液压无级调速前悬挂式双圆盘割草机设计与试验

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作者 苏晓红 王久鑫 +2 位作者 杨智凯 杨金龙 张克平 《江西农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期736-748,共13页

【目的】为解决双圆盘割草机的切割圆盘转速无法实现无级调速等问题,设计了一种液压无级调速前悬挂式双圆盘割草机。【方法】对双圆盘切割器进行理论分析并确定其几何参数和运动参数,对其液压系统进行设计及关键液压元件选型,应用WorkBe... 【目的】为解决双圆盘割草机的切割圆盘转速无法实现无级调速等问题,设计了一种液压无级调速前悬挂式双圆盘割草机。【方法】对双圆盘切割器进行理论分析并确定其几何参数和运动参数,对其液压系统进行设计及关键液压元件选型,应用WorkBench软件对液压站机架进行静态结构分析和模态分析并校核其安全性,采用Box-Behnken试验设计原理,选择机具前进速度、切割圆盘转速和刀片数量为试验因素,重割率和漏割损失率为试验指标,建立回归模型并进行参数优化与验证。【结果】静态结构分析和模态分析结果表明,液压站机架在静载荷下的最大变形量为2.84 mm,最大应力为65.01 MPa,机架的强度和刚度满足设计要求,一阶模态下机架的固有频率最低,其值为25.2 Hz,实测液压泵振动频率为24 Hz,低于机架的最低固有频率(9.23~19.6 Hz),机架不会发生共振现象。试验结果表明,机具能够完成苜蓿切割和铺放集条作业任务,最佳作业参数为:机具前进速度5.89 km/h,切割圆盘转速2200 r/min,刀片数量2个。【结论】田间验证试验结果表明,当机具前进速度7.5 km/h、切割圆盘转速2000 r/min、刀片数量3个时,重割率为1.12%,漏割损失率为0.18%,机具性能稳定可靠,各项指标均满足旋转割草机的技术要求。 展开更多

关键词 液压无级调速 前悬挂式 双圆盘割草机 优化设计 苜蓿 田间试验

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双圆盘割草机切割器虚拟样机设计与试验 被引量：35

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作者 赵满全 张宁 +1 位作者 杨铁军 史艳花 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期101-105,共5页

应用SolidWorks的参数化设计功能建立9YG-130型双圆盘割草机切割器各零部件三维实体模型,通过约束装配完成虚拟样机设计,将模型导入动力学分析软件ADAMS后进行运动仿真,得到了切割机构在前进速度2.78 m/s、刀盘转速2 000 r/min时刀片顶... 应用SolidWorks的参数化设计功能建立9YG-130型双圆盘割草机切割器各零部件三维实体模型,通过约束装配完成虚拟样机设计,将模型导入动力学分析软件ADAMS后进行运动仿真,得到了切割机构在前进速度2.78 m/s、刀盘转速2 000 r/min时刀片顶点的运行轨迹,根据运动轨迹可计算其重割面积。对模型进行四因素三水平虚拟正交试验,采用Design-Expect 8.0软件进行方差分析,结果表明,最佳取值为vg=57.01 m/s,vj=2.76 m/s,h=34.06 mm,m=3时割草机的重割率得到有效降低。通过实际样机试验结果验证了该设计满足割草机对草业技术的要求,提高了设计效率和准确性。 展开更多

关键词 双圆盘割草机 切割器 虚拟样机 虚拟正交试验 性能试验

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双圆盘式苜蓿旋转切割器设计与试验 被引量：20

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作者 付作立 王德成 +2 位作者 李卫 黄玉祥 朱瑞祥 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S1期214-220,共7页

针对我国苜蓿收割设备研发不足、苜蓿收获质量不高的现状,结合作物农学特点及生理特性,设计了一种新型双圆盘式旋转切割器,进行了田间性能试验研究。该装置可通过外置支架悬挂在拖拉机前方,或作为自走式割草机的割台使用,也可以内置压... 针对我国苜蓿收割设备研发不足、苜蓿收获质量不高的现状,结合作物农学特点及生理特性,设计了一种新型双圆盘式旋转切割器,进行了田间性能试验研究。该装置可通过外置支架悬挂在拖拉机前方,或作为自走式割草机的割台使用,也可以内置压扁辊等调质装置,完成割草、调质、集草3道工序。集成了异形割刀、装配导草装置的锥形转筒、圆形刀盘、滑掌、传动系统、四连杆提升装置以及固定支架。往返行程重合刈割的方式保证割茬平整,苜蓿植株在锥形转筒的作用下被提升一定高度,该高度与锥形转筒的母线与水平面的夹角呈三角函数关系。田间性能试验表明,所设计的双圆盘式旋转切割器的重割率、漏割损失率和超茬损失率分别为0. 8%、0. 19%和0. 3%,比标准规定的技术要求分别低46%、24%和40%,各项测试指标均远高于标准要求水平,切割质量满足切割要求。 展开更多

关键词 苜蓿 双圆盘式旋转切割器 设计 理论分析

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前置式双圆盘割草机的研制与试验 被引量：20

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作者 赵满全 刘伟锋 +3 位作者 赵士杰 佘大庆 刘汉涛 王永清 《中国农机化》 北大核心 2004年第5期28-30,共3页

主要论述了9YG-130型双圆盘割草机的构造及主要参数的设计与计算,该机型可置于小型拖拉机前方,由液压控制升降,调整割茬高度。通过生产试验表明,各项指标均达到设计与草业技术要求,其参数可作为圆盘割草机的设计依据。

关键词 前置式双圆盘割草机 研制技术 试验 工作原理

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9YG-130型双圆盘割草机刀片的运动仿真研究 被引量：7

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作者 蒙建国 赵满全 +2 位作者 黄炎 张宁 黄鹏飞 《农机化研究》 北大核心 2013年第10期21-25,共5页

针对9YG-130型双圆盘割草机的性能指标及工作原理,研究切割器工作过程中刀片的运动情况。基于Pro/E对切割器建立三维模型;运用ADAMS/View,建立刀片的运动模型;对9YG-130型双圆盘割草机切割器的刀片进行仿真研究。在机构前进速度2.78m/s... 针对9YG-130型双圆盘割草机的性能指标及工作原理,研究切割器工作过程中刀片的运动情况。基于Pro/E对切割器建立三维模型;运用ADAMS/View,建立刀片的运动模型;对9YG-130型双圆盘割草机切割器的刀片进行仿真研究。在机构前进速度2.78m/s、刀盘转速2 000r/min时,分析刀片上某一点的运行轨迹、刀片在前进和旋转过程中的位移及运动速度随时间的变化规律。仿真研究表明:割草机刀片的运动轨迹为余摆线,与理论研究结论相同;刀片的切割速度范围为55～80m/s,验证当切割器切割速度为59m/s时,割切性能达到使用要求。用ADAMS/View软件对割刀进行的仿真结果与理论分析相同,较好地反应了实际刀片的工作过程。 展开更多

关键词 双圆盘割草机 PRO E虚拟装配 刀片 ADAMS仿真

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前置式双圆盘割草机主轴有限元分析——基于ANSYS Workbench 被引量：12

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作者 黄炎 赵满全 黄鹏飞 《农机化研究》 北大核心 2013年第8期26-29,34,共5页

主轴是前置式双圆盘割草机的关键部件之一。运用Pro/E和ANSYS Workbench建立三维模型,并进行有限元静态分析和动态分析。通过静力学分析,得出主轴在正常工作时的等效应力与等效应变,可以从中较容易地判断出主轴危险截面主要集中在左右... 主轴是前置式双圆盘割草机的关键部件之一。运用Pro/E和ANSYS Workbench建立三维模型,并进行有限元静态分析和动态分析。通过静力学分析,得出主轴在正常工作时的等效应力与等效应变,可以从中较容易地判断出主轴危险截面主要集中在左右轴承颈以及键槽附近,主轴最大应力值为25.66 MPa,远远小于其许用应力,故主轴满足强度要求。通过动力学模态分析,得出主轴在正常工作时的转速2 000r/min,远远小于其临界转速12 195.6r/min,所以不会引起共振。通过ANSYS Workbench进行有限元静态分析和动态分析,不但提高了分析的精度,缩短了计算时间,而且为设计改进提供了理论依据。 展开更多

关键词 前置式双圆盘割草机 主轴 ANSYS WORKBENCH 有限元分析

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基于ANSYS Workbench双圆盘割草机连接架模态分析 被引量：9

7

作者 张宁 赵满全 +1 位作者 史艳花 蒙建国 《农机化研究》 北大核心 2014年第5期71-74,共4页

为了研究9 YG-130型前置式双圆盘割草机的动态特性，以其连接架为研究对象，通过 SolidWorks 对前置式双圆盘割草机的连接架进行三维实体建模，通过接口导入 ANSYS Workbench 中，利用 ANSYS Workbench 对连接架进行了模态分析，确定了... 为了研究9 YG-130型前置式双圆盘割草机的动态特性，以其连接架为研究对象，通过 SolidWorks 对前置式双圆盘割草机的连接架进行三维实体建模，通过接口导入 ANSYS Workbench 中，利用 ANSYS Workbench 对连接架进行了模态分析，确定了连接架的固有频率和振型特征，得到了其前6阶模态振型从317．85～935．55Hz之间的变化规律。当阻止外加激励频率与固有频率接近时，可避免因共振引起割草机作业质量下降，研究结果为后续有限元分析和产品优化提供了依据。 展开更多

关键词 双圆盘割草机 三维建模 模态分析 固有频率

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前置式双圆盘割草机切割部件的设计——基于Solidworks 被引量：9

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作者 张宁 赵满全 +1 位作者 史艳花 蒙建国 《农机化研究》 北大核心 2013年第8期100-103,共4页

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... 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。 展开更多

关键词 双圆盘割草机 切割部件 三维建模 虚拟装配 动态仿真 有限元分析

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双圆盘割草机传动系的应力应变及振动特性分析 被引量：4

9

作者 张宁 赵满全 +1 位作者 史艳花 蒙建国 《农机化研究》 北大核心 2014年第10期21-24,共4页

建立了9YG—130型前置式双圆盘割草机第一级传动系的三维模型并进行装配,利用ANSYS Workbench软件建立了装配体的有限元分析模型,对传动系进行了结构的强度、刚度校核及模态分析。通过对有限元计算结果的分析,得到应力、应变分布情况及... 建立了9YG—130型前置式双圆盘割草机第一级传动系的三维模型并进行装配,利用ANSYS Workbench软件建立了装配体的有限元分析模型,对传动系进行了结构的强度、刚度校核及模态分析。通过对有限元计算结果的分析,得到应力、应变分布情况及固有频率和振型特征。结果表明,采用虚拟设计可以显著加快设计进度,改进产品设计质量,为农业机械的虚拟样机后续拓扑优化提供了参考依据。 展开更多

关键词 双圆盘割草机 传动系 ANSYS WORKBENCH 虚拟设计 拓扑优化

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9YG—130型双圆盘割草机齿轮传动系统动力学仿真 被引量：1

10

作者 黄炎 赵满全 +1 位作者 黄鹏飞 华英雪 《农机化研究》 北大核心 2014年第5期97-101,共5页

9YG—130型双圆盘割草机齿轮传动系统运行的平稳性在机组工作过程中具有很大的影响。为此,运用Solidworks三维建模软件,基于圆锥齿轮齿廓表面形成原理和圆锥齿轮球面渐开线方程绘制直齿锥齿轮,并进行装配。同时,应用虚拟样机仿真分析软... 9YG—130型双圆盘割草机齿轮传动系统运行的平稳性在机组工作过程中具有很大的影响。为此,运用Solidworks三维建模软件,基于圆锥齿轮齿廓表面形成原理和圆锥齿轮球面渐开线方程绘制直齿锥齿轮,并进行装配。同时,应用虚拟样机仿真分析软件ADAMS,基于冲击函数法对样机进行运动仿真,得到角速度、角加速度以及轮齿啮合力等参数特性曲线,并对特性曲线进行分析。分析结果表明:在主动轮转速达到2 000r/min时,从动锥齿轮的速度呈现出在12 000d/s(即2 000r/min)附近上下波动的情况,轮齿啮合力也呈现出在某一值附近上下波动的情况,符合锥齿轮传动系统实际工作中的运行规律,并且也体现出传动系统运行的平稳性,可为动态特性优化提供理论参数。 展开更多

关键词 锥齿轮 传动系统 动力学 割草机

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电动割草机电机刹车机构的创新设计 被引量：4

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作者 赵亚平 郭旭红 +1 位作者 陶杰 李文飞 《农机化研究》 北大核心 2015年第10期140-143,共4页

为确保割草机的使用安全,要求割草机的切割装置能够实现快速制动。国内外安全标准对电动割草机的制动时间均有强制的规定,而刹车机构是割草机中起到制动作用的核心结构。为了提高电动割草机的刹车性能,创新性地采用电机刹车的方式,即通... 为确保割草机的使用安全,要求割草机的切割装置能够实现快速制动。国内外安全标准对电动割草机的制动时间均有强制的规定,而刹车机构是割草机中起到制动作用的核心结构。为了提高电动割草机的刹车性能,创新性地采用电机刹车的方式,即通过电机轴上的碟形摩擦件与刹车盘之间的摩擦实现刹车功能。通过试验及批量生产实践表明:该电机刹车机构结构简单、运行可靠、成本低廉,大大提高了该款割草机产品在市场中的竞争力。 展开更多

关键词 电动割草机 刹车机构 碟形件 刹车盘

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基于虚拟样机技术圆盘式果园生草刈割机工作过程仿真与验证 被引量：4

12

作者 宋月鹏 张韬 +3 位作者 樊桂菊 高东升 王征 高雪 《草业科学》 CAS CSCD 2018年第7期1805-1810,共6页

通过Solid Works设计了圆盘式生草刈割机的虚拟样机,然后利用机械系统动力学自动分析(Automatic dynamic analysis of mechanical systems,ADAMS)虚拟样机分析软件对其工作过程进行仿真,得到刀片旋转一周时的运动轨迹,对模型进行三因素... 通过Solid Works设计了圆盘式生草刈割机的虚拟样机,然后利用机械系统动力学自动分析(Automatic dynamic analysis of mechanical systems,ADAMS)虚拟样机分析软件对其工作过程进行仿真,得到刀片旋转一周时的运动轨迹,对模型进行三因素三水平多指标的正交试验,并对试验数据采取综合平衡法,确定切割器运动参数的最佳取值,结果表明,前进速度为2.74km·h^(-1),刀盘速度为2 000r·min-1,刀片数为3片时,重割区与漏割区面积有效减少。利用实体样机在田间试验,测试了切割器的运动参数与性能指标,结果显示,仿真数据真实可靠,对于圆盘式果园生草刈割机运动参数选择具有指导意义。 展开更多

关键词 果园 生草技术 刈割机 虚拟样机 切割器 双圆盘 运动仿真

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圆盘式割草机割刀运动轨迹分析 被引量：3

13

作者 赵研科 郭庆新 +2 位作者 张鸿涛 王永兵 田淼 《拖拉机与农用运输车》 2020年第5期43-45,49,共4页

通过软件模拟圆盘式割草机割刀运动轨迹,发现割刀运动死区,优化设计参数并消除死区,确保在设计车速下不出现漏割草的情况。

关键词 圆盘式割草机 割刀 运动轨迹 余摆运动 余摆带

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基于虚拟样机运动学仿真的割草机喂草导向装置参数优化 被引量：7

14

作者 张雯 张衍林 +3 位作者 李善军 孟亮 常钧翔 王凤武 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期134-142,共9页

针对果园常见的单株生长的较粗难切割的杂草,设计割草机的专用喂草导向装置。联合CREO和ADAMS建立喂草导向装置与杂草的刚柔耦合模型,并对杂草在喂草导向装置喂草口角度和前进速度不同的情况下的运动规律进行分析。根据杂草顶端点在空... 针对果园常见的单株生长的较粗难切割的杂草,设计割草机的专用喂草导向装置。联合CREO和ADAMS建立喂草导向装置与杂草的刚柔耦合模型,并对杂草在喂草导向装置喂草口角度和前进速度不同的情况下的运动规律进行分析。根据杂草顶端点在空间坐标系中X、Y、Z轴方向上的位移变化相关关系获得杂草的偏移夹角、割草机的理论最大割幅和割茬偏移等3个重要指标,来表征喂草导向装置的工作效果。使用Design-Expert10.0进行试验设计,试验结果表明,最优的方案为:喂草口角度为80°、机器前进速度为1330mm/s,此条件下喂草导向装置的工作效果良好,割茬平整,最大偏移量为27.02mm。 展开更多

关键词 圆盘式割草机 导向装置 运动学仿真 参数优化

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割草压扁机的现状和发展趋势 被引量：3

15

作者 赵研科 庄晓瑞 +1 位作者 韩小坤 王琳 《拖拉机与农用运输车》 2021年第4期13-15,19,共4页

通过对国内外割草压扁机类型和结构进行分析,对其发展趋势进行了阐述,为我国畜牧机械产品的发展提供参考。

关键词 割草压扁机 圆盘式割刀 往复式割刀

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背负式割草机刀盘轻量化设计与试验 被引量：1

16

作者 雷哓晖 吕晓兰 +2 位作者 张美娜 杨青松 蔺经 《江西农业学报》 CAS 2018年第1期101-107,共7页

针对背负式割草机刀盘轻量化设计问题,选取市场上常见的2、3、40齿锰钢刀盘进行研究。首先运用3维机械制图软件PTC/Creo对刀盘进行数字模型绘制,其次基于拓扑优化变密度法和杂草刈割试验,在6000 r/min极限转速工况下对刀盘结构进行计算... 针对背负式割草机刀盘轻量化设计问题,选取市场上常见的2、3、40齿锰钢刀盘进行研究。首先运用3维机械制图软件PTC/Creo对刀盘进行数字模型绘制,其次基于拓扑优化变密度法和杂草刈割试验,在6000 r/min极限转速工况下对刀盘结构进行计算机拓扑优化,并对优化前后刀盘应力进行受力分析,3种刀盘优化后质量依次减轻27.5%、10.24%和12.71%,而极限受力大小依次减小11.3%、0.8%和6.8%,得出刀盘质量减轻百分比大于极限受力减小百分比的结论。优化后刀盘模态频率有所增加,抗振性能增强。最后通过田间割草对比试验验证3种刀盘结构优化后割草性能符合行业要求,并得出重割率与刀盘齿数呈正相关,漏割率与刀盘齿数呈负相关的结论。 展开更多

关键词 背负式割草机 刀盘 受力分析 拓扑优化

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DZG-1000型圆盘式电动割草机的研制 被引量：1

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作者 孙明英 侯新学 +2 位作者 马凌远 李佰祥 魏德杰 《现代制造技术与装备》 2008年第6期29-30,共2页

为更好地进行大规模堤坡修剪草皮的机械化作业,结合黄河大堤的特点和工作实际,在现行割草机的基础上,进行了研发改进,设计制作了适合堤坡纵向行走作业、高效率、低成本的电动自行式割草机。在介绍机械设计过程的同时,对设备经济效益、... 为更好地进行大规模堤坡修剪草皮的机械化作业,结合黄河大堤的特点和工作实际,在现行割草机的基础上,进行了研发改进,设计制作了适合堤坡纵向行走作业、高效率、低成本的电动自行式割草机。在介绍机械设计过程的同时,对设备经济效益、使用情况和推广价值进行了分析。 展开更多

关键词 圆盘式电动割草机 结构设计 经济效益分析

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微型双圆盘式割草机设计 被引量：1

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作者 樊宏鹏 《农业工程与装备》 2021年第4期22-25,共4页

近年来,虽然牧草机械发展迅速,但有些地区牧草收割的机械化程度还很低。一些小型农场并不适合使用较大的割草机作业,还在采用人工的方法收割牧草,严重影响了牧草生产的效益,导致当地的牧草业发展非常缓慢。为了解决这些问题,设计了一种... 近年来,虽然牧草机械发展迅速,但有些地区牧草收割的机械化程度还很低。一些小型农场并不适合使用较大的割草机作业,还在采用人工的方法收割牧草,严重影响了牧草生产的效益,导致当地的牧草业发展非常缓慢。为了解决这些问题,设计了一种结构造简单、机动灵活、成本低的微型双圆盘割草机,用于西北小地块的牧草收割作业。为了使操作更加方便,将这款割草机设计为采用人力推动前进、由汽油发动机提供切割动力并采用圆盘式切割器对牧草实施切割,不易发生堵塞、容易检修、对牧草适应性强,能大大提高小型农场的生产效率。 展开更多

关键词 牧草 微型双圆盘割草机 圆盘式切割器

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