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《中国农机化学报》2021,(5)
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。 相似文献
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针对自行研制的一体式烟秆拔秆粉碎机田间试验时存在整机振动较大、功耗较高、机组高速行进时对辊传输机构传输不流畅等问题,对该机的拔秆刀辊参数、粉碎机结构、输送机构和传动系统进行了改进设计。首先,确定了最优双螺旋排列下拔秆刀辊的弯刀参数为:回转半径R=240mm,正切部弯折半径r=35mm,工作幅宽b=35mm,转速为110r/min。其次,将粉碎机设计为轮盘式结构并居中布置,可一次性完成多根烟秆的粉碎,且消除上一代机具中捶片式粉碎机由于偏心布置造成的振动较大的问题,同时设计了由夹持喂入对辊、链网输送机和喂料口对辊组成的传输机构,可实现多根烟秆的同时传输,输送性能好,并采用机械传动代替原来的液压传动,简化样机结构及操作复杂性。最后,利用EDEM对拔秆刀辊进行切削烟垄的功耗仿真分析,结果表明:刀辊稳定切削烟垄时的作业平均功耗为3.02kW,与通过旋耕机经验公式得到的推导值误差为5.63%,验证了拔秆刀辊设计的合理性。改进设计后的整机结构更紧凑,适应性和作业性能更好。 相似文献
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一体式烟秆拔秆粉碎机设计与仿真 总被引：1，自引：0，他引：1
依据烟秆回收农艺要求,设计了一种一体式烟秆拔秆粉碎机,主要由拔秆刀辊、输送对辊、粉碎机构和液压传动系统4部分组成,可一次性完成烟秆的拔起、输送、清理及粉碎抛送等作业,并对烟秆拔秆粉碎机关键部件进行了设计。采用掘蔸式拔秆刀辊结构,确定了拔秆刀辊弯刀参数和弯刀的4n±2最优数列双螺旋线排列,减小了工作阻力,提高了拔秆效率;设计了具有不同齿形状和转速的多级输送对辊,实现了烟秆的抓取、清理和稳定输送;采用液压传动系统设计,简化了传动系统的复杂性,实现了各工作机构的无极调速,为得到拔秆粉碎机的最优工作参数组合及功率分配奠定了基础;最后,对拔秆刀辊进行运动仿真及分析,验证了拔秆刀辊参数设计的合理性。该机适应性较好,能减少烟秆综合利用的预处理环节,促进烟秆的高效综合利用。 相似文献
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针对丘陵山区土壤黏重导致现有烟秆拔取装备作业效果差,烟秆拔取后无后续处理等问题,基于烟叶种植农艺要求和丘陵山区烟田特点,创新设计了一种对辊双螺旋组合式烟秆有序拔取装置。根据烟秆的相关物理参数,对拔取过程中烟秆进行受力分析,以此优化拔取装置双辊轴的设计以及安装位置,实现烟秆有序拔取。创新设计一种烟秆横向有序输送后粉碎归集装置,阐述了其工作原理,利用Creo三维软件对整机进行三维建模,并制作了样机。在实验烟田进行了烟草拔杆机性能试验,试验结果表明,所设计的拔取粉碎一体化烟草拔杆机能够满足烟秆拔取以及粉碎要求,平均烟秆拔取率为95.8%,平均拔秆效率为2亩/小时,从而验证了烟草拔秆机理论分析与设计的准确性及合理性。研究结果可为丘陵山区烟草拔秆机研究提供参考。 相似文献
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自行研制的一体式烟秆拔秆破碎机存在振动较大、噪音严重、工作质量及可靠性不能令人满意等问题,要解决该问题首先需研究机器系统的振动影响因素。为此,采用DH5925动态信号测试系统对怠速和满油门条件下拖拉机发动机空载、整机空载及田间拔秆实载作业的5种工况下该机的8个测点处的振动进行了测试与分析,得到相应的振动时域特性和频谱特性分布规律,以寻找主要因素。试验结果表明:整机在全油门空载工况下由发动机引起的振动频率为153. 23Hz,破碎机、对辊传输结构、拔秆刀辊引起的激振频率分别为48. 34、27. 5、4.88 Hz,且田间拔秆作业时整机各测点的振动幅度达到2. 65、3. 05、2. 42、2. 99、2. 73、2. 5、2. 81、2. 13 m/s2,相比空载下振动幅度明显增大,这表明拖拉机发动机不平衡燃烧力矩及二阶不平衡惯性力、拔秆刀辊、对辊传输机构及破碎机的回转运动是拔秆破碎机振动的主要原因。对振源部件与机架连接处的减振结构优化,可为降低该机振动的整机结构优化和二代样机设计提供依据。 相似文献
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针对现有烟秆拔秆设备拔秆效率较低、结构功能单一等问题,研制了一种能实现烟秆拔起、抓取、输送、清理及破碎等作业功能的一体式烟秆拔秆破碎机。为得到该机具的最优工作参数组合,选取了机组行进速度、刀辊转速和对辊转速3个因素进行单因素试验和Box—Behnken中心组合响应面优化试验,建立漏秆率和破碎粒径合格率为响应指标的数学模型,分析各影响因素对评价指标的响应规律。优化结果表明:机具最优工作参数组合为行走速度0.37m/s、刀辊转速140r/min、对辊转速551r/min,此时烟秆漏秆率为4%,破碎粒径合格率为9 3.8%。该研究结果可为样机拔秆破碎作业时工作参数的选取及机械传动式二代样机的传动比设计提供依据。 相似文献
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【目的】云南烟田烟秆清理存在一些问题,如链夹持式烟秆清理机夹持链条与烟秆之间容易打滑,刨掘式烟秆清理机无法良好深入云南土壤,作业过程中烟根上的土块难以抖落,还会将地膜撕碎,不利于地膜的捡拾等,这些问题亟待解决。【方法】课题组采用切割烟秆的方式,设计了一种适用于云南烟田的烟秆清理粉碎机,该烟秆清理粉碎机能一次性完成烟秆的清理、输送、粉碎和抛送等工作,其主要由圆盘锯刀、输送辊、输送链网、粉碎机、分动箱及机架等组成。课题组对整机的切秆装置、粉碎装置、输送装置进行研究和分析,对关键部件进行设计,确定了工作参数。【结果】利用SolidWorks Simulation对圆盘锯刀、输送辊、动刀片、甩刀进行静力学分析,它们的最大应力分别为2.102 MPa、10.08 MPa、10.67 MPa、103.1 MPa,均在材料屈服强度范围内,验证了该烟秆清理粉碎机结构强度符合设计要求。 相似文献
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针对烟秆拔秆机存在拔秆作业能耗高、工作不稳定、刀辊受力不均等不足,对其核心工作部件刀辊的结构参数和工作参数进行优化与试验研究。首先,对刀辊旋耕刀切土轨迹、沟底不平度、切土节距、拔秆入土深度和旋耕速比进行了理论分析,并结合刀辊拔秆工作原理和拔秆农艺要求,确定了拔秆机刀辊较优参数设计组合为:拔秆机前进速度v_m=0.3 7 m/s,切土节距S=1 0 0 mm,旋耕速比λ=8,刀辊转速n=1 1 0 r/min。其次,对影响刀辊工作质量和功率消耗较大的旋耕刀参数及排列进行了研究,包括旋耕刀侧切刃、正切刃、正切部弯折半径、工作幅宽及刀辊回转半径等,得到适合于反转拔秆的旋耕刀参数为:螺线起点的极径ρ_0=1 6 3 mm,螺线终点的极径ρ_n=2 4 0 mm,螺线终点的极角θ_n=3 1.8°,弯折半径r=3 0 mm,旋耕刀幅宽b=3 0 mm,并提出了旋耕刀在刀辊上的4n±2最优数列双螺旋线排列法。田间作业试验表明:刀辊拔秆作业质量较好,性能稳定,设计合理。 相似文献
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针对烟田中烟秆的拔除难度大、拔除效率低等问题,采用三维建模软件Solid Works设计了一种新型烟秆拔除机,拔秆装置由一对不同旋向的笼状鼓形旋刀组成,可一次性完成拔秆、除土、平垄及覆盖杂草等作业;同时,利用机械系统动力学分析软件ADAMS对拔秆装置进行运动学仿真。仿真结果表明:机具作业轨迹曲线稳定,1个时间周期内沿X轴方向(机具前进方向)的位移变化量为400.5mm,验证了机具结构设计的合理性,且符合实际作业情况。田间性能试验表明:机具的通过性良好,作业效率为0.42hm2/h,烟秆断蔸率为1 0.2%,附土率为15.6%,效果远远优于人工拔除作业。 相似文献
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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。 相似文献
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振动深松机机架的有限元分析 总被引：1，自引：0，他引：1
《中国农机化学报》2016,(7)
为避免深松过程中振动深松机机架的变形损坏,对振动深松机机架进行有限元分析。采用SolidWorks对振动深松机机架进行参数化建模,通过软件接口将模型导入ANSYS Workbench,通过Static Structural模块对机架进行有限元静力分析,得到其在边界条件下的应力、应变和总变形分析云图;利用Modal模块对机架进行有限元模态分析,得到其前6阶固有频率和模态振型。分析结果表明,机架静力分析时的变形和模态分析时低阶模态的振动幅度都较小,机架的结构满足设计要求,为机架的改进设计和样机的制造提供一定的理论依据和参考。 相似文献
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我国烟秆清理仍主要采用人工方式,费时费力,且效率低。随着农业机械化的持续推进,烟秆清理机械的研发项目越来越多,但仍存在许多亟待解决的实际问题。基于此,课题组分析了国内外烟秆清理机械发展现状,当前国外的烟秆清理机械技术较为先进,不仅工作效率高,而且还朝着多功能、自动化、信息化方向发展;我国烟秆清理机械按照功能的不同可以分为普通烟草拔秆作业机械和烟草拔秆粉碎作业机械,并举例分析了两类机械的结构以及工作原理。研究发现我国烟秆清理机械发展存在烟秆清理机械结构不合理、价格过高、研发基础较弱、烟区种植规模较小、不同地域对机械需求差异大等问题,并针对存在的问题提出了严格规范农艺要求、大力研发自走式多功能烟秆清理机械、加大农机购置补贴力度、促进烟草种植规模化等措施建议,以促进烟田清理机械化发展,并为烟秆清理机的进一步研究和开发奠定基础。 相似文献
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安留学李丽君焦学健 《农业装备与车辆工程》2022,(10):167-170
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。 相似文献
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