行距可調(diào)插秧機(jī)移箱機(jī)構(gòu)的設(shè)計與仿真研究.pdf

1、糧食是人類生存最為基本的生活資料，而近年來糧食危機(jī)一直威脅著世界各國的糧食供應(yīng)，甚至在非洲出現(xiàn)很嚴(yán)重的“糧荒”現(xiàn)象。我國經(jīng)濟(jì)近年來一直處于高速發(fā)展的狀態(tài)，取得了舉世矚目的經(jīng)濟(jì)成就。但是，我國的可用耕地卻隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快在迅速的減少，有數(shù)據(jù)顯示已經(jīng)迫近“兩條紅線”的底線。我國大部分地區(qū)都有水稻種植，保證水稻產(chǎn)量是保證糧食安全的重要途徑。這就要求我們有效的保證和提高土地的畝產(chǎn)產(chǎn)量。有試驗研究表明，水稻種植機(jī)械化有利于水稻產(chǎn)量

2、的提高，而寬窄行種植技術(shù)具有優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、節(jié)約成本、提高效率等突出優(yōu)點。將兩者結(jié)合起來，開發(fā)出了寬窄行水稻插秧機(jī)。但是，由于中國幅員遼闊且大部分地區(qū)都種植水稻作物，這樣的情況下，設(shè)計了一款寬窄行可調(diào)的高速水稻插秧機(jī)是十分必要的，以適應(yīng)各地種植制度的差異。
　　 本文主要闡述了一種用于新型高速可調(diào)寬窄行水稻插秧機(jī)移箱機(jī)構(gòu)的設(shè)計、仿真分析、關(guān)鍵件強(qiáng)度校核工作以及用于移箱機(jī)構(gòu)疲勞度試驗臺架的設(shè)計。
　　 該機(jī)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計主要采

3、用逆向工程的設(shè)計方法，參考現(xiàn)有成熟機(jī)型的外形構(gòu)造、材料選擇等，初步設(shè)計、優(yōu)化后，完成基本的設(shè)計任務(wù)。對關(guān)鍵件螺旋軸進(jìn)行了重新設(shè)計，利用建立的彈簧減沖擊模型，計算出螺旋槽回轉(zhuǎn)階段的曲線；并對縱向送秧機(jī)構(gòu)的凸輪軸也進(jìn)行了重新設(shè)計，主要是考慮秧箱行程以及旋轉(zhuǎn)相位的變化，改變了軸兩端凸輪的相對位置；而滑塊、滑套、連接支架以及其他零件基本遵照原型機(jī)的設(shè)計或很小的改進(jìn)。依據(jù)設(shè)計出的參數(shù)信息，利用Pro/E三維建模軟件對各零件進(jìn)行三維建模并完成總體裝

4、配工作。
　　 通過分析移箱機(jī)構(gòu)中關(guān)鍵件滑塊的運動過程，利用設(shè)計螺旋軸時已經(jīng)建立起來的等效彈簧減沖擊模型，經(jīng)過計算得到滑塊的最大載荷，再利用ANSYS/Workbench有限元分析軟件對其進(jìn)行靜力學(xué)強(qiáng)度與疲勞強(qiáng)度分析，從而完成零件的強(qiáng)度校核工作；考慮螺旋軸的工作壽命和穩(wěn)定性，利用ANSYS/workbench的模態(tài)分析模塊對螺旋軸進(jìn)行模態(tài)分析，并獲得第一階至第八階振型圖，充分了解螺旋軸振動的有關(guān)信息，同時確定在移箱機(jī)構(gòu)正常工作時

5、的振動頻率，對螺旋軸正常工作影響不大。
　　 利用江蘇東華測試技術(shù)有限公司生產(chǎn)的模態(tài)測試設(shè)備對螺旋軸進(jìn)行模態(tài)試驗，進(jìn)一步驗證虛擬仿真軟件對螺旋軸的模態(tài)分析的正確性，試驗結(jié)果顯示與仿真分析結(jié)果基本吻合，即不會對螺旋軸正常工作有很大影響，設(shè)計方案是可行的。
　　 另外，注意到移箱機(jī)構(gòu)各件特別是滑塊與滑套，在經(jīng)過一段時間工作后，會出現(xiàn)不同程度磨損的現(xiàn)象，基于此設(shè)計了一臺用于評估移箱機(jī)構(gòu)疲勞度及其它件被破壞程度的試驗臺架，由于時