烟苗移栽扣杯装置关键机构分析与试验

为解决烟农在进行烟苗"杯罩式小苗井窖"移栽扣杯时出现效率低、劳动强度大、经济效益低等问题,设计研制一种烟苗移栽扣杯装置。为验证烟苗移栽扣杯装置设计的合理性和实用性,分析该装置的基本结构和工作原理,运用Solidworks建立参数化结构模型;导槽是烟苗移栽扣杯装置的关键机构,利用有限元仿真软件对导槽进行静应力及模态分析,得到导槽的应力云图及前6阶的振动变形云图;研制样机进行田间试验,结果表明:烟苗移栽扣杯装置能够有效的避免烟农弯腰劳作、降低烟农扣杯的劳动强度,提高扣杯效率约47%,操作简单、实用性强,值得应用和推广。     

剪叉式液压升降机剪叉机构动态强度及疲劳强度研究

针对长期处于循环载荷作用下的液压升降机剪叉机构存在结构开裂的问题,分别对其进行了动态强度与疲劳强度研究,提出了基于有限元+多体刚柔耦合动力学+疲劳分析的联合分析法,对剪叉机构动态强度与疲劳强度进行研究。以某型自行走剪叉式液压升降机为例,利用SolidWorks辅助RecurDyn软件,建立整机多刚体动力学模型,再以HyperMesh/OptiStruct软件对其剪叉机构进行柔性化处理,建立多体刚柔耦合动力学模型,模拟极端工况下作业平台的升降运动行为过程,并提取到剪叉机构关键叉臂的动态应力时间历程;在此基础上,结合名义应力法,利用FEMFAT软件预测得到剪叉机构的疲劳强度。研究结果表明：当前剪叉机构能满足结构强度设计要求;剪叉机构中疲劳强度最薄弱区域位于第3组内叉臂的钣金与矩形管连接处,最小疲劳寿命为6.602×10³次循环,有必要进一步优化结构。研究方法可为类似高空作业平台的动态强度与疲劳强度研究提供有价值的参考。     

基于DEM与MFBD双向耦合的农机触土部件疲劳分析

针对作业过程中农机触土部件出现断裂且实测载荷谱困难的问题,在额定工况下,对农机触土部件的疲劳强度进行了研究,提出了基于离散元法与多柔体动力学双向耦合的疲劳分析方法。以井窖制作机为例,采用非线性有限元柔性体建模法构建了其成穴钻头总成装置刚-柔耦合动力学模型,在此基础上与离散元仿真耦合,数值模拟成穴钻头-土壤相互作用过程,提取了成穴钻头的动态工作载荷谱;基于疲劳分析相关理论,利用疲劳仿真软件预测了成穴钻头的疲劳寿命。研究结果表明:触土部件成穴钻头的疲劳强度薄弱区域位于圆锥面靠小端,仿真预测的破坏区域与实际断裂位置基本吻合,证明了DEM与MFBD双向耦合的疲劳分析方法能够准确地预测成穴钻头的动态响应特性和疲劳寿命,为其疲劳强度设计提供具有价值的参考。