某小型马铃薯收获机机架疲劳寿命分析

通过对某小型振动式马铃薯收获机的机架疲劳寿命进行有限元仿真分析,得出该款马铃薯收获机的机架易损部位为变速箱安装部位附近的支撑梁,在机具的日常维护及工作前应重点对易损部位的焊缝进行检修,避免因疲劳造成结构的失效。     

遥控自走式三七收获机设计与试验

设计了一种遥控自走式三七收获机,与现有三七收获机相比,采用前喂入式收获,减少了损伤率,且体积小,作业效率高,符合三七大棚、小地块种植作业需求,满足三七种植农机与农艺相结合要求,可同时完成挖掘、夹持、拍土、根茎分离及收集等功能。遥控自走式三七收获机主要由机架、挖掘部分、夹持运输部分、拍土部分、根茎分离部分及动力系统等工作部件组成。挖掘刀片呈内八字形设计,入土能力强,结构简单,工作阻力小,机身后有三七收纳筐,可堆放三七果。田间样机收获试验表明,机械净收率和损伤率极大提高,为云南省三七收获机械化研究和发展提供了参考。     

骑跨式机架的随机振动疲劳分析

为了提高矮化密植红枣收获机的工作性能,以骑跨式机架为研究对象,建立有限元模型。对机架进行模态分析,得出机架的固有频率与振型,并与各激励频率范围比较,可知机架的固有频率仍在发动机的激振频率范围之内。为避免机架产生共振,在发动机安装位置添加弹性元件,对机架采用减振方案的谐响应分析,计算得出应力、变形量变化曲线。结合机架结构材料的S-N曲线和线性累积损伤理论,对机架进行疲劳分析,验证机架的可靠性。研究结果表明:减振方案的谐响应分析使机架的最大变形量由2.977mm变到0.358mm,减小了87.974%,明显改善了机架的振动特性;在激振载荷的作用下对添加减振元件前后的机架分别计算疲劳寿命,得出添加减振元件后机架的疲劳寿命为1.84×10~8次,高于1.0×10~6次,满足机架疲劳强度设计要求。     

悬挂式三年生三七挖掘收获机的研制及试验

为了提高三七根挖掘收获机械化作业水平,结合云南省内三七种植模式和农艺要求,设计了悬挂式3年生三七挖掘收获机,可同时完成一畦三七的挖掘、输送、去土和条铺等任务。挖掘收获机由四轮拖拉机牵引,主要由机架、悬挂部件、挖掘部件、升运抖土装置、条铺部件及动力系统等工作部件组成。挖掘铲设计成锐角式开沟器状,入土能力强、结构简单、工作阻力小;收获机后部设有收集挡板,保证去土后的三七在地上成条铺状。田间样机收获试验表明:机器收净率达到了98.1%,损伤率为1.9%,生产率达到了0.12hm2/h。该样机为云南省首台专门针对三七根的收获机械,为三七根收获机械的深入研究和发展提供了参考。     

烟秆拔秆破碎机机架轻量化设计与随机振动疲劳分析

为优化自行研制的一体式烟秆拔秆破碎机质量及作业功耗,探究随机振动对整机疲劳寿命的影响,采用基于遗传算法的多目标优化、振动试验和基于功率谱密度(PSD)的随机振动疲劳计算等方法对机架进行轻量化设计和疲劳寿命分析。首先通过振动试验获得典型测点的加速度功率谱密度,再将其作为随机振动载荷添加到有限元中进行随机振动响应分析,最后计算出该载荷机架的疲劳寿命。结果表明,优化后使机架的在保证结构强度的基础上质量减轻19.6%,当随机振动频率为47.814 Hz时,机架的功率密度谱最大响应值为6.66e-7 m~2/Hz,随机振动载荷下烟秆拔秆破碎机的振动疲劳寿命约为3.65年。     

温室三七收获机有限元分析

根据三七种植新农艺的要求,设计了一款应用于温室种植模式的三七收获机。为提高其工作性能,利用ANSYS有限元软件进行有限元分析,获取在静载荷作用应力、变形的大小及分布情况。结果表明:应力集中发生在电机安装位置及车架纵梁连接处,最大变形发生在车尾处,机架强度符合要求。对机架进行模态分析,获得其固有频率并进行谐响应分析,分析可知:在频率15Hz时电机安装位置处可能发生共振,此时电机安装位置处应力和位移达到最大,最大应力为4.34MPa,最大位移为2.03mm,机架满足激励载荷下的强度要求。对挖掘铲进行静力学分析,得到挖掘阻力5 000N,挖掘铲最大变形量为1.334 4mm,最大应力为20.894MPa。本文为后续温室三七收获机的减振以及机架、挖掘铲优化提供了理论依据。     

基于ANSYS软件对某小型马铃薯收获机机架应力应变特性分析

2019年贵州省马铃薯种植面积789.33千公顷,占全国马铃薯种植面积的15.34%,就马铃薯收获环节而言,采用小型收获机收获可以比人工节省5.5人工,且损失率在5%以下。通过对某小型马铃薯收获机机架应力应变特性分析,机架的最大位移量为12.872mm,主要集中在收获机尾部;机架应力应变最大部位在变速箱与机架连接部位,最大应变量为0.001455mm,最大应力为239.1Mpa,小于机架材料Q255的屈服强度及抗拉强度,可以避免因受力问题导致机架开裂。     

南方冬种马铃薯收获机的应用现状与研究展望

实现南方冬种马铃薯机械化收获对推进马铃薯主粮化进程、扩大南方冬种马铃薯种植面积具有重要意义。现有马铃薯收获机在应用过程中存在挖掘阻力大、易壅堵、明薯率低、伤薯率高等问题,导致目前南方冬种马铃薯收获以人工或畜力为主,机械化应用水平低。为此,从南方冬种马铃薯种植模式和种植环境出发,在分析现有马铃薯收获装置挖掘部件和分离部件的基础上,对南方冬种马铃薯收获机的进一步研究做出了展望,提出一种双重振动减阻挖掘部件、一种可分离薯、土、膜的振动杆条升运链分离部件,以及一种可分离薯、土、草的拨杆抖动筛分部件,旨在为南方冬种马铃薯地膜覆盖栽培模式及稻草覆盖栽培模式下机械化收获装置的研制提供参考。     

基于平稳随机信号的青贮玉米收获机台架振动测试与分析方法*

青贮玉米收获机作为复杂农田作业环境下的多激励源振动系统,其振动机理难以完全用理论描述,为探究适合研究其振动特性的分析方法,本文搭建了青贮玉米收获机试验台。利用24位INV3062-C1(S)通用型动态测试采集仪器,测试不同转速下揉搓辊、定刀和机架位置的振动。分析该试验台振动幅值的均值、方差、有效值,可近似认为该振动信号符合平稳随机振动特征,获得不同工况下的振动时域特征和振动频率分布规律。结果表明,随着电机转速增加,整机振动强度随之增大,其中,揉搓辊位置的振动幅度最大,机架次之,定刀最小;秸秆喂入工况下,随着转速升高,机架振幅的提升速率高于揉搓辊和定刀,机架对电机转速变化最敏感;玉米秸秆的喂入对试验台振动的影响在低速(900 r/min)和中速(2 000~4 000 r/min)较大,高速(4 500 r/min)时影响较小;试验台振动频率集中在166.7~185 Hz、250.7~269.6 Hz、527~559 Hz、746.8~776.2 Hz、872.9~904.8 Hz区间,主要是电机转动频率的倍频成分;在中、高速,电机的振动对试验台振动影响较大,在低速状态下影响较小。在设计青贮玉米收获机时,可考虑在机架位置布置加强筋、在青贮收获机机架与发动机之间增加隔振,减小振动对青贮玉米收获机的影响。研究结果可为改善青贮玉米收获机整机振动,为复杂农田作业环境下收获机械的设计与优化提供参考。     

矮化密植红枣收获机激振装置设计与运动分析

为了解决矮化密植红枣人工收获的问题,根据新疆矮化密植红枣的种植模式和收获要求,研制了自走式矮化密植红枣收获机。介绍了激振装置的结构和工作原理,阐述了其设计过程。通过对激振装置进行运动分析,获得了工作过程中拨杆正反运动时速度、加速度和惯性力等参数值,为矮化密植红枣收获机的进一步研究提供了理论基础。     

4CX-1型大葱收获机的优化设计

4CX-1型大葱收获机是一种三点悬挂牵引式大葱收获机械;拖拉机作为驱动动力牵引机架前行。这里对大葱收获机的总体结构进行了优化设计;对刀盘进行了优化设计,确定了刀盘的旋向、结构以及刀具数量;对后刀进行受力分析、三维建模的应力分析并优化,确定良好的结构形式。使大葱收获机有较好的经济性和稳定性。     

玉米收获机割台主要部件设计及仿真

为提高玉米收获机械自动化水平,对玉米收获机摘穗台进行参数计算及结构优化仿真。通过对玉米收获机拉茎棍装置结构的优化,拉茎棍等效应变降低了13.05%,最大等效应力降低了12.8%。优化后,通过对拉茎棍的疲劳分析表明,拉茎棍的寿命提高14.4%。为避免中间支架产生共振,对割台进行了模态分析,得到了割台的第1～第6阶振型图。     

振动链式木薯挖掘收获机的性能试验与分析

针对湛江市木薯收获机械化需求,利用振动链式木薯挖掘收获机进行木薯块根挖掘收获作业试验,分析了收获机的结构特征与工作原理,评价了振动链式收获机的作业性能,对木薯挖掘收获机的技术推广提出工作建议。     

木薯收获机作业质量评价方法探析

本文讨论了松土铲式、振动链式、拨辊式等几种木薯收获机的结构特点和工作原理,提出木薯收获机的工作幅宽、挖掘深度、作业速度等关键技术参数设定办法,明确明薯率、伤薯率、损失率等主要作业质量指标的定义及其试验测定办法。通过宽窄行起垄种植模式下红壤土木薯收获试验比对,得知振动链式木薯收获机明薯率、伤薯率指标优于其它两种机型,分析不同类型机具、不同作业速度对收获作业质量的影响,探讨土壤类型、土壤含水率和种植规范性对作业质量的影响。     

三七收获机输送分离装置作业机理分析与参数优化

针对丘陵山区三七机械化收获根土分离难、输送效率低等问题,开展了三七收获机输送分离装置作业机理与参数优化试验研究。首先,通过理论分析建立了三七根土复合体在输送过程中的动力学模型;其次,利用高速摄影获取三七根土复合体的运动轨迹,确定三七输送、根土分离、须根断裂等作业机理;与此同时,基于EDEM-RecurDyn耦合开展三七根土复合体输送分离作业联合仿真,验证了模型的可靠性,明确了三七根土复合体输送分离规律,确定了影响三七根土分离的主要作业参数为：升运速度、升运倾角、振动幅度、振动频率;最后,开展台架试验并利用Design-Expert软件进行分析寻找最优作业参数。结果表明：当最优作业参数组合升运倾角为21°、振动幅度为44mm、升运速度为0.9m/s、振动频率为1.6Hz时,三七输送率、三七筛净率分别为93.60%、92.64%,符合三七收获机输送分离作业要求。     

基于ANSYS Workbench的联合收获机滚筒轴疲劳强度分析与优化

切纵轴流谷物联合收获机脱粒能力强、工作效率高,是未来收获行业的发展趋势。联合收获机在作业的过程中由于喂入量不稳定、物料层不均匀使得切流脱粒滚筒所受的交变载荷冲击较大,造成滚筒轴断裂。采用ANSYS Workbench对滚筒轴进行静力学和疲劳强度分析,得到实际作业过程中导致滚筒轴断裂失效的原因为疲劳断裂,然后对轴的结构和材料进行改进,改进后的轴最大应力值减小至原来的40.6%左右,疲劳寿命循环次数有了极大的提高,有效保障了联合收获机长时间的安全作业。     

立式径向挤压制管机机架疲劳分析

采用CATIA软件对立式径向挤压制管机的机架进行三维实体建模,基于ANSYS Workbench有限元分析平台对制管机机架进行前处理与静态力学分析,并利用nCode Design-Life软件对机架进行疲劳分析。立式径向挤压制管机机架采用Q235B材料,对Q235B试样进行疲劳寿命测试,并得出材料的S-N曲线,将实验结果输入ANSYS Workbench与nCode Design-Life软件中进行仿真分析。结果表明,机架侧支撑的连接处变形量较大,最大应力集中分布在支架立柱与支架侧支撑连接处,总体寿命与疲劳损伤满足设计要求,安全系数在许用范围内。通过实验与有限元分析相结合,有效验证了机架结构的安全性与可靠性。     

4SD-1700型悬挂式三七收获机设计与试验

针对西南地区中草药三七人工收获难度大及无机械收获等问题,设计了一种以36.75k W东方红拖拉机为动力的悬挂式三七药材收获机,主要由机架、挖掘铲及升运筛等组成。利用解析作图法及受力分析法对挖掘铲进行分析,确定挖掘铲的挖掘倾角为15°,铲长为350mm;对升运筛设定线速度为0.7~0.9m/s进行理论分析,得出振动频率为1.9~2.4Hz。以挖掘深度、升运速度、筛面倾角及前进速度为影响因素,以收净率、损伤率为评价指标,进行田间试验,对影响收获性能的参数进行分析,获得最优参数组合为:当挖掘深度为148mm、升运速度0.8m/s、筛面倾角15°、前进速度0.5m/s时,收净率为95.22%,损伤率为1.6%。样机收获试验表明:该机性能流畅,作业稳定,损伤率小于4.7%,收净率大于92.5%,满足设计要求。     

小型电动履带式黑塌菜收获机设计

为提高黑塌菜的收获效率,减少人工劳动时间并降低劳动强度,设计一款小型电动履带式黑塌菜收获机。通过查阅蔬菜类收获机相关文献,结合实地调研、理论计算与计算机辅助技术等方法,根据黑塌菜生长特点和收获要求确定黑塌菜收获机整体结构设计方案,包括切割装置、输送装置、割茬高度调节装置、行走装置与收集装置。对关键部件进行理论计算,确定切割、输送、割茬高度调节等装置的关键参数。对整机机架结构进行线性静力学仿真分析,结果表明：在工作过程中,机架最大变形量为0.929 mm,最大等效应力为117.8 MPa,满足结构设计和材料强度要求。以江苏省如皋市黑塌菜种植基地的黑塌菜作为试验对象,展开黑塌菜收获机收获试验。试验结果表明,黑塌菜收获机进行土下切割作业时,平均割茬高度为10.5 mm,收获效率为0.09 hm2/h,漏割率小于5%,耗电量约为28.77(kW·h)/hm2,电量均价按0.51元/(kW·h)计算可得成本为14.67元/hm2,试验结果满足黑塌菜收获要求。     

4UML-130型振动链式木薯收获机的设计与试验

针对当前木薯收获设备存在问题,基于木薯宽窄双行起垄种植农艺要求,确定木薯收获机工作原理与总体结构,并对挖掘铲、偏心套机构、振动链排、过载保护装置等关键部件进行讨论与分析,设计了4UML-130型振动链式木薯收获机,该机一次作业能够完成木薯块根的挖掘提升、薯土分离输送、平铺地表等工序.作业时,轮式拖拉机跨垄行走在相邻垄沟...