雙軸立式螺旋開溝機工作部件切土性能研究.pdf

1、開溝機是一種重要的果園基本建設及果園管理機具，其工作性能將直接影響到果園生產的質量和效率，針對開溝機工作時振動劇烈、噪音大、走直性差、功耗大等問題，本文結合山地果園開溝作業(yè)的要求，以降低開溝機功耗為目的，采用現(xiàn)代設計及分析方法，利用計算機輔助設計軟件建立了雙軸立式螺旋開溝機工作部件在實際工作條件下的三維實體模型，利用運行模態(tài)分析技術以及有限元法對螺旋開溝機工作部件的動態(tài)特性進行分析，利用有限元法、光滑粒子流體動力學以及顯示動力學方法開展

2、雙軸立式螺旋開溝機工作部件切削土壤的數值模擬研究。論文主要工作包括以下幾部分：
　　 (1)螺旋開溝機工作部件的動態(tài)特性研究。分別采用運行模態(tài)分析試驗和有限元模態(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，將試驗測得的固有頻率和有限元分析得到的結果進行比對，驗證有限元分析方法的正確性，證明螺旋開溝機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的不同結構參數對工作部

3、件動態(tài)特性的影響的分析。為了進一步研究螺旋開溝機的動態(tài)特性，對其工作部件進行約束模態(tài)分析，通過改變螺旋葉片內徑、螺距和厚度以達到減振、降噪的目的，確定不同結構參數對固有頻率的影響規(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工作部件切削土壤的顯示動力學分析。采用FE/SPH耦合計算方法對雙軸

4、立式螺旋開溝機工作部件切削土壤進行數值模擬，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后處理工具對模擬的結果進行分析，在工作部件空轉過程中最大徑向應力和最大周向應力出現(xiàn)在螺旋葉片內徑周圍，最大軸向應力出現(xiàn)在螺旋葉片內徑處，當工作部件和土壤接觸時，最大等效應力出現(xiàn)在螺旋葉片與土壤接觸的區(qū)域內。
　　 (4)利用LS-PREPOST軟件分析不同參數對切削力和功耗的影響。模擬單因