④重力設置:在參數預設置中,默認長度單位為°,時間單位為s,力的單位為N,重力加速度為-9 810 rnrn/s2,方向沿z軸的負方向。
2.3動刀輥動平衡的校核
動刀輥兩端軸承受力結果為,到達1.6 S左右時動刀輥運動平衡,軸端所受力為自身的重力。當動刀輥轉動時,基本上滿足動平衡的要求。
3甩刀的有限元分析
甩刀是棉稈粉碎機具的關鍵部件。由于刀輥做高速轉動n=1800 r/min,并在旋轉過程中切割棉稈,所以甩刀切割作物時受到很大的沖擊載荷。在工作條件下,甩刀的強度、抗沖擊性、疲勞強度以及可靠性方面都有一定的要求。因此,對甩刀進行有限元分析,分析其在工作狀態下應力分布的狀況,是甩刀設計過程不可少的環節之一。
3.1甩刀的有限元計算結果
已知粉碎單株棉稈時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),隨后進行求解運算。
在不同工況下,甩刀的應力分布及所受的最大應力。由此,可得當甩刀同時切割兩組棉稈時的甩刀所受應力最大,固選擇該種狀況下甩刀所受得最大應力進行甩刀的強度校核。
4結論
利用SohdWorks軟件對機具進行了運動仿真,對其結構、尺寸進行檢驗與修改。運用SolidWorks中運動學及動力學處理方法,針對機具的機構動平衡,進行了相關分析與校核,以便為機具的設計提供一定的分析方法及驗證手段。
①通過對機具的整機裝配及仿真運動,對整體結構及尺寸進行檢查與驗證,使設計趨于合理。
②以Solidwo&s分析軟件為手段,在理淪分析的基礎上,通過運動學模擬及仿真,對甩刀排列不同的動刀輥進行動平衡測試,測試結果與理論分析基本符合,這有助于為機具的設計與分析提供新的方法。
③對甩刀進行有限元分析,根據實際運動狀態對甩刀進行有限元分析,經驗證甩刀滿足秸稈粉碎使用要求。
此次運動仿真和有限元分析當中,沒有考慮到實際工況中的風阻及物料的對動刀輥的阻力,還有其它因素引起的變形、內應力和強度以及材料的內部缺陷等,所以計算的結果會有一定偏差,因此以上的分析結果和建議僅僅為實際設計和制造提供輔助手段。
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