液壓式桑樹剪伐機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與AMESim仿真研究.pdf

1、發(fā)展和提高蠶桑生產(chǎn)的機(jī)械化水平是現(xiàn)代蠶業(yè)技術(shù)體系建設(shè)的重要組成部分,對(duì)于促進(jìn)蠶業(yè)生產(chǎn)適度規(guī)模化經(jīng)營以及增強(qiáng)蠶業(yè)的競爭力具有十分重要的意義。目前,我國有成片桑園面積達(dá)70.9萬hm2,全國有養(yǎng)蠶農(nóng)戶約2000萬戶,蠶絲產(chǎn)量約10萬噸。而桑樹伐條又是蠶桑生產(chǎn)的重要組成部分,我國多采用人工剪伐和半機(jī)械化剪伐。人工剪伐,勞動(dòng)強(qiáng)度大,剪伐不均勻,效率低;而半機(jī)械化剪伐,機(jī)器在田間移動(dòng)困難,效率低,成本高。
　　根據(jù)桑樹剪伐的農(nóng)藝要求,結(jié)合我

2、國標(biāo)準(zhǔn)化桑園桑樹的平均行距和平均株距以及桑葉的收獲特點(diǎn),對(duì)液壓式桑樹剪伐機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。圓鋸片的直徑為255mm,齒數(shù)為80,選擇鋸片的厚度為1.6mm;馬達(dá)為斜盤式軸向柱塞式液壓馬達(dá),其型號(hào)為XBSC-F40,額定轉(zhuǎn)速為2500r/min,最高轉(zhuǎn)速為2500r/min;三個(gè)液壓缸伸縮桿分別為0.2m、0.2m、0.4m;撥叉A、B兩點(diǎn)間的距離l<或=255mm;液壓泵為斜盤式軸向柱塞泵,其型號(hào)為XB-E9.5,其排量為9.5ml/r;

3、額定壓力為21MPa,最高壓力為28MPa;額定轉(zhuǎn)速為3000r/min,最高轉(zhuǎn)速為4000r/min。
　　按照剪伐機(jī)的工作原理和各個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行情況,選擇節(jié)流回路和緩沖回路兩個(gè)液壓系統(tǒng)基本回路以及單向閥、溢流閥、分流閥和過濾器等液壓元器件,將各種液壓元件用管路有機(jī)地連接起來,組成液壓式桑樹剪伐機(jī)的液壓系統(tǒng);利用Microsoft Visio軟件繪制了剪伐機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖,并對(duì)剪伐機(jī)液壓系統(tǒng)中的部分組成元件做了計(jì)算。經(jīng)計(jì)算,撥叉缸

4、的最大流量在14.21L/min~24.23L/min之間,進(jìn)給缸的最大流量在12.35L/min~22.32L/min之間,支撐缸的最大流量在14.46L/min~18.56L/min之間;液壓馬達(dá)的理論流量為50L/min,實(shí)際流量為60L/min,輸出轉(zhuǎn)矩為34Nm;油箱的長寬高均為300mm。
　　對(duì)桑樹剪伐機(jī)液壓系統(tǒng)的合理性進(jìn)行驗(yàn)證。利用軟件AMESim構(gòu)建剪伐機(jī)液壓系統(tǒng)仿真模型,結(jié)合該剪伐機(jī)的實(shí)際運(yùn)行情況以及結(jié)構(gòu)特點(diǎn),

5、給仿真模型選擇合適的數(shù)學(xué)模型和參數(shù),然后運(yùn)行仿真。仿真結(jié)果:支撐缸活塞桿的位移與速度的最大值為Smax≈.0176m,Vmax≈.0019m/s,支撐缸右腔壓力和流量的最大值或最小值為Pmax≈80bar,qmin≈9.0L/min;液壓馬達(dá)輸出力矩和轉(zhuǎn)速的最大值為Tmax=15Nm,Vmax=30rev/min等。經(jīng)過對(duì)比仿真結(jié)果可知,這些值均在合理的范圍之內(nèi),而且分析過程與事實(shí)基本相符,說明為剪伐機(jī)設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)方案可行。