④重力設(shè)置:在參數(shù)預(yù)設(shè)置中,默認(rèn)長(zhǎng)度單位為°,時(shí)間單位為s,力的單位為N,重力加速度為-9 810 rnrn/s2,方向沿z軸的負(fù)方向。
2.3動(dòng)刀輥動(dòng)平衡的校核
動(dòng)刀輥兩端軸承受力結(jié)果為,到達(dá)1.6 S左右時(shí)動(dòng)刀輥運(yùn)動(dòng)平衡,軸端所受力為自身的重力。當(dāng)動(dòng)刀輥轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),基本上滿足動(dòng)平衡的要求。
3甩刀的有限元分析
甩刀是棉稈粉碎機(jī)具的關(guān)鍵部件。由于刀輥?zhàn)龈咚俎D(zhuǎn)動(dòng)n=1800 r/min,并在旋轉(zhuǎn)過程中切割棉稈,所以甩刀切割作物時(shí)受到很大的沖擊載荷。在工作條件下,甩刀的強(qiáng)度、抗沖擊性、疲勞強(qiáng)度以及可靠性方面都有一定的要求。因此,對(duì)甩刀進(jìn)行有限元分析,分析其在工作狀態(tài)下應(yīng)力分布的狀況,是甩刀設(shè)計(jì)過程不可少的環(huán)節(jié)之一。
3.1甩刀的有限元計(jì)算結(jié)果
已知粉碎單株棉稈時(shí)所需剪切力的大小為6.5~19.9 MPa,可以將其做為參考。為增大安全性并選取其上限19.9 MPa為甩刀切割單株棉稈所受的力。對(duì)甩刀施加約束并在刀刃上施加F=19.9×πrr=l 000 N的載荷(式中r為棉稈半徑),隨后進(jìn)行求解運(yùn)算。
在不同工況下,甩刀的應(yīng)力分布及所受的最大應(yīng)力。由此,可得當(dāng)甩刀同時(shí)切割兩組棉稈時(shí)的甩刀所受應(yīng)力最大,固選擇該種狀況下甩刀所受得最大應(yīng)力進(jìn)行甩刀的強(qiáng)度校核。
4結(jié)論
利用SohdWorks軟件對(duì)機(jī)具進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)仿真,對(duì)其結(jié)構(gòu)、尺寸進(jìn)行檢驗(yàn)與修改。運(yùn)用SolidWorks中運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)處理方法,針對(duì)機(jī)具的機(jī)構(gòu)動(dòng)平衡,進(jìn)行了相關(guān)分析與校核,以便為機(jī)具的設(shè)計(jì)提供一定的分析方法及驗(yàn)證手段。
①通過對(duì)機(jī)具的整機(jī)裝配及仿真運(yùn)動(dòng),對(duì)整體結(jié)構(gòu)及尺寸進(jìn)行檢查與驗(yàn)證,使設(shè)計(jì)趨于合理。
②以Solidwo&s分析軟件為手段,在理淪分析的基礎(chǔ)上,通過運(yùn)動(dòng)學(xué)模擬及仿真,對(duì)甩刀排列不同的動(dòng)刀輥進(jìn)行動(dòng)平衡測(cè)試,測(cè)試結(jié)果與理論分析基本符合,這有助于為機(jī)具的設(shè)計(jì)與分析提供新的方法。
③對(duì)甩刀進(jìn)行有限元分析,根據(jù)實(shí)際運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)甩刀進(jìn)行有限元分析,經(jīng)驗(yàn)證甩刀滿足秸稈粉碎使用要求。
此次運(yùn)動(dòng)仿真和有限元分析當(dāng)中,沒有考慮到實(shí)際工況中的風(fēng)阻及物料的對(duì)動(dòng)刀輥的阻力,還有其它因素引起的變形、內(nèi)應(yīng)力和強(qiáng)度以及材料的內(nèi)部缺陷等,所以計(jì)算的結(jié)果會(huì)有一定偏差,因此以上的分析結(jié)果和建議僅僅為實(shí)際設(shè)計(jì)和制造提供輔助手段。
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