輪式果園作業(yè)升降平臺(tái)設(shè)計(jì)及安全穩(wěn)定性分析.pdf

1、我國(guó)是蘋果種植大國(guó)，蘋果栽種面積位于世界前列。長(zhǎng)期以來(lái)，喬砧稀植一直是被廣泛采用的栽種模式，但隨著世界范圍內(nèi)的種植模式改革，我國(guó)的新型果園大多采用矮砧密植的種植模式，此模式有利于機(jī)械化作業(yè)的實(shí)現(xiàn)。在果園種植過(guò)程中，摘果套袋等環(huán)節(jié)需要人工較多，因此應(yīng)當(dāng)研究適用于新型果園的果園作業(yè)升降平臺(tái)。平臺(tái)在作業(yè)過(guò)程中的某些工況下會(huì)面臨傾覆的危險(xiǎn)，因此有必要進(jìn)行抗傾覆穩(wěn)定性分析。同時(shí)作業(yè)平臺(tái)還會(huì)面臨刮風(fēng)天氣外出作業(yè)的情況，這種工況有可能加劇作業(yè)平臺(tái)傾覆

2、的危險(xiǎn)，因此要進(jìn)行空氣動(dòng)力學(xué)分析。最終生產(chǎn)樣機(jī)并進(jìn)行試驗(yàn)與試用。
　　本著園藝與農(nóng)業(yè)機(jī)械相匹配的原則，查閱了相關(guān)資料了解園藝參數(shù)并以此作為基礎(chǔ)確定了果園作業(yè)平臺(tái)參數(shù)。應(yīng)用AIP軟件進(jìn)行三維建模，設(shè)計(jì)部分包括果園作業(yè)升降平臺(tái)的工作臺(tái)、剪叉組、車架等機(jī)構(gòu)，零部件設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行裝配，設(shè)計(jì)出了一款輪式果園作業(yè)升降平臺(tái)。設(shè)計(jì)的作業(yè)升降平臺(tái)尺寸適用于矮砧密植果園，工作臺(tái)面積較大，結(jié)構(gòu)尺寸較為緊湊。
　　設(shè)計(jì)完成后，利用AIP軟件的iPr

3、operty功能對(duì)零部件進(jìn)行材料信息添加，軟件可進(jìn)行零部件質(zhì)量計(jì)算與重心尋址。利用力矩法進(jìn)行了無(wú)風(fēng)狀態(tài)的抗傾覆穩(wěn)定性分析，結(jié)果顯示當(dāng)作業(yè)平臺(tái)以側(cè)邊為危險(xiǎn)傾覆邊傾側(cè)角度大于等于29.2°時(shí)將發(fā)生傾翻;當(dāng)以橫向傾覆邊為危險(xiǎn)邊傾側(cè)角度大于等于31.1°時(shí)將發(fā)生傾翻。這一數(shù)據(jù)可作為作業(yè)人員作業(yè)時(shí)的參考，可在一定程度上增強(qiáng)使用的安全性。
　　在農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備中，風(fēng)阻并未作為常被考慮的條件，但對(duì)于作業(yè)平臺(tái)這種有傾覆危險(xiǎn)的機(jī)器，并且需要在有風(fēng)天氣

4、至山區(qū)丘陵地區(qū)外出作業(yè)，有必要考慮風(fēng)場(chǎng)的作用。利用ICEM CFD軟件作為前處理軟件，利用Fluent軟件作為計(jì)算與后處理軟件，根據(jù)殘差歷史曲線認(rèn)為得到了數(shù)學(xué)模型收斂合理的結(jié)果，后可得到了作業(yè)平臺(tái)在向前行走受到側(cè)面的6級(jí)風(fēng)時(shí)的風(fēng)阻，其受到風(fēng)的壓力為365.56N，受到的風(fēng)的摩擦力約為0.85N，受到的風(fēng)阻總和為366.4N。
　　經(jīng)過(guò)前期的三維模型設(shè)計(jì)與理論分析，與河北中農(nóng)博遠(yuǎn)農(nóng)業(yè)裝備有限公司合作，完成了樣機(jī)試制與試驗(yàn)試用，得到了