当前位置:主页 > 经济论文 > 建筑经济论文 >

挖掘机獾爪趾仿生斗齿提高其入土性能仿真与试验

发布时间:2018-03-03 14:54

  本文选题:仿生 切入点:模型 出处:《农业工程学报》2016年18期  论文类型:期刊论文


【摘要】:为解决挖掘机斗齿入土阻力大,易断裂的问题,该文利用Handyscan700扫描仪获取獾右前爪中趾表面的三维点云,提取獾爪趾的侧面轮廓曲线,并进行拟合得到曲线方程,将获取的曲线方程运用到斗齿的设计中,利用三维软件建立斗齿模型。运用有限元分析软件对仿生斗齿和80型斗齿的力学性能和切土过程进行数值模拟,对比分析了力学性能的差异以及能量损耗与切土深度的关系。采用快速成型加工技术加工出了仿生斗齿与80型斗齿试样。利用电子万能试验机对2种试样进行了楔土试验,测定了楔入阻力与楔入深度的关系。结果表明:在施加相同载荷的情况下,仿生斗齿所产生的最大等效应力小于80型斗齿的,破坏的可能性小,比较安全;当斗齿的入土深度相同时,仿生斗齿的消耗的能量总小于80型斗齿;在同样条件下,仿生斗齿的楔入阻力较80型斗齿低11.9%~12.6%。该文以獾爪趾为仿生原型设计的挖掘机斗齿不仅解决了工程中遇到的问题,还为减阻部件的开发提供了新思路,具有重要的参考价值。
[Abstract]:In order to solve the problem that the excavator's bucket teeth are easy to break, the 3D point cloud on the middle toe surface of the right forepaw is obtained by Handyscan700 scanner, the profile curve of the claw toe is extracted, and the curve equation is obtained by fitting the curve. The obtained curve equation is applied to the design of bucket tooth, and the model of bucket tooth is established by using 3D software. The mechanical properties and soil cutting process of bionic bucket tooth and 80 type bucket tooth are numerically simulated by finite element analysis software. The difference of mechanical properties and the relationship between energy loss and soil cutting depth were compared and analyzed. The bionic bucket teeth and 80 bucket tooth samples were processed by rapid prototyping technology. The wedge soil tests of two kinds of specimens were carried out by means of electronic universal testing machine. The relationship between wedge resistance and wedge depth is measured. The results show that the maximum equivalent stress of bionic bucket teeth is less than 80 type bucket teeth under the same load. When the depth of the bucket tooth is the same, the energy consumption of the bionic bucket tooth is always less than that of the 80 type bucket tooth; under the same conditions, The wedging resistance of bionic bucket teeth is 11.9- 12.60.The bucket teeth designed with badger claw toe as bionic prototype not only solve the problems encountered in engineering, but also provide a new idea for the development of drag reducing components, which has important reference value.
【作者单位】: 吉林大学生物与农业工程学院;吉林大学工程仿生教育部重点实验室;土壤植物机器系统技术国家重点实验室;吉林大学中日联谊医院;
【基金】:国家自然科学基金项目(51475205) 吉林省科技发展计划项目(20150519022JH) 长春市科技计划项目(14KG033) 土壤植物机器系统技术国家重点实验室开放课题(2014-SKL-10)
【分类号】:TU621

【参考文献】

相关期刊论文 前8条

1 王婷;苏红磊;;基于逆向工程的CAD模型重构[J];现代制造工程;2015年02期

2 马云海;马圣胜;高知辉;杨杨;庄健;;獾牙与狗牙的微观结构及摩擦学特性[J];农业工程学报;2014年16期

3 雷蔓;吕健;刘征宏;潘伟杰;;基于逆向工程与3D打印的工艺品保护与开发[J];制造业自动化;2014年09期

4 郭红;刘英;李卫;;挖掘机斗齿的磨损机制与选材研究[J];材料导报;2014年07期

5 马云海;马圣胜;贾洪雷;刘玉成;彭杰;高知辉;;仿生波纹形开沟器减黏降阻性能测试与分析[J];农业工程学报;2014年05期

6 张琰;黄河;任露泉;;挖掘机仿生斗齿土壤切削试验与减阻机理研究[J];农业机械学报;2013年01期

7 张琰;黄河;任露泉;;仿生挖掘机斗齿减阻试验[J];吉林大学学报(工学版);2012年S1期

8 谢峰;沈维蕾;张晔;刘国林;;河狸门牙几何特征的提取及其生物力学性能分析[J];中国机械工程;2011年10期

相关博士学位论文 前1条

1 陈东辉;典型生物摩擦学结构及仿生[D];吉林大学;2007年

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 赵淑红;刘宏俊;张先民;杨悦乾;吕彬;谭贺文;;滑推式开沟器设计与作业性能优化试验[J];农业工程学报;2016年19期

2 马云海;裴高院;王虎彪;吕雪漫;宋国风;佟金;;挖掘机獾爪趾仿生斗齿提高其入土性能仿真与试验[J];农业工程学报;2016年18期

3 潘世强;操子夫;杨雨林;赵婉宁;;基于离散元法的芯铧式开沟器设计[J];农机化研究;2016年09期

4 刘中正;玄冠涛;邵园园;吴彦强;王连文;;温室自走式施肥播种覆膜一体机的设计与试验[J];农机化研究;2016年08期

5 田春来;张均;聂涛;;矿用挖掘装载机斗齿部件结构强度仿真研究[J];萍乡学院学报;2016年03期

6 孙福良;舒伟;;三维扫描技术在“徽州三雕”数字化保护中应用的研究——以徽州建筑木雕构件数字化模型采集为例[J];景德镇学院学报;2016年03期

7 袁博;王天宝;沙莉;宋晶;田蔓;;HONDA“H”标志实物测量与反求造型[J];精密成形工程;2016年03期

8 吴俊;吴崇友;袁文胜;汤庆;;适宜稻板田油菜免耕移栽的开沟器设计[J];农机化研究;2015年12期

9 李霞;张东兴;王维新;崔涛;汤明军;;受迫振动深松机性能参数优化与试验[J];农业工程学报;2015年21期

10 马云海;裴高院;王虎彪;马圣胜;庄健;佟金;;狗猪鹿牙齿的高耐磨特性对比[J];农业工程学报;2015年21期

相关博士学位论文 前7条

1 李博;基于离散元法的深松铲减阻及耕作效果研究[D];西北农林科技大学;2016年

2 张智泓;田间土壤表面微形貌加工滚动触土部件与土壤相互作用及仿生几何结构[D];吉林大学;2014年

3 田喜梅;典型贝类壳体生物耦合特性及其仿生耐磨研究[D];吉林大学;2013年

4 卢艳;滑动表面微循环仿生润滑效应及局域失效机理研究[D];武汉理工大学;2013年

5 王超飞;黑斑侧褶蛙和中华大蟾蜍的特征、功能、力学特性及其仿生分析[D];吉林大学;2011年

6 汲文峰;旋耕—碎茬仿生刀片[D];吉林大学;2010年

7 李明;固体微颗粒粘附与清除的机理及表面保洁技术的研究[D];中南大学;2010年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 金光耀;刘浩;齐锐;鞠丹;杨阳;;狗獾夏季生境选择[J];林业科技;2013年06期

2 赵淑红;蒋恩臣;闫以勋;杨悦乾;田佰亮;;小麦播种机开沟器双向平行四杆仿形机构的设计及运动仿真[J];农业工程学报;2013年14期

3 华李成;郑靖;周仲荣;;水分对猪牙表面硬度和摩擦系数的影响[J];摩擦学学报;2013年03期

4 何伟;;基于CATIA V5的逆向工程自由曲面重构技术[J];制造业自动化;2013年06期

5 顾耀权;贾洪雷;郭慧;赵文罡;赵新天;;滑刀式开沟器设计与试验[J];农业机械学报;2013年02期

6 张荣强;;逆向工程技术在古典家具保护方面的应用与研究[J];机械设计;2013年01期

7 庄伟;;国内现有施肥开沟器现状分析[J];吉林农业;2012年12期

8 黄阳;田凌;;基于图像的复杂曲面实体三维建模研究[J];制造业自动化;2012年10期

9 苟文;马荣朝;杨文钰;樊高琼;雷小龙;惠昆;杨慧珍;;小麦免耕播种机开沟器的设计[J];农业工程学报;2012年S1期

10 吉丽;闫波;;基于快速成型的逆向工程技术集成[J];机械工程与自动化;2012年01期

相关博士学位论文 前3条

1 郭颖杰;哺乳动物角蛋白材料力学及摩擦学行为研究[D];吉林大学;2005年

2 朱凤武;金龟子形态分析及深松耕作部件仿生设计[D];吉林大学;2005年

3 孙霁宇;臭蜣螂表皮纳米力学测试方法和纳米力学行为[D];吉林大学;2005年

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 程巨强;;高强度铸钢斗齿材料的研制与应用[J];工程机械;2007年07期

2 陈映川;陆卫倩;;提高厚斗齿铸件使用寿命的研究[J];热加工工艺;2010年19期

3 刘声光;削体斗齿[J];工程机械;1980年02期

4 郭进;一种合金钢新斗齿[J];工程机械;1984年01期

5 齐强;;斗齿的焊修[J];建筑机械;1989年05期

6 袁东洲;车顺强;;铸钢斗齿粘砂缺陷的成因及对策[J];金属加工(热加工);2014年07期

7 夏卿坤,戴娟,胡冠昱,陈蕾;提高高锰钢斗齿使用寿命的途径[J];水利电力机械;2002年05期

8 蔡黎明,王德治;工程机械铲斗、挖斗斗齿的修复[J];建筑机械;2004年01期

9 杨文涛;新型耐磨合金铸钢斗齿的研究与应用[J];工程机械;2005年04期

10 胡开华;厚截面斗齿材料的国产化研究[J];热加工工艺;2005年04期

相关会议论文 前1条

1 陈新寿;邵昌;李上义;廖梅寿;卢尧宽;李茂林;;新型挖掘机耐磨斗齿的研制[A];第十三届21省(市、区)4市铸造会议暨第七届安徽省铸造技术大会论文集[C];2012年

相关重要报纸文章 前1条

1 本报特约记者 刘逢安 通讯员 王安民;中级士官张家涛国防施工“超级战士”[N];解放军报;2010年

相关硕士学位论文 前4条

1 张延强;WK-75型矿用挖掘机斗齿的磨损分析及结构改进[D];太原理工大学;2016年

2 周晓光;低碳合金钢斗齿铸造新工艺的研究[D];华中科技大学;2012年

3 李京丽;斗齿用低合金钢的优化热处理工艺研究[D];中南大学;2012年

4 戚元霞;挖掘机斗齿CADI新材料试制研究试验[D];广西大学;2012年



本文编号:1561507

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/jingjilunwen/jianzhujingjilunwen/1561507.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户3ffc4***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com