雙軸立式螺旋開溝機(jī)工作部件切土性能研究.pdf

1、開溝機(jī)是一種重要的果園基本建設(shè)及果園管理機(jī)具，其工作性能將直接影響到果園生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，針對(duì)開溝機(jī)工作時(shí)振動(dòng)劇烈、噪音大、走直性差、功耗大等問題，本文結(jié)合山地果園開溝作業(yè)的要求，以降低開溝機(jī)功耗為目的，采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)及分析方法，利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件建立了雙軸立式螺旋開溝機(jī)工作部件在實(shí)際工作條件下的三維實(shí)體模型，利用運(yùn)行模態(tài)分析技術(shù)以及有限元法對(duì)螺旋開溝機(jī)工作部件的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行分析，利用有限元法、光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)以及顯示動(dòng)力學(xué)方法開展

2、雙軸立式螺旋開溝機(jī)工作部件切削土壤的數(shù)值模擬研究。論文主要工作包括以下幾部分：
　　 (1)螺旋開溝機(jī)工作部件的動(dòng)態(tài)特性研究。分別采用運(yùn)行模態(tài)分析試驗(yàn)和有限元模態(tài)分析方法確定工作部件在自由狀態(tài)下的低階模態(tài)固有頻率和模態(tài)振型，將試驗(yàn)測(cè)得的固有頻率和有限元分析得到的結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，驗(yàn)證有限元分析方法的正確性，證明螺旋開溝機(jī)工作部件有限元分析理論模型的建立和分析方法的正確性。
　　 (2)開展基于ANSYS的不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)工作部

3、件動(dòng)態(tài)特性的影響的分析。為了進(jìn)一步研究螺旋開溝機(jī)的動(dòng)態(tài)特性，對(duì)其工作部件進(jìn)行約束模態(tài)分析，通過改變螺旋葉片內(nèi)徑、螺距和厚度以達(dá)到減振、降噪的目的，確定不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)固有頻率的影響規(guī)律：工作部件的固有頻率隨著螺旋葉片內(nèi)徑和螺距的增加而增加；低階固有頻率隨著厚度的增大而減小，而高階固有頻率隨著厚度的增大而增大。
　　 (3)開展基于LS-DYNA的雙軸立式螺旋開溝機(jī)工作部件切削土壤的顯示動(dòng)力學(xué)分析。采用FE/SPH耦合計(jì)算方法對(duì)雙軸

4、立式螺旋開溝機(jī)工作部件切削土壤進(jìn)行數(shù)值模擬，發(fā)現(xiàn)其切土、升土、拋土作用效果明顯，并利用ANSYS通用前處理工具POST1和LS-PREPOST后處理工具對(duì)模擬的結(jié)果進(jìn)行分析，在工作部件空轉(zhuǎn)過程中最大徑向應(yīng)力和最大周向應(yīng)力出現(xiàn)在螺旋葉片內(nèi)徑周圍，最大軸向應(yīng)力出現(xiàn)在螺旋葉片內(nèi)徑處，當(dāng)工作部件和土壤接觸時(shí)，最大等效應(yīng)力出現(xiàn)在螺旋葉片與土壤接觸的區(qū)域內(nèi)。
　　 (4)利用LS-PREPOST軟件分析不同參數(shù)對(duì)切削力和功耗的影響。模擬單因