模态综合法和ANSYS在甘蔗收割机切割系统上的应用

划分小型甘蔗收割机主子结构,建立了子结构的运动方程并进行子结构的模态分析;综合主子结构与刀盘结构,建立了广义坐标下的整体系统动力学模型.同时,基于此模型对甘蔗收割机切割器进行了模态分析,讨论利用ANSYS在改善系统动态性能和优化结构上的可行性,从而达到快速求解、提高切割器动态性能的目的.     

玉米条带少耕作业驱动式破茬刀设计与试验

针对东北玉米垄作区耕整地动土量大和春季降雨量低时土壤墒情不佳、耕作阻力大等问题,提出一种条带式少耕的作业方式,并设计了驱动式破茬刀。通过对驱动式破茬刀的作业工况进行受力分析得出,当破茬刀的滑切角大于或等于与其接触的根茬或土壤的摩擦角时,破茬刀耕作阻力降低。结合根茬与土壤滑动摩擦角的测量和破茬刀的运行速度取值,确定了刀片的刃口曲线方程;进一步通过分析根茬受力状态及测定物料间摩擦角,确定驱动式破茬刀的作业半径为230 mm;最后通过确定刀片的几何尺寸、刀轴和刀盘参数得到驱动式破茬刀。有限元模态分析与强度、刚度校核结果表明,所设计的驱动式破茬刀性能良好、满足设计要求。离散元仿真对比试验表明,所设计的驱动式破茬刀比驱动式圆盘刀组的耕作阻力降低了19.78%、土壤抛起数量降低了13.95%,其耕作阻力与动土量性能均较优。     

4TSQ-2型甜菜切顶机设计及试验

针对甜菜分段收获技术需求,结合国内外甜菜收获技术及装备,该文提出了一种甜菜秧缨粉碎与顶部定切厚方式,并设计了切顶机。该切顶机主要由碎缨清理装置和仿形切顶装置组成,可一次完成甜菜缨叶的粉碎及青头的切削。理论分析了该机的关键部件结构参数及传动配置关系,确定了辊轴上2排甩刀或4排橡胶条的排列方式、25片/m的甩刀排列密度和26片/m的橡胶条排列密度,以及甩刀、橡胶条的结构参数。通过对仿形切顶装置进行运动学和力学分析,明确了连架杆、仿形板及切刀决定仿形效果及切顶质量,并确定了位置仿形机构和定厚切顶机构的关键结构参数。田间试验结果表明,该机的切顶合格率为93.6%,多切率为2.1%,满足甜菜切顶收获的指标要求。     

甘蔗收获机切割系统轴向振动的试验研究

为了验证不同结构布局对甘蔗切割系统轴向振动的影响,该研究设计了甘蔗收获机激振试验台及其激振特性试验;并在理论分析的基础上,通过试验研究了液压油缸、发动机和物流架等构件的安装位置对切割系统轴向振动的影响规律。试验结果表明:1)液压油缸安装在车架上的位置HP3时,即在X轴正向,距离前轮正上方535 mm附近时,刀盘的轴向振幅达到最小值1.28 mm;2)发动机安装在车架上的位置EP2时,即安装在X轴正向,距离前轮正上方1 055 mm附近时,刀盘轴向振幅达到最小值0.92 mm;3)物流架安装在在车架上的位置LP3时,即安装在X轴正向,距离前轮正上方1 615 mm附近时,刀盘轴向振幅达到最小值1.51 mm;4)最优安装布局为HP3、EP2和LP3,相比最劣布局,最优布局的刀盘轴向振动幅值降低40.8%,综合切割质量评定值R_0降低16.9%。液压油缸安装位置,发动机安装位置和物流架安装位置对刀盘轴向振幅影响的显著程度从大到小依次为物流架安装位置,液压油缸安装位置,发动机安装位置。综上,在研发适于丘陵地区的甘蔗收获机械时,液压油缸、发动机和物流架的安装位置应尽可能避开前后轮正上方位置,同时应加装隔振或减振装置,这对降低切割系统振动,提高甘蔗切割质量有重要的指导意义。     

小型甘蔗收获机砍蔗力影响因素的试验研究

以研究砍蔗破头率的影响因素为目的,采用试验台模拟砍蔗的方法,对甘蔗收获机切割器的工作参数进行了试验研究;同时,探讨了切割速度、刀盘前倾角、刀片数量、切割角及收割机前进速度对砍蔗力的影响,采用方差分析得到各因素对砍蔗力的影响顺序,采用回归分析得到计算砍蔗力的经验公式,为虚拟数字样机的进一步研究提供了验证数据及仿真参数。     

蔗田不平度模拟研究

利用数学方程模拟甘蔗切割器在蔗田作业时的振动,将有利于研究甘蔗收获时切割器振动对甘蔗破头率的影响。为此,采用水准仪测量实验方法、频谱分析技术以及三角级数理论处理实验数据,建立蔗田不平度的三角级数方程,模拟了甘蔗收割机切割器振动。通过对模型的分析表明,三角级数方程表达的蔗田不平度与实际蔗田的基本一致,可用于甘蔗切割器振动的仿真建模。     

甘蔗收获机切刀负载压力的神经网络预测

为了实现切刀负载压力预测以及入土切割自动控制信号获取,结合正交试验和BP神经网络与回归分析分别建立了切刀负载压力的预测数学模型.结果表明:BP神经网络构建的切割负载压力数学模型准确拟合率达到了85.2％,而回归分析构建的切割负载压力模型准确拟合率只有33.3％;对构建的切刀负载压力BP神经网络模型在新的试验因素下得到的...     

基于Adams的甘蔗收割机切割器运动学仿真分析

为探究收割机切割器运动对甘蔗收割质量的影响,提高切割器的切割质量,研究了甘蔗收割机双圆盘切割器的运动学规律,推算出描述该运动规律的计算公式。通过公式计算,得出最佳参数匹配,利用pro/E建立甘蔗切割器三维实体模型,在Adams中进行运动学仿真,对刀刃上单点运动进行分析,得出了刀刃单点的位移、轨迹的运动规律图。结果表明,在不同前进速度、不同刀片数目的情况下,随着公式系数P的增加,甘蔗被重复切割次数会增加,通过合理选取系数,可以算出准确的刀盘转速以达到特定的切割效果。当系数P取1或2时,能够控制甘蔗被一刀或两刀切断,是比较理想的切割效果。     

手扶牧草收割机往复式切割器主要参数试验分析

通过系统的理论分析和田间试验,对手扶牧草收割机往复式切割器的主要参数进行试验研究,结果表明,往复式切割器可较好实现切割性能,切割速度可达2 m/s,作业速度1.1 m/s,割刀高50 mm,切割速度比1.88 m/s,刀齿间距76 mm。该手扶牧草收割机往复式切割器可实现割茬整齐,无撕裂、漏割、重割和堵刀现象;适于收割牧草、小麦等细秆作物。     

胶合板铺装板坯液压自动裁剪机的应用研究

主要研究一种胶合板铺装板坯液压自动裁剪机,进行了液压缸基本参数计算,并合理选择液压缸标准件;设计"人"字结构的裁剪刀,实现减少载荷又使载荷平衡的目的,整机操作平稳,裁剪断面质量好;采用圆形导柱结构的导向装置,具有导向精度高的特点。应用结果表明,当裁剪的板材为最大厚度21 mm,2 440 mm(长)×1 220 mm(宽)规格产品时,传统裁剪方法需设置2 520 mm×1 270 mm,应用本设计只需设置2 480 mm×1 250 mm尺寸就能满足下道工序要求,与此相比,每张板可节约40 mm×20 mm×21 mm木材。设备具有可操作性强,裁剪精度高,减少原材料浪费,生产安全等特点,满足胶合板生产企业的需求,可推广应用。