FP2500A型有機肥翻拋機關(guān)鍵部件的有限元分析與優(yōu)化.pdf

1、農(nóng)業(yè)廢棄物無害化處理與高效利用的一種重要體現(xiàn)是利用畜禽糞便廢棄物、農(nóng)作物秸稈廢棄物、污泥廢棄物等生產(chǎn)有機肥。地面堆置發(fā)酵是最常用的有機肥生產(chǎn)方式。堆肥過程中需要對肥堆進行定期的翻拋作業(yè)。
　　國內(nèi)研發(fā)與制造的有機肥翻拋機與國外先進的翻拋設(shè)備相比，機械化水平、智能化水平均較低。而國外進口設(shè)備價格又非常昂貴，國內(nèi)難以大幅推廣。在國內(nèi)大面積推廣并實現(xiàn)有機肥機械化翻拋，較快地提升國內(nèi)有機肥翻拋設(shè)備的設(shè)計水平與制造質(zhì)量，是我國有機肥產(chǎn)業(yè)面臨

2、和亟需解決的重要問題。因此，研究有機肥翻拋機具有重要的現(xiàn)實意義。
　　本文以南京農(nóng)業(yè)機械化研究所研制的FP2500A型有機肥翻拋機的翻拋粉碎系統(tǒng)為研究對象，以Pro/E和ANSYS為主要應(yīng)用軟件，主要內(nèi)容為:
　　參考土壤力學(xué)試驗方法，試驗得到了有機肥重要的物理特性參數(shù)值—含水率、濕密度、硬度、抗剪強度、內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角正切值;對各參數(shù)的變化規(guī)律進行了分析研究。
　　用Pro/E建立了翻拋機翻拋粉碎系統(tǒng)關(guān)鍵部件的三維模

3、型，并完成了翻拋機翻拋粉碎系統(tǒng)的裝配。
　　用ANSYS對FP2500A型翻拋機關(guān)鍵部件刮板、主動鏈輪、驅(qū)動軸、機架及翻拋傳動系統(tǒng)裝配體的三維模型進行了模態(tài)分析。分析了各自前十階固有頻率及其所對應(yīng)的固有振型特征。得知了各部件及翻拋傳動系統(tǒng)工作時不會發(fā)生共振，并找出了各自結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)。
　　對刮板的平均輸送力設(shè)計值進行了檢驗;用ANSYS對刮板進行了有限元靜力分析;以刮板的最大等效應(yīng)力、總質(zhì)量及最大變形量為優(yōu)化的目標(biāo)變量，設(shè)

4、計了三種不同的改進結(jié)構(gòu)與尺寸的優(yōu)化方案。對三種刮板優(yōu)化方案分別進行了ANSYSWorkbench優(yōu)化分析及優(yōu)化前后效果對比，并確定了最佳優(yōu)化方案。
　　對翻拋傳動系統(tǒng)的驅(qū)動軸進行了受力分析計算;用ANSYS對驅(qū)動軸進行了有限元靜力分析;用ANSYS疲勞壽命分析模塊Fatigue對驅(qū)動軸進行了有限元疲勞壽命分析，得到了驅(qū)動軸各個部位的疲勞壽命、損傷數(shù)值、疲勞安全系數(shù)。分析得知了驅(qū)動軸疲勞方面的系數(shù)滿足安全要求，驅(qū)動軸不會產(chǎn)生疲勞破壞