基于有限元技术的旋耕机设计与工作部件仿真研究

发布时间：2020-07-24 09:26

【摘要】：轻型旋耕机是主要针对丘陵山地的工作机械,比较适合云南地区使用,随着有限元技术的发展,传统的设计技术手段已经不能满足经济快速发展的要求。在计算机技术和建模技术飞速发展的今天,基于有限元技术的旋耕机传统设计与刀仿真研究主要是对易损工作部件旋耕刀的模态分析、静力学分析和旋耕刀切土动力学过程分析。以旋耕机为研究对象,通过对旋耕机进行创新的理论设计,这种设计包括具体的旋耕刀参数尺寸、刀轴强度的校核、刀片的排列顺序、整机的尺寸设计、各零部件的选择和能耗,以及旋耕刀的模态分析、静力学分析、切土动力学分析等等。在针对刀的模态分析中,主要是验证在经验设计中选择的刀在耕作的过程中是否会出现共振,是否会出现断裂,结果显示在正常耕作的过程中,不会出现因共振进而出现断裂的情况。在静力学分析中,刀的静应力集中出现在刀尾端,在应力云图中表现为红色的区域,通过改变尾端角度,950改为105°,仿真后发现红色区域明显减小,因此尾端角度的修改是有效的。针对刀切土动力学过程分析中,通过单一因素变量法,以整个模型的能耗作为判断模型优劣的标准。刀分不同的入土角,在入土角度为105°时出现最小的能耗,同时比传统设计中的120°入土角的能耗减少39.6%。刀分不同弯折角度切土,整体能耗平稳,但是在30°～40°和50°～60°之间出现能耗下降趋势,同时验证了传统设计中的37°弯折角,比30。弯折角的能耗减少28.9%,而40°相对于37°能耗减少了31.5%,所以建议旋耕刀选择弯折角度为40°。在实习工作中,对于旋耕机的设计,首先根据要求,应用市场上较成熟的技术对老式旋耕机进行改进设计,其次是依据理论对于关键部件刀进行仿真分析,最后是现场试验,这就是本论文主要解决旋耕刀切土问题,同时也为以后理论研究提供一些依据。
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S222.3

【参考文献】