基于 ANSYS Workbench的微耕机旋耕刀有限元分析

以微耕机旋耕刀为研究对象,运用Pro/E软件建立了旋耕刀的三维模型,基于ANSYS Workbench有限元分析软件对旋耕刀进行了应力、变形、应变分析。分析结果表明：旋耕刀总变形最大处在旋耕刀的正切部,表明正切部刚度最差;旋耕刀最大应力与应变区域在刀柄与刀背连接处,与实际工作过程中旋耕刀断裂处一致,验证了有限元分析的可靠性,为旋耕刀的进一步优化设计提供了理论依据。     

精细旋耕施药机的设计与试验

精细旋耕施药机是通过安装专用旋耕刀的反转刀辊的高速旋转,使土壤被精细切削,形成碎土率达到80%以上的细小土壤颗粒耕作层,同时在旋耕机上部安装施药装置,通过地轮的同步驱动,将细小颗粒状药料同被精细切削的土壤均匀混合的农业应用机械。针对轮式拖拉机动力输出系统(轴)和悬挂机构的特征对该机器进行变形设计,使其与牵引动力进行直接联接,从而形成整体结构,达到安全、可靠的施放农药的效果。     

基于NX的旋耕刀三维建模及结构优化

为了提高旋耕机的切削效率和使用性能,以R245弯形旋耕刀为主要研究对象,介绍了旋耕刀的结构和工作原理,阐述了建模、有限元分析及优化的方法步骤.首先运用NX软件基于表达式对刀片进行三维建模,然后通过NX NASTRAN模块建立有限元模型并求解,最后进行了应力仿真和尺寸优化.结果表明:最大应力和变形位于旋耕刀与刀锟连接孔附近处;相同载荷作用下,优化旋耕刀主要参数尺寸,能够有效地减轻质量及降低应力和变形大小,为旋耕刀设计提供了有效的参考.     

IT245旋耕刀正反转功耗有限元数值分析

反转旋耕转向与传统正转旋耕刀转向相反,具有埋茬效果好、碎土能力强、耕土平整性好的特点。但由于反转旋耕比正转旋耕功耗大、油耗大等问题,致使用户的接触程度不高,所以目前国内普遍采用正转旋耕。针对国标普通旋耕刀IT245单刀作业功耗问题,对旋耕刀IT245进行正反转功耗对比。根据土壤力学物理特性,建立具有弹塑性行为的Drucker-Prager强度准则的土壤本构模型。结合农艺要求,在含水率为20%的旱地进行旋耕工作,利用有限元分析软件进行正反转过程数值仿真。结果表明:IT245旋耕刀反转比正转功耗高出17.5%,验证了本构模型功耗仿真的可行性,为下一步进行研究设计专用反转旋耕刀的优化分析奠定基础。     

麦斯特1WG系列微耕机

<正>麦斯特1WG系列微耕机,是以小型内燃机为动力装置的手扶式耕作机械,适用于一般农田以及狭窄地块、山区梯田、茶园、果园、花卉苗圃和大棚内耕种、管理作业。麦斯特1WG系列微耕机的主要配套工作部件有旱地旋耕刀、深耕除草刀、防缠草复合刀、六     

凹坑形仿生刀齿土壤切削力分析

土壤对疏浚机具的粘附会增加切削阻力、降低切削效率。土壤动物的非光滑表面为疏浚机具的仿生设计提供了参考。非光滑表面切削土壤具有减阻的作用,针对凹坑形非光滑表面的刀齿切削土壤的的受力情况进行理论分析,建立了其土壤切削模型。利用软件Fluent进行了凹坑形光滑表面刀齿在土壤切削过程中的力学分析,结果表明:在一定的土壤条件下,与光滑表面刀齿相比,非光滑凹坑形刀齿粘附对土壤粘附力较小,受到的切削阻力也较小。理论分析和与数值模拟均验证了非光滑凹坑形仿生刀齿能够起到预期的减粘减阻的效果。     

浅谈热喷涂硬质涂层的旋耕刀具磨损性能分析

旋耕刀具磨损是微切削、应力疲劳断裂、脆性断裂三方面共同作用的结果。当前对于旋耕刀具磨损性能的研究主要集中在表面热喷涂、表面熔覆涂层等方面,本文利用超音速火焰实现碳化钨WC-12Ni硬质涂层在旋耕刀表面的喷涂,对喷涂之后的旋耕刀进行磨损性能分析。结果表明:喷涂WC-12Ni之后的旋耕刀具的产生的磨损较小,可以延长旋耕刀的使用寿命,从而降低农业生产的成本。     

基于Abaqus的旋耕刀有限元分析

以旋耕刀为研究对象,运用UG软件建立了旋耕刀的三维模型,然后通过有限元软件Abaqus对其进行了应力、变形和位移分析。分析结果表明:旋耕刀变形最大应力区域在刀柄与刀背连接孔处,与实际工作过程中旋耕刀断裂处一致;最大位移处在旋耕刀的正切部,表明正切部刚度最差。     

仿生刀齿表面结构优化设计

土壤粘附是影响疏浚刀齿切削效率的重要因素之一.降低粘性土壤对刀齿表面接触面积可以减小土壤对刀齿的粘附和降低刀齿切削土壤的阻力.针对两种典型非光滑刀齿结构用遗传算法进行了优化设计,得到了在一定压力条件下非光滑表面仿生刀齿结构的最优参数,为疏浚刀齿表面结构仿生减粘降阻设计提供了参考.     

整埂机旋耕刀的静力学分析与拓扑优化

水稻田整埂机的旋耕刀零件主要由侧切面与正切面2个部分组成,由于2个切面工作性能不同,因而耗能也不同。据统计,在旋耕作业过程中,正切面耗能占旋耕刀全部耗能的509／6～80％。为研究旋耕刀的力学特性,在SolidWorks环境下建立整埂机旋耕刀的三维实体模型,导入ANSYS软件对旋耕刀进行结构线性静力分析,基于弹性力学的经典理论,求解并进行三维结构拓扑优化。经对比验证,优化后的模型满足静刚度要求,为提高整埂机旋耕刀的力学性能提供了参考。     

基于离散元法的IT245P反转旋耕刀耕作性能仿真研究

IT245P反转旋耕刀是在国标正转旋耕刀IT245基础上进行优化,从而设计出的一种专用于反转旋耕的新型旋耕刀。为了验证其在多刀反转旋耕作业时的工作性能,以1GKF-200型反转灭茬旋耕机的结构和工作参数为参考,将两种旋耕刀以双螺旋方式进行排列安装,在EDEM离散元软件进行仿真试验,最后将两种旋耕刀的仿真数据进行对比分析。结果显示,在抛土性能方面IT245P反转旋耕刀比原型刀提高了6.73%;在埋茬性能方面IT245P反转旋耕刀比IT245旋耕刀提高了3.62%;在碎土性能方面IT245P反转旋耕刀比原型刀提高了4.39%。研究表明IT245P反转旋耕刀在多刀反转耕作时的工作性能全面优于国标正转旋耕刀IT245,为反转旋耕刀IT245P的实际应用提供参考。     

基于ls-dyna的振动旋耕三维数值模拟

为了改善小农机前进阻力及扭矩,对振动旋耕切削进行了力学分析,并采用显示动力学软件Ls-dyna求解器,运用ANSYS进行了仿真设置,结合MAT147材料模型就松土刀具对土壤的切割过程进行了三维动态仿真.初步分析结果表明,数值模拟结果是合理的,较精准地模拟了松土刀具对土壤的切割过程.仿真结果表明,振动旋耕切削对前进阻力及...     

一种多功能拖拉机

该机由重庆合盛工业有限公司生产,主要用途有： 1）旋耕：在微耕机行走机构的传动轴上,分左右装上旋耕装置组件,再用两颗M8&#215;55螺栓轴向定位即可进行旋耕作业。旋耕幅宽可达1050mm或1200mm。     

基于SPH法的板结土壤深耕技术研究

为解决板结土壤的耕作问题,提出了用于小型作业机的反旋凿切和正旋旋耕相结合的耕作机具。利用光滑粒子流体动力学(SPH)方法对正旋旋耕土壤过程进行了三维数值模拟,从而得出不同参数下旋耕刀具的受力情况,结合反旋凿切的仿真数据,进行刀具的匹配并设计相应的相位角,使反旋凿切刀和正旋旋耕刀相互抵消各自的作用力,降低能耗,提高工作效率,从而开发出适合在板结土壤上进行耕作的小型作业机。本研究方案所得数据和分析过程对于小型作业机的开发设计具有重要意义。     

基于光滑粒子流体动力学仿真的板结土壤深旋耕技术

针对中国南方丘陵、尤其是茶园板结土壤的特点,提出采用正反旋耕相结合进行土壤切削的方法,并设计反旋凿切和正旋旋耕相结合的板结土壤深松作业机具.为实现小功率的板结土壤深松作业,利用光滑粒子流体动力学有限元法研究反旋凿切土壤的物理过程,构建土壤高速凿切的有限元数值仿真模型;同时结合正交试验设计和数值模拟技术,进行反旋凿切刀具的刀尖结构参数和土壤反旋凿切工作参数的有限元数值分析与优化.研究表明,利用反旋凿切进行板结土壤的切削,在选择合适的结构切土角、结构后隙角、机组前进速度和凿切刀旋转速度的合理匹配后,能有效降低板结土壤耕作机组的消耗功率、提高其工作效率,从而达到采用小型农业动力机具进行板结土壤深松作业的目的.     

多层浮动接力式秸秆深埋还田机具设计与田间试验

根据秸秆深埋还田作业需求,对传统旋耕存在的受载过大现状,提出双轴浮动式控制接力式土壤切削方法。设计了基于液压控制后轴浮动和链传动、齿轮传动相结合的动力传动结构。并对设计机具进行了田间试验。     

旋耕机的正确安装使用与维护

旋耕机是一种由动力驱动工作部件(旋耕刀)以切碎土壤为主,兼有覆盖翻转土壤的耕作机械。它是利用刀轴上刀片的旋转和前进的复合运动对未耕地和已耕地进行碎土作业。其性能特点是碎土能力强,一次旋耕作业能达到一般犁耕作业几次的综合效果,这样大大缩短了作业时间,有利争抢农时。旋耕后的田地可满足播种或插秧的要求。旋耕机适应性好,它既适于农田的旱耕或水耕(在稻田内带水耕能完成"起浆"作业),也能用于盐碱地浅层耕作覆盖,以抑制盐分上升,以及灭茬除     

基于AdvantEdge的斜角车削仿真实验确定刀屑摩擦因数的方法

当使用AdvantEdge软件进行切削仿真实验时，刀屑摩擦因数对仿真结果的影响明显，但现有有限元软件未提供刀屑摩擦因数数据库。为建立一种基于AdvantEdge的斜角车削仿真实验的刀屑摩擦因数确定方法，首先提出基于斜角车削的摩擦力计算方法，然后建立AdvantEdge三维斜角车削仿真模型，设定不同切削速度、切削深度、进给量及摩擦因数，通过AdvantEdge 仿真正交试验，获得刀屑摩擦因数的经验计算公式。为验证刀屑摩擦因数经验计算公式的正确性，设定不同切削速度和切削深度及进给量的斜角车削正交试验，获得切削力数据，并基于摩擦因数经验计算公式求得对应刀屑摩擦因数。利用求得的摩擦因数数据修改AdvantEdge中刀屑摩擦因数参数，进行残余应力切削仿真实验。仿真实验获得的残余应力与实际切削实验获得的残余应力相比，误差在10%以内，证明提出的刀屑摩擦因数确定方法是正确的。     

鑫源SR1Z系列微耕机

鑫源SR1Z系列微耕机，是以小型汽油机为动力装置的田间耕作机械，适用于农用大棚及平原、丘陵地小地块田间土地管理作业。主要特点：采用双向旋转工作轴及工字形箱体，可防止秸秆缠绕，故障少：采用相对旋转旋耕机构，碎土效果好：采用急停熄火装置，使用安全：结构紧凑、体积小、质量小、通过性好。配套工作部件：旱地耕刀、起垄器、水田轮、开沟器、填土器、锄草刀。     

角度铣刀切削力学性能研究

针对角度铣刀结构设计及切削寿命等问题,对角度铣刀切削过程的力学性能进行了研究。依据刀具设计原则对角度铣刀进行了结构设计,以斜角切削理论为基础,基于LS-DYNA建立了角度铣刀三维切削模型,研究了不同切削要素以及刀具几何角度对切削力的影响规律,通过与理论结果对比验证了计算模型的正确性,进而研究了不同角度铣刀的结构的切削力学性能,为角度铣刀的结构设计提供了理论基础。研究结果表明:双角角度铣刀比单角度铣刀表现出更好的切削力学性能,但其刀齿强度较弱,高速铣削时容易引起崩刃;R型刀齿的角度铣刀比尖型刀齿的角度铣刀表现出更好的切削力学性能,可将刀齿形状加工为R型。