基于Hyper Works的新型筑埂机机架有限元分析

为对新型筑埂机机架进行研究分析,在CATIA软件建立该筑埂机机架的三维模型,在建模过程中,根据机架各细节部位对骨架应力影响程度的大小,在既能保证分析的精确性又能减少计算量的前提下对模型进行了相应简化,将模型导入到CAE分析软件Hyper Works中,对机架进行静力学分析与模态分析。研究结果表明,机架最大应力存在于吊耳的焊接处,分析得到的最大等效应力小于材料的屈服强度,最大变形在机架的后端,最大变形处于安全范围内,所以机架设计符合强度刚度设计要求,机具正常工作时不会发生共振现象,筑埂机的机架设计动态性能满足设计要求。     

水田整地筑埂联合作业机的试验研究

设计一种拖拉机后悬挂用水田整地筑埂联合作业机。该机主要由牵引装置、机架、变速箱、液压油缸、旋耕碎土部件、传动装置、离合器、集土器、推压成型辊等部件组成。本文阐述该机的工作原理及其传动系统的设计。计算表明,该机旋耕刀轴转速为209r/min、推压成型辊转速为285r/min,满足旋耕和筑埂的农艺要求。田间试验结果表明,该机及其传动系统设计合理、性能稳定,能够在整地的同时完成筑埂作业;其整地筑埂质量好、效率高、成本低,适合我国大面积平原地区水稻生产的整地作业或整地、筑埂同时作业。     

可翻转式整地筑埂联合作业机的设计

为使水稻生产过程中的筑埂作业实现机械化,设计了一种稻田生产用可翻转式整地筑埂联合作业机。该机采用拖拉机为动力,可以进行整地和筑埂联合作业;当无需进行筑埂作业时,通过控制翻转机构,将筑埂部件升起,可以进行单独旋耕作业。该机主要由牵引架、机架、传动装置、旋耕部件、集土部件、离合器、筑埂压实部件、可翻转机构等部分组成。本文阐述了其工作原理及各关键部件的设计,说明了机器的工作状态、适应范围和主要技术指标,其所筑土埂高度为200~450mm,筑埂上顶宽200~350mm,下底宽300~650mm,作业速度1 500~2 000m/h。该机为我国水稻生产筑埂机械化提供了技术支持。     

KGX—0.4A悬挂式五用开沟筑埂机

<正>在广大农区,特别是灌溉地区,开沟、筑埂、平沟、平埂是极为繁重的作业项目.新疆农垦科学院农机研究所和新疆奎屯五五农机厂根据生产需要,在吸收国内排灌机械优点的基础上,联合研制KGX一0.4A五用开沟筑埂机,目前已投入小批量生产.一、结构和工作原理KGX—0.4A悬挂式五用开沟筑埂机为分体式结构,在机架上通过安装不同的工作部件来完成各种工作,它主要由机架、开沟犁、刮土铲、调节轮及镇压器等部件组成.机架通过与不同的工作部件装配,组合成形式各异的机具,悬挂在拖拉机的后悬挂架上.用户根据需要,通过调节轮及各工作部件不同的装配位置进行大小和深浅调节.在作业时,随机组前进,完成所需的作业(开沟、筑埂、平沟、平埂和局部平地).     

水田筑埂机旋切集土性能优化研究

旋切集土装置作为筑埂机的重要组成部分,对筑埂机的工作效率和工作质量具有很大影响。为此,主要对水田筑埂机两侧取土型旋切集土装置展开研究。为了满足水田筑埂机碎土集土性能要求,提高旋切装置的工作效率,结合光滑粒子流体动力学法(SPH)及离散元法(DEM)对旋切集土弯刀的结构参数和排列组合对旋切集土性能的影响进行了分析,最终构建了土槽实验平台,并对弯刀结构旋切集土效果进行了验证。研究结果表明:优化后取土弯刀有用功利用率增加了20.9%,筑埂集土方向抛土力明显增大;对于组合刀轴,旋切功耗降低了21.83%,土壤破碎率增加了19.06%。研究成果为水田筑埂机旋切集土装置结构设计提供了理论依据,对降低水田筑埂机整机功耗、提升整机工作质量有着重要的意义。     

水田双向修筑埂机设计与试验

为提高筑埂作业效率与质量,减轻作业劳动强度,解决水田田埂拐角处无法机械筑埂的问题,设计了一种旋耕和镇压部件可180°水平回转的水田双向修筑埂机。阐述了关键部件横向偏移机构与180°水平回转调节机构的结构及工作原理。建立横向偏移机构和180°水平回转调节机构运动模型,通过运动学分析,获得了可满足不同作业条件下偏移要求的运动部件结构参数,得出旋耕和镇压部件回转过程趋于稳定的条件。对水田双向修筑埂机进行田间作业性能试验,试验结果表明:当作业速度分别为1. 5、2. 0、2. 3 km/h时,田埂坚实度平均值随筑埂后间隔时间的增大而增大,田埂坚实度变异系数随筑埂后间隔时间的增大而减小;间隔时间相同时,埂侧坚实度平均值高于埂顶,田埂各测量位置稳定值均不低于1 332 k Pa。前行与倒行两种作业方式所筑田埂均满足水田筑埂农艺要求。     

STZZ1-230型整地筑埂联合作业机的研制

设计了STZZ1-230型整地筑埂联合作业机。该机采用拖拉机为动力,一次进地,能够同时完成整地和筑埂作业。该机主要由牵引架、机架、传动系统、旋耕部件、集土机构、筑埂压实部件及液压油缸等部分组成。田间试验表明:该机结构设计合理,为水稻生产过程中整地筑埂联合作业机械化提供了技术支持。     

悬挂式水田单侧修筑埂机数值模拟分析与性能优化

为提高水田机械田埂修筑质量,探索各工作参数对悬挂式水田单侧修筑埂机作业性能的影响,依据离散元法建立机械部件-土壤间作用模型,运用EDEM软件对机具旋耕切削集土和镇压筑埂成型阶段进行仿真分析,研究机具作业质量和功耗的动态变化规律,分析影响筑埂性能的主要因素。结合正交试验设计和数值模拟技术,以机具前进速度、旋耕工作转速和旋耕入土深度为试验因素,田埂坚实度和作业功耗为试验指标,采用多目标变量优化方法建立因素与指标间数学模型,运用Design-Expert 6.0.10软件进行数据处理优化。结果表明,影响机具综合作业性能的主次因素为机具前进速度、旋耕入土深度、旋耕工作转速;当机具前进速度、旋耕工作转速和旋耕入土深度分别为0.3 m/s、470 r/min和200 mm时,机具作业性能较理想,田埂坚实度和作业功耗分别为1 890.0 kPa和30.07 kW,其功耗较优化前降低9.93 kW。经土槽台架试验验证,台架试验结果与仿真优化结果基本一致,田埂坚实度和作业功耗相对误差分别为4.26%和5.11%,满足水田修筑埂农艺要求。     

偏心振动压实式筑埂机的仿真分析及试验

简要描述了偏心振动压实式筑埂机的工作原理,对振动压实装置的运动轨迹进行了理论推导;运用Adams仿真软件对镇压筑埂装置作业时的振动状态进行分析,重点模拟了偏心振动压实装置中偏心块的质量、中心轴转速对镇压筑埂装置的振动影响;通过将Adams与Edem仿真软件耦合,对偏心振动压实式筑埂机的镇压筑埂情况进行了仿真;最后,通过整机试验对以上分析进一步验证并得出结论。研究结果表明：筑埂机在偏心质量为20kg、中心轴转速为1r/s、前进速度为0.1m/s时,偏心振动压实装置的工作振幅为38mm,中心轴最大加速度为800m/s²,此工况下镇压滚筒筑埂时振幅较大,适用于在首次筑埂时对旋耕集土后的松散土堆进行一次镇压成型;当偏心块质量为5kg、中心轴转速为4r/s、前进速度为0.4m/s时,工作振幅为8mm,中心轴加速度为1200m/s²,振幅较小、离心力较大,此工况适用于土埂成型后的二次压实固埂。仿真分析表明：不加偏心振动的普通筑埂机在作业时,滚筒所受的正压力为2000N;加振动压实后的一次筑埂时正压力约2500N,二次固埂时正压力约3000N,相比与传统筑...     

翻抛机机架的力学分析与优化设计

应用Hypermesh 有限元软件对翻抛机机架进行静力学和动力学模态分析,从而找出机架危险点位置,对危险点位置进行局部加强,并在此基础上进行结构优化设计。计算结果表明,优化后的机架不但满足静力学和动力学要求,而且整机质量也减少了24％。通过对样机的试制,验证了此优化方法的准确性与合理性。     

1ZG-320型水田筑埂机的设计与研究

设计了一种水田筑埂机,对其结构和工作机理进行介绍。筑埂机采用犁铧刮土板和旋耕刀进行取土和筑埂轮进行筑埂。说明了机器的工作状态、主要技术指标。该机各项指标均达到了农艺技术指标的要求,解决人工筑埂劳动强度大的问题,筑埂效果良好。     

履带式联合收获机底盘机架多目标优化设计

联合收获机底盘机架是整机的主体支撑结构，其质量直接影响收获机的作业性能。为此，以某履带式联合收获机底盘机架作为研究对象，在保证其刚度、强度的前提下对其进行轻量化研究。通过采用有限元分析软件Ansys Workbench建立底盘机架的有限元模型，对其进行模态分析和4种不同工况下的有限元分析；然后，以底盘机架梁的厚度为设计变量，结合空间填充设计(Optimal Space-filling Design)设计方法以及Kriging近似模型模拟计得出设计变量之间的响应关系；最后，综合考虑机架质量、最大应力、最大位移等性能指标，利用遗传算法对底盘机架进行了多目标优化。结果表明：联合收获机底盘机架质量减少24.98kg,且机架的强度、最大应力、最大形变均满足设计要求，获得较好的优化效果，为联合收获机底盘机架的结构优化与设计提供参考。     

微型喷药机构型设计与仿真分析

针对三轮高地隙喷药机田间运行稳定性差和后轮轮距调整不方便等问题,设计了万向节动力转向机构、可伸缩车架及后轮转向机构等部件组成的微型高地隙喷药机。对机架进行了仿真模型建立、有限元应力-应变分析和响应曲面拟合优化设计,并对优化后模型进行了模态分析。结果表明:机架在满足性能和强度要求前提下实现了轻量化,整机各个机构匹配性能均满足设计要求,且车体运行平稳,后轮轮距调整方便,有利于三轮高地隙喷药机的应用与推广。     

佐佐木RBC700筑埂机的结构原理与使用维护

<正>筑埂机用于农田周围旧埂的修复作业与筑新埂。现以佐佐木RBC700型单侧筑埂机为例进行介绍。1结构原理筑埂机由机架、变速箱、万向节、齿轮箱、传动箱、链条箱、镇压圆盘、旋耕刀、滚轮和侧板等组成,筑埂机结构如图1所示。筑埂机通过悬挂架与拖拉机三点悬挂连接。由于筑埂机传动路线较长,所以拖拉机传出动力先通过变速箱变速,然后通过万向节传动至齿轮箱,     

一种健身式路面除冰雪机械装置设计

【目的】人力清理路面冰雪费时费力,而经常喷洒除雪剂则会对周围环境产生不利影响,大型除雪机械设备也不适用于校园、居民小区等区域道路环境。【方法】基于功能组合创新的原理,研究小组设计了一种适于小区道路环境的健身式路面除冰雪机械装置,该机械装置通过对路面冰雪进行加热预处理、镇压预破碎、凿削和收集4种工艺实现对路面冰雪的清理作业,该装置的总体设计包括热鼓风机和电瓶的选配、振动碾压辊机构设计、凿冰轮设计、机架与前叉设计、车轮设计以及整机装配设计等,并应用SolidWorks Simulation软件对机架和前叉进行了静力学有限元分析。【结果】在静载下,机架的最大弯曲应力为3.35 MPa,前叉部件最大弯曲应力为115 MPa,整机结构设计以及机架等零部件满足强度要求。【结论】该装置适用于学校校园、居民小区等场所的内部道路除雪,噪声小,无废气排放,环保性能良好,且增强了除冰雪工作的娱乐性和公益性,后续仍可进行该机械装置的轻量化和骑行舒适性等方面的优化设计。     

可调节水稻筑埂开沟一体机设计与试验

为解决当前江苏农垦各分公司水稻种植过程中筑埂作业质量不高、效率低、水直播田需人工二次筑埂修沟、劳动强度大、成本高等问题，研制一种适应垦区规模化作业条件下的可调节水稻筑埂开沟一体机。对筑埂开沟一体机整体结构进行总体方案设计，确定齿轮箱传动比分别为1.25和1.69。田间试验前，调整角度调节装置使其适用于不同区域水稻田筑埂开沟作业，田间试验结束后检测埂高、埂顶宽、沟深、沟宽、埂体坚实度，根据田间试验结果进行优化改进直至机具定型。结果表明：所设计的机具可在不同区域水稻田一次筑埂成型且同步完成埂边开沟作业，埂高全部合格且平均值达24.5 cm，埂顶宽全部合格且平均值达21.8 cm，沟深平均值达25.1 cm，沟宽平均值达37.6 cm，埂体坚实度平均值达1 992 kPa。该机具通用性和灵活性较好，作业各项指标皆优于相关技术标准，有效提高作业效率和埂体质量，节约作业成本。     

羽片叠压式水田筑埂机的优化设计与分析

为解决目前人工筑埂存在的效率低和筑埂均匀性差等问题,设计一种羽片叠压式水田筑埂机。阐述机具整体设计方案及工作原理,该机采用振动压实和羽片叠压两道工序,使所筑田埂坚实稳定,并对其关键部件镇压筑埂装置和旋耕集土装置进行理论分析与结构设计。为探究镇压筑埂装置和旋耕弯刀的结构参数对筑埂机作业效果的影响,建立筑埂机关键部件—土壤离散元模型,使离散元与有限元耦合,对机具进行强度分析。分别以镇压轮和旋耕弯刀的结构参数为试验因素,田埂坚实度和扭矩为试验指标,进行仿真作业试验。分析结果表明,镇压筑埂装置的弹性羽片与埂底水平方向的夹角为65°,旋耕弯刀的弯折角为120°时,筑埂机作业效果最优,镇压筑埂装置和旋耕弯刀的强度和刚度满足要求。     

1MSF-3型残膜回收机机架的设计与优化

1MSF-3型残膜回收机的主要承载部件是宽幅可折叠式机架,其强度和刚度直接影响了残膜回收机的正常作业。为此,首先利用Solid Works软件建立宽幅可折叠式机架三维参数化模型,并将模型导入ANSYS Workbench中进行静态特性分析,获得其在作业情况下的等效应力及等效位移云图;其次,基于AWE环境下的Design Explorer模块,采用DOE方法 ,以宽幅可折叠式机架中的各个梁横截面尺寸作为设计变量,以应力和位移为限制条件,质量作为优化指标对机架进行多目标设计优化。结果表明:优化后机架质量减少了10%,满足力学性能要求;机具结构的设计合理,为残膜回收机的设计提供了理论支持。     

新型水田整地筑埂联合作业机的设计

设计了一种新型水田整地筑埂机.该机采用80～ 100kW拖拉机为动力,一次进地,同时完成整地和筑埂作业.该机主要由牵引架、液压控制机架、传动齿轮减速箱、碎土装置、集土器、液压油缸、行走轮、埂形筑埂器等部分构成.阐述了其工作原理及关键部件的设计,说明了机器的工作状态、适用范围和主要技术指标.该机结构设计合理,为我国大面积平原地区水田开发水稻生产过程中筑埂机械化提供了技术支持.     

某打浆机机架有限元分析及优化

为研究打浆机承载机架的可靠性,对机架进行有限元分析。通过应变电测试验,验证了有限元模型与仿真计算的可靠性;通过静力学分析,校核了机架在平稳运输状态下的强度、刚度;对机架的主要组成部件进行了多目标尺寸优化,并依据优化结果进行了改进,改进后的机架在满足强度、刚度要求的前提下减轻了8.07%,同时简化了结构,减少了焊接工序,达到了机架轻量化的目的。