圆捆机成型室结构改进及静动态分析

发布时间：2021-10-08 01:52

　　针对92YG-1.2型圆捆机在草捆最后成型阶段,液压系统压力跳跃攀增,捆出的草捆密度偏低等问题进行研究。通过对成型室结构受力分析可知,最后阶段的成捆压力主要由液压系统提供,为此改进成型室结构,将其设计为螺线型。利用Workbench仿真软件分别对改进前与改进后的成型室进行静力学仿真分析,发现改进后的成型室前机架和后门受力变形更大,改进后结构最大应力为改进前的3倍,与理论分析结果吻合。通过模态分析结果可知改进后成型室前6阶固有频率的范围分布在27.138～91.03 Hz之间,与激励频率0～15 Hz不在同一范围,工作时不会引起成型室发生共振。研究结果可为相关机械结构设计提供参考。 

【文章来源】：机械设计. 2020,37(S1)北大核心CSCD

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

圆捆机整体结构示意图

成型室是圆捆机的关键部件，成型室的设计和制造直接影响圆捆机的捆草速度和草捆密度。图2为钢辊式成型室结构示意图。它主要由安装在前机架和后门中的14个钢辊组成。在实际测试阶段，发现液压系统压力在草捆最终成型过程中迅速增加到12～13 MPa，特别是当圆草捆达到理论成捆密度时，液压系统承载能力几乎到极限值，其结果通常导致圆草捆的密度为140～160 kg/m3，低于理论密度值。通过研究发现成型室设计为整圆结构，对整圆结构受力分析可知，最后阶段的成捆压力主要由液压系统提供。因此对液压系统的制作安装提出了很高的要求，增加了生产成本。为此改进成型室的结构，将成型室设计为螺线型，如图2所示，将喂入口上方的3根钢辊（A,B,C）依次向成型室的圆心方向移动一定距离，再次进行受力分析可知，圆草捆在成型阶段通过3根钢辊（A,B,C）将部分成捆压力分解给了成型室的前机架和后门，减轻了对于液压系统的要求。后门受力如图3所示，铰链A点受力FX和FY，根据平面力偶平衡条件列方程：

式（1）中，R,G,a,b,c为固定值，由此可知油缸拉力P主要由角度决定，成型室结构设计为整圆时α=0，油缸拉力P达到最大值。成型室结构设计为螺线型，即3根钢辊（A,B,C）依次向成型室的圆心方向移动X,Y,Z长度时，草捆张力R受力方向改变，此时α≠0，力臂b′=bcosα，有b′<b使得油缸拉力P值减小，液压系统压力降低。2.3 成型室静力学仿真

【参考文献】：
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本文编号：3423198