液壓挖坑機的研制及其關鍵部件工作過程仿真.pdf

1、為了提高我國森林覆蓋率及林果經濟作物的種植面積，實現(xiàn)高效造林，降低生產成本，迫切需要提高林果栽植作業(yè)的機械化水平。針對山東省林果種植的地理條件（丘陵山地較多，地形復雜等）及當前國內外栽植機械發(fā)展現(xiàn)狀，本文研制出一種大功率，手推式液壓傳動林果栽植挖坑機，利用ANSYS有限元分析軟件，對鉆桿、螺旋翼片及切土刀片等關鍵部件的工作過程進行模擬仿真，獲得這些部件的應力應變分布情況，模擬結果對關鍵部件的結構及材料設計、選擇提供數(shù)據(jù)支持與理論分析依據(jù)

2、。為了提高刀片的入土性能及耐磨性能，對其進行硼鉻稀土共滲處理，表面形成了厚度為0.15 mm，硬度為1800Hv的硼化物層，對該機進行現(xiàn)場測試，結果表明其各項指標均達到了設計要求。
　　 該挖坑機采用7.3 kW四沖程汽油發(fā)動機作為動力源，設計出一套完整獨立的液壓傳動系統(tǒng)(CBR-E25型齒輪泵、BM-250型號馬達)，降低工作過程中的振動，改善了勞動條件，實現(xiàn)了人機和諧工作。另外系統(tǒng)中的手動換向閥可實現(xiàn)螺旋鉆頭正反轉。通過更換

3、不同直徑的鉆頭，獲得的坑徑在300～600 mm可調，最深坑深可達800 mm，對于一般土質而言，其挖坑效率在100坑/h，并且能夠實現(xiàn)丘陵、緩坡地帶的挖坑作業(yè)。
　　 本文首先根據(jù)國內外便攜式、懸掛式挖坑機的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，提出總體設計目標，利用Pro/E、AutoCAD等計算機輔助設計軟件，對主要部件（鉆頭、機架、液壓件與機架的連接件等）進行三維建模，重點研究了螺旋升角、土壤阻力對挖坑作業(yè)的影響，螺旋鉆頭合適的轉速范圍等

4、相關理論計算;其次，對液壓系統(tǒng)進行整體設計，通過理論計算，選用合理的液壓元件（液壓泵、液壓馬達、溢流閥、換向閥等），使得鉆頭工作過程中平穩(wěn)快速，振動小;再次，利用ANSYS有限元分析軟件，對挖坑機主要工作部件（螺旋鉆頭、螺旋翼片、切土刀、限位塊以及鉆桿）進行有限元模擬仿真，獲得這些部件的靜力學、動力學、模態(tài)模擬分析結果，對結構設計、材料選擇起到指導作用，大大縮短設計時間，降低了設計成本;接著，針對傳統(tǒng)鉆頭入土性能及耐磨性差的缺點，對切片