基于Solidworks的前置式双圆盘割草机切割部件的设计

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)内蒙古农业大学 作者:张宁

  切割部件是前置式双圆盘割草机的主要工作部件。为此,运用Solidworks 对9YG- 130 型双圆盘割草机的切割部件进行三维建模、虚拟装配和刀片的应力应变位移分析。结果表明,利用Solidworks 进行产品结构设计直观性强,可以清楚地表达设计者概念中的产品,能够实时动态地改变零件特征的形状和尺寸,方便地生成相关联的二维零件和装配工程图,缩短了新产品的研发周期,提高了设计效率,为后续的有限元分析和产品优化提供了依据。

  引言

  近年来,随着农村产业结构的调整升级,农村经济迈向多元化,一些地区的畜牧产业发展迅速,牛羊等家畜的数量急剧增加,饲草产业已作为调整重点正在加大实施力度。为了改善生态环境,为养殖业提供优质的牧草,国家把调整产业结构、大力发展退耕还林还草和种草养畜提高到重要的战略发展地位。

  然而,当前我国机械化收获牧草应用较少,仅靠人工收获,工作效率低,作业成本高,一年收获好几茬,劳动强度较大,而且牧草的营养损失也比较大,因此研制小型拖拉机驱动的牧草收获机迫在眉睫。针对种植牧草产草量高、密度大和茎秆较粗的特点,采用了旋转式割草机,其工作平稳,对牧草适应性强,特别适合稠密、倒伏和缠连的牧草。旋转式割草机属无支承切割,刀片安装在旋转刀盘上,在离心力作用下随刀盘一起旋转进行切割牧草,前进速度高,生产率较大,不易产生堵塞现象,更换刀片简易,保养方便,显示出巨大的优势。本文运用Solidworks 软件对9YG-130 型双圆盘割草机切割部件进行三维建模、虚拟装配,并对刀片进行应力应变位移分析,可以显著地缩短设计周期,提高产品的设计质量和系统级性能,从而提高设计效率和准确性,为实现产品的有限元分析和产品优化提供了依据。

1、总体方案设计

  9YG-130 型前置式双圆盘割草机主要应用于牧草的切割与铺条作业,具有结构设计合理、操作方便、工作可靠和性能稳定等优点,是牧场、牧草专业户理想的使用和推广机型。

  9YG-130 双圆盘割草机是由拖拉机连接机架、第Ⅰ级传动和张紧轮系、变速箱和手动离合器、割草机架、切割部件、四连杆机构以及升降油缸等部件组成,如图1 所示。

9YG-130 型双圆盘割草机

1. 割草机架2. 切割部件3. 变速箱和手动离合器4. 拖拉机连接机架5. 第Ⅰ级传动装置6. 四连杆机构7. 升降油缸

图1 9YG-130 型双圆盘割草机

2、工作原理

  切割装置是前置式双圆盘割草机上最重要的工作部件,其工作性能直接影响到整机的使用性能。9YG-130 型双圆盘割草机的切割部件主要由主立轴、支撑套筒、拨草滚筒、切割圆盘和护盘等零部件组成。割草机由拖拉机连接机架和平行四连杆机构悬挂于拖拉机前方,动力通过拖拉机飞轮经皮带轮传入,再由传动机构从上往下传动。工作时,由拖拉机发动机输出轴上的带轮通过V 带驱动第Ⅰ级传动装置,当转速达到一定值时,自动离合器结合,将动力传到变速装置,驱动锥齿轮转动; 当由锥齿轮换向带动主立轴旋转时,拨草滚筒和切割圆盘也随之转动;切割圆盘带动3 个刀片向机架中心方向高速旋转;由于离心力的作用,铰接于圆盘刀架上的刀片被甩出,转动着的刀片将牧草割断;两个刀盘反向旋转,牧草割下后倒向机具中间,两个拔草滚筒上的拨草凸起用于向后抛送推集牧草,将割下的草拨向中心铺成条状;通过液压缸手柄调节割茬高度,来控制割草机的升降;手动离合器在不割草时可切断动力;护盘在地面的拖动下也有转动,可以保证割茬高度的一致性。

4、结论

  1) Solidworks 软件能够实时动态地改变零件特征的形状和尺寸,方便地生成相关联的二维零件和装配工程图,极大地提高设计效率。

  2) 利用Solidworks 的辅助分析和运动仿真功能,及时在理论参数化设计阶段发现存在的问题,获得全面的分析结果,从而确定双圆盘割草机切割部件的最佳设计方案,保证在预期的寿命内不会失效,有效提高产品的设计质量,缩短产品的研发周期。

  3) 虚拟设计技术在开发新型农业机械产品的设计中有广阔的前景,可进行适当范围内的推广应用。该刀片强度有足够的富裕,故可适当增加割幅宽度,提高割草机的工作效率。

  基于Solidworks的前置式双圆盘割草机切割部件的设计为真空技术网首发,转载请以链接形式标明本文首发网址。

  http://www.chvacuum.com/solidworks/115806.html

  与 Solidworks教程 Solidworks 相关的文章请阅读:

  Solidworks教程http://www.chvacuum.com/solidworks/