机使用35cm高速犁体,具有翻垡、碎土、覆盖性能好,工作阻力小等特点;采用的液压翻转阀为压力式控制阀,犁体翻转可靠、平稳、冲击小。     

油菜直播机开沟犁体曲面优化与试验

为减小油菜直播机开畦沟系统牵引阻力并分析机组不同作业速度对牵引阻力影响的规律,开展了开畦沟犁体曲面参数与作业速度的试验研究。建立了EDEM离散元土壤仿真模型,以犁体牵引阻力为试验指标分别开展以铧刃起土角、导曲线开度、直元线起始角、直元线最大角及作业速度为试验因素的试验;构建了犁体曲面优化模型,并开展了犁体曲面的3D打印及试制加工。仿真试验结果表明:在试验范围内,牵引阻力随铧刃起土角增大而减小,分别随导曲线开度、直元线起始角、直元线最大角增大而增大,随作业速度的增大而急剧增大,作业速度从1.0 m/s增加到2.0 m/s,牵引阻力及功耗分别为前者的1.98倍及3.97倍;仿真优化结果表明:当犁体在一定工作参数条件下,铧刃起土角为15°,导曲线开度为190 mm,直元线起始角为35°,直元线最大角为40°时,犁体牵引阻力最小为241.11 N,比优化前减少11.26%。为考察优化犁体实际田间作业效果,对犁体进行3D打印及试制加工并与原有犁体进行田间对比试验,结果表明优化犁体作业的畦沟沟底大块土垡少,残留土壤质量减少62.87%,沟底干净,T型沟明显。     

旱作沙壤土上铧犁犁体曲面阻力分析

在为华北地区研究設計性能好、阻力輕的机力犁以及在探討小垡条铧犁能否作为我国一些地区犁的发展方向的过程中,除了应探明犁体曲面参数对翻土、碎土、及复盖等性能的影响外,还必須研究它們与阻力間的关系。由于铧犁耕作时土垡受力与变形情况相当复杂,所以尽管长期以来各国許多研究工作者对铧犁与土壤相互作用过程进行了大量的工作,但在建立犁体曲面阻力关系式的問题上,却始終未能获得与实际相符的,且便于应用的結果。     

凯斯农机设备性能简介 (三 )

凯斯公司的配套农业机械主要技术性能指标介绍如下： 1犁 　　凯斯公司生产的犁有牵引式 (700/800)7～ 12铧、悬挂式 (145/165)3～ 6铧,半悬挂式 (7500)4～ 7铧。根据不同土壤结构和作业要求,可供选择的犁铧也有三种。①通用型犁铧 (HSCX)②深耕型犁铧 (HSCU)③欧洲型犁铧 (HSES)。 　　通过以上不同选择,可以满足任何土质的翻地作业。犁体采用先进的金属处理工艺,使其硬度和韧性在同类产品中都处于领先地位。由于在设计和加工制造中的先进工艺方法,可以确保在整个犁体上产生均匀磨损,使用户获得一个更长、更合理的使用周期。 型…     

双向犁的发展趋势及ILA-345型双向犁的研究设计

本文作者介绍了国外双向犁的研究动态;探讨了我省双向犁的发展方向,即以铧式、滚垡型犁体作为主要工作部件,并首先发展水平回转式双向犁,同时应加强小型双向犁及双向犁的基础理论研究;最后作者重点论证了ILA-345型水平回转式双向犁的设计方案。     

悬挂犁也能把地耕平

用悬挂犁耕地,常见耕不平的现象有两种,一是接垡不平,两个行程的接垡处有二条土坎,界限分明;二是沟底不平。造成耕不平的一个重要原因,是第一铧耕宽过大,其翻     

1LX—3—22奔野25型悬挂三铧犁的检查和调整

犁耕冬闲田是农业生产的一项重要措施,其作用是使冬闲田的土壤,经晒垡,充分获得风化,以改善土壤结构,消灭杂草及病虫害,为农作物生长创造良好的条件。近年来,各地非常重视冬闲田犁耕,但正确使用和调整悬挂犁技术还不够普及,现将与奔野25型拖拉机配套的1LX—3—22型悬挂三铧犁调整与使用方法介绍如下。 一、使用前犁的主要技术状态检查 1.犁体间隙检查。犁铲尖和犁侧板末端 (犁后