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.     

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。     

香蕉免耕地深松铲的设计与有限元分析

针对我国热带农业区香蕉地长期翻耕,土壤板结严重、肥力下降等问题,本文研究了一种基于免耕技术的香蕉地深松铲.主要设计了深松铲尖、深松刀刃和深松侧翼等关键部件,并确定了其主要结构参数.利用Pro/E三维软件、Hyper mesh和ABAQUS软件对深松铲进行外部结构研究和有限元强度校核,验证了该深松铲应用于我国热带农业区香蕉免耕地深松作业的可行性.     

仿生深松铲结构设计与有限元分析

深松技术是旱地保护性耕作体系中的重要技术措施之一,高效节能是深松技术的发展方向。深松铲所受阻力是深松耕作的主要阻力来源。通过对金龟子和家鼠的足趾结构的研究,设计了一种新型的深松铲结构。结合四川的土壤条件,采用Drucker-Prager模型,利用有限元分析软件Abaqus对深松工艺数值仿真。在20℃常温和23°切削角的条件下,与JB/T 9788-1999深松铲比较,新型深松铲土壤应力分布和土壤扰动轮廓一致,深松铲所受土壤的反作用力减小,在相同前进速度和耕作深度的情况下,功率消耗降低了20.6%。     

气压劈裂式深松铲的土壤劈裂减阻机理及有限元分析

针对我国现有土壤深松机械存在深松阻力大、深松幅度小等问题,研制了一种工作阻力小、深松效率高的气压劈裂式深松铲。首先建立了土壤与铲面在有无气压劈裂的工况下的力学模型,并进行对比分析,研究气压劈裂减阻机理,推导出在气压劈裂下的牵引阻力计算公式;然后,为验证设计的可靠性,对深松铲整体结构进行静力学分析与动力学分析。结果表明:气压劈裂式深松铲能够有效减小深松阻力,深松铲的最大应力远小于所选材料的屈服应力,且固有频率可明显避开与机身结构的共振频率。     

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。     

1S-2型深松整地机深松铲的设计

农村现有的拖拉机基本上都是中小功率的,与作业阻力较大的全方位深松机不相匹配。为此,设计了一种与中小功率拖拉机相配套的深松整地机。详细阐述深松机关键部件深松铲的刀头和翼铲受力情况和设计思路,分析计算深松机牵引阻力,旨在为机具的推广应用提供参考。     

行间深松机的深松铲设计及有限元分析

深松耕法是一种新的土壤耕作方法,其有打破犁底层,加深耕作层,改善耕层结构、提高土壤蓄水保墒、抗旱耐涝的作用。针对东北地区常年作业土壤耕层较浅、土壤板结的问题,设计了一种行间深松机,并运用Solid Works软件对其深松铲进行三维建模。同时,运用ANSYS Workbench软件对深松铲进行有限元分析,主要包括静力分析、模态分析、等效应力和全位移分析。结果表明:深松铲的应力主要集中在铲柄与机架连接的位置,而且最大应力为38.72MPa;模态分析表明:振动频率间隔较大且不会发生共振。研究成果为深松铲的改进设计提供了参考。     

基于过载保护原理的深松装置设计及有限元分析

为防止坚硬的犁底层对深松铲尖和铲柄的过载破坏,在研究过载保护装置工作原理的基础上,设计了一种具有过载保护功能的深松装置,并对其关键部件安全销的选型方法进行了研究和有限元校核验证。通过研究深松装置在正常载荷和超载荷两种不同状态下的受力,对其关键部件安全销的直径尺寸和材料选型方法进行了阐述,并利用ANSYS Workbench软件对选用材料为45碳素钢、直径为20mm安全销的过载保护深松装置,进行稳定工作和超载荷工作两种状况下的静力学分析。结果显示:在超载荷状态下,过载保护装置的安全销最大应力为538.47MPa,远大于45碳素钢的屈服强度355MPa。这表明,过载保护装置设计合理,能够起到过载保护作用。该研究可以为深松铲的过载保护设计提供依据。     

基于Pro/E和ANSYS的深松铲有限元分析

深松铲是深松机上重要的零部件之一,其品质的好坏直接影响着深松效果乃至整机的性能.应用三维参数化建模软件Pro/Engineer对深松铲组成零件进行了三维实体造型,然后通过接口传递数据,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,铲尖和两种截面形状铲柱的强度、刚度能够达到设计要求,为深松机的优化设计提供了有效的依据.     

翻转式犁式挖坑机深松刀的设计与ANSYS分析

针对翻转式犁式挖坑机深松刀进行了设计及ANSYS分析,首先根据资料确定出深松刀尺寸,建立了Pro/E三维模型,利用ANSYS对其进行了网格划分,最后得出了深松刀尺的应力云图,找到了深松刀易破坏的薄弱环节。结果显示:在设计深松铲时,注意刀柄与刀刃的接口处的位置,只要保证了这个位置的强度,深松刀就能正常工作。     

白萝卜收获机挖掘铲参数的设计

针对我国白萝卜人工收获效率低、成本高等问题,设计出专用的白萝卜挖掘铲。工作时,第1步通过挖掘铲破坏白萝卜与土壤的接触力,使白萝卜与土壤分离,第2步由人工捡拾装袋进而完成白萝卜收获的全过程。通过建立挖掘铲的几何模型确定了入土角α、铲面长度L、铲面宽度A和后端面高度h。该挖掘装置采用后悬挂牵引的方式挖掘白萝卜,使白萝卜的收获效率大大提高,装置结构简易、成本低,具有极其广阔的市场应用场景。     

球墨铸铁深松铲尖磨损试验分析

通过对比球墨铸铁与进口铲尖在相同时间、相同工作量下的失重量,探究了两种材质的耐磨性能,验证了球墨铸铁铲尖作为铸钢铲尖替代品的可能性。在相同工作量时,球墨铸铁的耐磨性能与进口铲尖一致。深松技术能提高土壤蓄水保墒的能力,球墨铸铁铲尖作为进口铲尖的替代品,同样能达到深松的效果,使土壤的容重降低并提高土壤的蓄水保墒能力。根据数据显示,深松前土壤含水率为14.29%,深松后土壤含水率为15.30%,深松后土壤平均含水率提高1%,深松前土壤容重为1.92g/cm~3,深松后土壤容重为1.35g/cm~3,深松后土壤容重降低0.57g/cm~3,有利于农作物的生长。     

基于UG和ANSYS的流线翼形深松铲建模与分析

为满足辽西地区保护性耕作的要求,设计可减小土壤阻力的流线翼形深松铲,利用UG软件建立深松铲三维模型,并采用ANSYS软件进行静力分析,确定深松铲耕作时的变形和应力分布情况,为深松铲的研制提供理论依据。     

气力式松土播种机松土铲有限元分析

采用SolidWorks软件建立了气力式松土播种机松土铲的三维几何模型,根据松土铲的安装位置和材料建立有限元模型,通过SolidWorks Simulation软件对松土铲进行了有限元分析,得到应力分布、变形和安全系数。结果表明,铲尖和铲柄的强度、刚度能够达到设计要求,为松土铲的设计提供了理论依据。      

大树移栽机曲面挖铲的有限元设计

根据用于长江中下游丘陵地区的大树移栽机的功能需求,设计了大树移栽机的曲面挖铲结构.分析了挖铲在挖掘大树土球过程中的受力情况,确定其危险工况,利用有限元法对挖铲进行应力和变形分析.仿真结果表明,在危险工况下,最大应力发生在挖铲架焊接处,最大变形位于挖铲两侧刀刃和铲尖处,而挖铲在挖掘土球至最深位置工况时的总体应力和变形都大...     

多网格式深松机架的设计与有限元分析

针对深松机机架结构复杂、受载能力差等问题,设计了一种深松机,机架采用多网格式进行深松作业.运用ANSYS模态分析相关原理及田间试验对深松机机架进行分析.在SoliWorks中建立深松机的三维实体模型,运用ANSYS对深松机机架分析,机架采用三面体单元进行网格划分,建立有限元模型,选择分析类型,对深松机机架分析求解,计算...