1SG-230型甘蔗深松旋耕联合作业机机架结构参数优化

为降低1SG-230型甘蔗深松旋耕联合作业机机架正常工作时的共振,使其具备良好的动态特性,利用UG软件建立机架模型并进行模态分析,得出机架前6阶模态的固有频率、形变量、极值和振型等特征,分析外部激振频率,使机架固有频率远离外部激振频率段,对机架前横梁、后横梁、铲柄保险安装座板、侧板的结构参数进行优化,通过四因素三水平正交试验,确定了机架最优结构参数组合为:前横梁厚度10 mm,后横梁厚度10 mm,铲柄保险安装座板厚度10 mm,侧板厚度14 mm。试验结果表明:1SG-230型甘蔗深松旋耕联合作业机机架优化后质量减少了10.7%,1阶固有频率由27.365 Hz提高至34.683Hz,共振频率段最小值比变速箱激振频率高10.14 Hz,减小了机架发生共振的可能性,动态特性良好。     

机械化深松整地技术应用（续8）

1SZL—200型深松整地联合作业机结构特点及其安装调试1SZL—200型深松整地联合作业机是一种同时具有深松和整地功能,对农田进行深层翼形松土铲深松、浅层旋耕或碎土磙整地的耕作机械。1.结构特点1SZL—200深松整地联合作业机主要由梁架、深松装置、整地装置和限深调节机构等组成（见图1）。     

机械化深松整地技术应用(续7)

1GZN—200H5型深松旋耕联合作业机结构特点及其安装调试1GZN—200H5型深松旋耕联合作业机是一种将深松和旋耕等工作部件相组合,实现深松和整地复合作业,对未耕地或已耕地进行碎土和深松的耕作机械。1.结构特点1GZN—200H5型深松旋耕联合作业机由安装于同一梁架     

1SZL-420型智能深松整地联合作业机的设计与试验

为避免整地机具多次进地作业造成土壤压实和动力浪费,针对大田深松整地作业的农艺要求,设计了一种具有深松深度检测功能的智能深松整地联合作业机。在虚拟建模和需求分析的基础上,完成整机和关键部件结构和参数的设计。采用元线设计法对深松铲柄的曲线进行优化,获得深松铲铲柄的外形曲线,设计了侧曲深松铲;优化旋耕刀的排列方式,降低旋耕刀辊的缠草程度;采用波纹齿辊式镇压机构,对表层土壤进行压实,最大程度地减少土壤失墒;建立深松深度监控模型和深松深度滤波算法,并通过试验分析了深松深度监控模型的准确性。大田试验表明:该机具能够实现土壤的全方位深松,深松深度25～50cm可调,作业时不打乱土层、不翻土;设计的旋耕装置能够细碎、疏松中上层土壤,形成有利于播种作业的土壤结构;整机作业速度为4.5km/h的作业速度时,深松深度测量误差最大为4.4%。该机具一次下地即可实现深松、旋耕、镇压及深松深度实时监测等功能,作业后地表平整,满足我国北方地区深松整地技术的要求。     

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。     

基于有限元法的深松机机架静力学分析

针对深松机作业过程中阻力大、机架易产生变形等问题,对深松机机架进行有限元静力学分析。利用Solidworks软件建立深松机机架的三维模型,将其导入到ANSYS Workbench进行有限元静力学分析,通过求解得到机架的变形和应力分布情况,对机架强度进行校核,为机架的设计和改进提供理论依据。     

反旋深松联合作业耕整机设计与试验

针对现有深松旋耕联合作业机多为深松部件在前、旋耕部件在后的组合结构,较少考虑各工作部件作业时之间的相互影响,本文基于深松部件、旋耕部件作业之间的交互作用,设计一种用于深耕的反旋深松联合作业耕整机,通过旋耕、深松、镇压多工序实现表层土壤细碎、秸秆埋覆,深层土壤疏松目的。整机以提高作业质量、减少作业阻力为设计目标,运用离散元仿真与正交试验、有限元仿真结合进行整机参数优化。离散元仿真结果表明:机具作业速度v_m为1.8 km/h、刀轴转速n为350 r/min、旋耕刀类型X为IIT195弯刀时,机具作业壅土量为5 283个土壤颗粒,植被覆盖率为98.37%,此时综合作业质量较优;有限元仿真结果验证了深松铲设计强度满足作业要求。以较优参数组合为基础的田间试验结果表明:反旋深松联合作业耕整机旋耕深度、深松深度、地表平整度、土壤膨松度分别为182.8 mm、388.4 mm、18.3 mm、17.22%;旋耕深度稳定性、深松深度稳定性、植被覆盖率均在90%以上,完全满足深层土壤整地需求;与深松旋耕联合整地机相比,反旋深松联合作业耕整机在不影响作业效果前提下,提高了耕深稳定性、植被覆盖率,同时使牵引阻力降低了16.21%,作业稳定性、可靠性较好。     

深松铲柄的有限元分析与优化

深松铲作为深松机具的主要部件,其品质直接影响深松效果乃至整机的作业性能。应用三维参数化建模软件INVENTOR对市售主流深松铲柄进行了三维实体造型,采用有限元分析软件ANSYS对其变形和应力进行了分析,结果表明,其强度、刚度能够达到设计要求,但铲柄下端存在细微变形,且铲柄与铲尖连接处存在应力集中情况。针对上述分析结果,对铲柄进行了优化设计。     

圆弧深松铲两种安装方式的仿真分析与探讨

针对深松铲"通过深松铲固接装置与机架进行固接"和"直接通过螺栓固接在机架上"两种常用的深松铲安装方式,运用SolidWorks软件的Simulation模块分别对此两种安装方式进行了静力学仿真分析,得到了在两种安装方式下的深松铲应力、应变、位移及安全系数仿真云图。仿真云图显示,深松铲"直接通过螺栓固接在机架上"相对"通过深松铲固接装置与机架进行固接"可有效提高深松铲安全系数,但会使螺栓及螺栓孔处的应力值提高。     

机械化深松整地技术应用(续5)

1SNL系列等浅翻深松机结构特点及其安装调试 1SNL系列浅翻深松机是一种浅层由铧式犁翻耕,下部由单柱凿式带翼松土铲深松的浅翻深松机. 1.结构特点 1SNL系列浅翻深松机主要由梁架、松土铲柄、松土翼铲、松土铲、小犁体等组成.梁架可以安装松土铲柄等深松部件,进行土壤深松作业,也可以安装铧式犁犁柱等部件,进行土壤翻耕作业.松土铲柄由下自上安装有松土铲、松土翼铲和小犁体.小犁体高度方向可以上下调整,松土铲可更换,松土翼铲和小犁体可拆除.松土铲横向间隔35cm,小犁体单体作业幅宽30cm.限深轮在机架一侧,深松深度通过调节限深轮相对机架高度实现.使用中可以卸去小犁体,成为单柱凿式带翼深松铲式深松机.     

深松机旋耕深松起垄的性能分析实验

现有的犁耕作业导致成本高、耕后地表不符合作物耕作要求。文章对立柱式凿铲深松联合作业机可以配合旋耕机、起垄器组成旋耕深松起垄联合作业机,也可以组成悬挂式单一深松机,分别对其组合进行了性能分析田间试验,各部件基本达到了预先的设计要求。     

甘蔗地深松旋耕联合作业机的调整、使用与保养

通过分析使用深松旋耕联合作业机的甘蔗地要求,机具使用前的技术要领,强调要注意机具使用前对传动箱、轴承、连接部件等的检查,掌握深松及旋耕深度的调整,故障排除,以及平时的保养和维护等,旨在提醒农机手重视对深松旋耕联合作业机的使用、保养、维护,以延长机器的使用寿命,增加经济效益。     

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。     

基于ANSYS Workbench的深松机铲座的仿真分析与研究

针对整地机械关键零部件的疲劳损坏现象,课题组以深松机的铲座、紧固螺栓为研究对象,建立了三维模型,应用静力学、接触分析理论和有限元计算方法对铲座、紧固螺栓的力学性能进行了分析。结果表明,在螺栓预紧力的作用下,载荷对称和结构对称的零件的总变形、等效应力、等效应变是对称的;在螺栓将深松机的铲座固定在机架上时,螺栓的变形、等效应力和等效应变是不对称的;在固定零件时,上压板的应力集中在结构的突变处。研究结果为整地机械及其关键零部件的优化设计、疲劳寿命分析、选用和维护等提供了理论依据和数据支持。     

深松旋耕联合作业机具的设计和试验

深松旋耕联合作业是集深松、旋耕于一体的作业方式,可满足市场上大功率拖拉机配套农机具的需求。对深松旋耕联合作业进行分析,对深松旋耕联合作业机进行了设计分析和试验研究。试验结果表明,深松旋耕联合作业既可减少机具对土壤的压实度,降低作业成本,在保证作业质量的前提下又可以提高耕作效率,节省油耗。     

红壤凿形深松铲的设计与试验

针对南方红壤旱作区土壤黏性强、比阻大的现状,为减少深松铲的红壤土黏附量和降低牵引阻力,设计了一种红壤凿形深松铲。在深入分析红壤条件下深松铲受力情况的基础上,确定了影响红壤凿形深松铲黏附阻力和牵引阻力的结构参数及其取值范围。同时,采用正交试验设计方法,研究了入土角、铲柄刃口夹角、铲柄厚度和铲柄侧面宽度对黏土量和牵引阻力的影响规律,得出红壤凿形深松铲的最佳结构参数组合:入土角β为4 0°、铲柄刃口夹角γ为6 0°、铲柄厚度σ为4 0 mm、铲柄侧面宽度B2为100mm。同时,基于最佳结构参数组合优化深松铲,设计了掘齿型和半轴型铲头。田间对比试验结果表明:标准型、掘齿型、半轴型铲头3种红壤凿形深松铲牵引阻力的跃动区间分别为11~16kN、13~17kN、9~12kN;与标准型相比,掘齿型的黏土量减少4.2%,牵引阻力增加6.24%~15.15%,半轴型的黏土量和牵引阻力分别减小30%和18.21%~18.64%,确定了铲头形状为半轴型。该研究为适用于南方红壤旱作区耕作机具的设计研究提供了参考依据。     

铲距对深松铲表面应力及其分布状态的影响

铲距是深松机的关键结构参数,其在深松过程中对深松铲表面应力的变化产生重要影响。本研究以箭形深松铲为对象,采用ANSYS软件,研究铲距对深松铲表面应力及其分布状态的影响。结果表明:(1)当载荷相同时,深松铲受到的平均应力随铲距的增大呈先增大后减小的趋势,铲距对深松铲平均应变量的影响较小;降低深松耕作阻力的水平分力有利于减小深松铲的表面应力,延长深松铲的使用寿命;(2)相对于300mm与500mm铲距,当铲距为400mm时深松铲的表面应力分布较为均匀,应力集中区域较少;(3)提高铲柄切土刃、铲尖与铲柄的接合处、螺栓安装孔的材料强度,有利于增加深松铲的使用寿命。本研究可以为提高深松铲使用寿命,优化深松机布局方式提供依据。     

可拆装式凿型深松铲的设计及有限元分析

针对我国南方地区土壤粘性大加重常规深松铲工作阻力的问题,研制一种入土性能好、工作阻力小的凿型深松铲,并通过改进凿型铲刀的边缘形状和入土角度、铲柄的形状曲线来实现。同时,借助ANSYS Work bench对设计的铲刀进行结构静力学分析,结果表明:在最大耕深的条件下,深松铲最大应力和应变分别为378.82MPa和0.0019mm,小于深松铲所选材料的屈服强度。这表明,设计合理,可为南方深松铲的设计提供可行方案。     

1S-2型深松铲柄的有限元分析及优化设计

使用Inventor附加模块进行有限元分析,可以对设计模型进行各种各样的试验,从而使设计指标达到最佳,并减少样机对物理实验的依赖,更快地设计出符合市场所需的产品.通过对1s-2型深松铲柄进行有限元分析,得出深松铲柄应力的分布规律和安全系数,并依此对深松铲柄进行优化设计.     

基于ANSYS的深松机优化分析

深松技术是机械化保护性耕作重要方法,对深松机整体结构设计有利于提高实用性,研究基于ANSYS Workbench的深松机机架力学性能优化。通过UG三维建模软件建立深松机模型,并用ANSYS Workbench对深松机机架模型的静力学性能进行有限元分析,对整体结构优化设计。分析结果表明:减少质量和提高刚度,可避免深松机在正常田间作业时疲劳失效的发生。