為滿足水田筑埂機集土需求,提高其旋切集土效率,基于標準旋耕刀具IT245,建立單個取土彎刀與土壤相互作用的光滑粒子流體動力學(SPH)模型,研究了取土彎刀結構參數對旋切性能的影響。首先研究取土彎刀切土過程,然后分析了刀具彎折角、彎折半徑、滑切角、正切面端面高、工作幅寬、刀刃線長等參數對集土效果與工作效率的影響,研究結果表明當彎刀結構參數為127°-60 mm-20°-60 mm-60 mm-15 mm(彎折角—彎折半徑—滑切角—正切面端面高—工作幅寬—刀刃線長)時,在滿足集土要求的基礎上,彎刀旋切工作效率提高至84.91%,相較于優(yōu)化前提高20.9%,筑埂機取土彎刀性能得到了顯著提高。

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【部分圖文】：

圖2取土彎刀—土壤SPH動力學模型

取土彎刀采用四面體網格單元劃分,其單元數為952,土壤模型SPH粒子數為383173。依據實際工況要求設置取土彎刀繞軸心轉速ω為31.4rad/s,水平方向前進速度v為0.55m/s,取土彎刀最大如土深度為120mm。對土壤模型底面添加全約束,土壤側面添加對稱約束(SPH....

圖3取土彎刀運動受力分析

取土彎刀與土壤接觸過程中,任意時刻土壤對取土彎刀的作用力均可分解為水平方向力Fx,垂直方向力Fy及刀軸方向力Fz,如圖3所示。其中Fx與Fy的合力綜合反映了切削土壤的切削力,Fz反映了軸向拋土力。在取土彎刀—土壤動力學模型的基礎上,對取土彎刀與土壤的相互作用進行計算,Fx、Fy....

圖4取土彎刀受力隨刀軸轉動角度變化曲線

在取土彎刀—土壤動力學模型的基礎上,對取土彎刀與土壤的相互作用進行計算,Fx、Fy及Fz隨取土彎刀刀軸轉動角度變化的曲線如圖4(a)所示。由圖4(a)可知,在取土彎刀剛入土時,取土彎刀與土壤接觸面積逐漸增加,兩者之間的摩擦力逐漸增大,Fy的值逐漸增加。取土彎刀入土時已經有一個為....

圖5有用功利用率及Z向力隨彎折角變化的曲線

合理的選擇彎折角β可有效提高取土彎刀的工作性能,本文對彎折角在取值范圍121°～131°內,以具體取值分別為121°、123°、125°、127°、129°、131°時的有用功利用率η及Z向力Fz進行了計算,其結果如圖5所示。從圖5中可以看出,當彎折角從121°逐漸增加到131°....

本文編號：3928207