4U-1200马铃薯联合收获机机架的设计与有限元分析

机架是4U-1200马铃薯联合收获机的关键部件,其设计关系到机具的整体机构布置和各个部件的安装以及作业的稳定性。为此,根据该机作业幅宽和系列马铃薯联合收获机模块化设计的原理,对4U-1200马铃薯联合收获机机架采用Solidworks焊接工具虚拟设计,并在收获机以3~4.83km/h速度作业时应用Simulation对设计的模型进行有限元分析,确定力学特性,对薄弱环节进行改进,为物理样机的试制提供理论依据。结果表明:机架设计合理,机架上应力、应变和位移变化合理,分布均匀,满足强度和刚度要求。     

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。     

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。     

基于灵敏度分析的木薯收获机机架结构优化设计

为了提高木薯收获机的工作性能,对其机架结构进行了多目标优化设计。在CAD/CAE协同设计平台下,对木薯收获机的机架进行静力学有限元分析和灵敏度分析,建立了多目标优化设计模型,求解后得到了6组非劣解。在所得6组优化设计方案和原方案中,采用模糊物元法和熵权法进行优选,获得了最佳机架结构设计方案。优化设计前、后的对比分析表明,机架质量减小4.29%情况下,最大变形减小27.04%,从而证明所提出的基于灵敏度分析的机架结构多目标优化设计方法是合理可行的。     

矮化密植红枣收获机骑跨式机架的有限元分析

根据新疆矮化密植枣园地面特点,为提高红枣收获机的工作性能,利用Ansys有限元分析软件分析红枣收获机在平整地面匀速直线运动工况下和在地面不平整工况下机架应力、变形的大小及分布情况。结果表明:最大变形发生在机架顶部发动机的安装位置及纵梁上激振装置的安装位置,应力集中发生在前段纵梁、方管与方管的连接处,可根据所得数据校核机架强度。同时,对机架进行模态分析和谐响应分析,求解出机架的固有频率和振型,通过与外界激振频率对比分析及谐响应分析得出机架位移随频率变化的趋势,在频率为30Hz时,产生共振,求解得出30Hz处最大应力为804.35MPa、最大变形为15.312mm。由于最大应力大于机架材料的屈服极限,机架产生断裂,因此应对机架进行优化改进,使机架满足静载荷和激振载荷作用下的强度要求,保证矮化密植红枣收获机的安全、可靠。     

S型链式马铃薯收获机挖掘装置的设计及有限元分析

针对我国马铃薯在主粮化的政策下迅速发展而机械化收获水平阻碍其发展的问题,研制了S型链式马铃薯收获机。在研究国内外马铃薯收获技术及装备的基础上,重点对该机器的挖掘装置进行设计。采用固定式挖掘铲装置,针对我国小地块种植马铃薯的国情,确定了固定式挖掘装置的结构形式:铲体宽度为1430mm,铲面倾角范围为33.6°～39.5°,铲体长度为320mm,铲刃夹角为150°;同时,对铲座支撑进行设计,各部件采用65Mn钢材质,钢板厚度为10mm。利用ANSYS对挖掘装置进行有限元分析,确保挖掘装置结构稳定。对整机进行田间试验,结果表明:明薯率98.5%,伤薯率1.2%,破皮率1.6%,生产率0.33hm~2/h,相对于其他挖掘装置伤薯率明显降低,明薯效果也相对改善。     

马铃薯收获机挖掘铲有限元静力学分析

针对2种结构的马铃薯挖掘铲,采用ANSYS软件对其进行有限元静力学分析,挖掘铲有限元模型根据其安装位置和材料建立,载荷为土壤加载到铲面的张向力,通过求解挖掘铲的变形和应力分布,进行强度校核,根据分析结果选择出性能更好的挖掘铲,为挖掘铲的设计提供理论依据。     

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。     

4UFD―1400型马铃薯联合收获机挖掘装置的设计及有限元分析

对4UFD-1400型马铃薯联合收获机挖掘装置进行了设计,并以此为研究对象对其进行理论分析,用Pro/E软件建立其实体模型,并根据挖掘装置受力情况,利用ANSYS软件,对铲架及挖掘铲的变形进行有限元分析。根据分析结果,找出挖掘装置易产生损伤部位,为后续挖掘装置的优化设计提供理论依据。     

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。     

芦笋施肥机机架有限元模态分析

利用AutoCAD2012软件的三维设计功能建立了芦笋施肥机的机架三维模型,通过ANSYS-Workbench软件对机架做有限元模态分析,得到机架前10阶的模态和振型以及各阶模态6个自由度上的参与因子表。根据模态分析的结果,指出了设计中存在的不足,提出了改进的措施。研究结果可为机架后续的性能改善和优化设计提供参考依据。     

马铃薯收获机的市场效益分析

马铃薯属冷凉作物，黑河市高纬度寒地的自然气候非常达于马铃薯的种植，黑河市在农村产业结构调整中走高效、集约型道路，提出了要发展马铃薯等经济作物的战略目标。为此，分析了马铃薯收获得机的市场经济效益。     

玉米播种机机架有限元分析及优化

运用Pro/E和ANSYS Workbench集成研发平台,对玉米播种机的关键零部件进行静力学分析,从理论上确保关键零部件在玉米播种机工作时的强度和刚度要求。机架是玉米播种机的关键部件,机架的强度直接决定播种机的精度和稳定性。通过对机架进行有限元分析,得出机架在工作过程中的应力分布和应变分布。对应力集中变形大的易损部位进行优化设计。最终确定机架的几何参数,为玉米播种机的研制提供理论依据。     

基于UG的花生收获机挖掘装置有限元静力学分析

为优化花生收获机挖掘装置的性能和质量,提高工作效率,采用UG软件建立挖掘铲和立刀杆的实体模型并利用其高级仿真功能进行了有限元静力学分析。通过简化模拟挖掘装置的工作状态,对其进行受力分析,并根据挖掘装置的材料属性建立有限元模型,计算出不同条件下挖掘装置的变形和应力分布情况,对比得出最优设计参数。     

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。     

谷子联合收获机割台机架的振动分析与结构优化

为了降低谷子联合收获机在田间工作时的振动、减少割台损失率,利用SolidWorks对谷子割台机架进行三维建模,利用ANSYS软件对谷子割台机架优化前和优化后分别进行有限元分析,并用东华DH5902动态测试分析仪对计算机模态分析结果进行了验证。结果表明：优化前的第4阶模态为11.04Hz,其频率落在外部激振频率范围内;优化后的谷子割台机架各个阶次频率均避开了联合收获机各外部激振频率范围,有效避免了割台震动的产生。通过田间试验验证了改进前后的割台损失率,改进后的割台损失率降低了14.5%。研究成果可为降低谷子联合收获机振动及为谷子割台的减震设计提供了理论指导。     

基于NASTRAN的玉米播种机机架振动有限元模态分析

为了解决玉米播种机机架在播种过程中产生复杂振动变形而影响播种株距均匀性的问题,以自主研发的2BFQ 2型山地小型玉米播种机为研究对象,用UGNX75软件建立机架的三维模型和有限元模型,然后应用NASTRAN求解器分析机架的各阶模态,最后计算出机架的固有频率、总振幅和主振型,并输出各阶频率位移云图。该研究结果为机架后续的设计和减振分析提供了理论依据,对稳态播种和提高播种株距的均匀性具有重要的理论意义。      

马铃薯收获机结构设计探讨

在参考并研究了国内外典型马铃薯收获机的基础上,结合我国马铃薯种植的实际情况而进行设计,所设计的马铃薯收获机包含输送装置、分离装置、挖掘装置等,输送装置不但能在收获时实现马铃薯输送,而且能使泥土与薯块初步分离,通过振动筛使薯块与泥土进一步分离,从而减轻马铃薯收获的劳动量,提高劳动生产率。     

马铃薯收获机结构设计探讨

在参考并研究了国内外典型马铃薯收获机的基础上,结合我国马铃薯种植的实际情况而进行设计,所设计的马铃薯收获机包含输送装置、分离装置、挖掘装置等,输送装置不但能在收获时实现马铃薯输送,而且能使泥土与薯块初步分离,通过振动筛使薯块与泥土进一步分离,从而减轻马铃薯收获的劳动量,提高劳动生产率.     

4SZ-1型酸枣采收机机架有限元分析

为了解4SZ-1型酸枣采收机正常工作时机架的力学特性,保证其生命周期内的稳定工作和作业质量,对机具机架展开有限元分析。以ANSYS Workbench为平台,建立相应的力学模型、几何模型和有限元模型,进行静力学有限元分析运算,计算出两个极限受力情况下机架的位移、应力和应变。计算结果表明,机架刚度和强度在合理范围内,可以保证机具正常工作。