旋挖钻机截齿布置形式的截割性能研究

1

作者 何涛 裴超 +2 位作者 邝贤鹏 薛有为 谢元 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第3期394-399,共6页

截齿作为旋挖钻机的破岩刀具,为了提升其截割性能,需对截齿布置形式进行性能分析与结构参数优化。基于离散元法和响应面试验设计原理研究岩石单轴压缩强度与其材料的本构模型参数关系,确定4种典型岩层的离散元参数标定结果。基于截齿截... 截齿作为旋挖钻机的破岩刀具,为了提升其截割性能,需对截齿布置形式进行性能分析与结构参数优化。基于离散元法和响应面试验设计原理研究岩石单轴压缩强度与其材料的本构模型参数关系,确定4种典型岩层的离散元参数标定结果。基于截齿截割性能的多目标评价模型探究2种截齿布置形式与岩石强度的匹配关系,揭示截齿的截割性能,并对截齿布置形式的倾角、偏斜角和齿间距3个关键结构参数进行优化。研究结果表明:软岩地层中径向布置截齿的截割性能较好,硬岩地层中周向布置截齿形式的截割性能较好;径向截齿布置形式截齿倾角取45°,齿间距取56mm时截割性能最好,周向截齿布置形式的截齿倾角取30°,截齿偏斜角取18°时截割性能最好。本研究可为不同岩层下旋挖钻机截齿布置形式的设计提供参考。 展开更多

关键词 截齿 离散元 截割性能 结构优化

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基于阿基米德曲线的螺旋拨齿式捡石机设计与试验

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作者 张佳 杜亚坤 +3 位作者 马小雯 马少腾 肖萍 张佳喜 《农业机械学报》 北大核心 2025年第1期290-300,共11页

针对现有捡石机存在捡净率低、工作阻力大等问题,设计了一种基于阿基米德曲线的螺旋拨齿式捡石机。通过对挖掘齿在挑石及抛石作业过程进行运动学分析,确定了主要零部件的结构参数与工作参数。为了验证捡石机工作的可靠性与作业效果,以... 针对现有捡石机存在捡净率低、工作阻力大等问题,设计了一种基于阿基米德曲线的螺旋拨齿式捡石机。通过对挖掘齿在挑石及抛石作业过程进行运动学分析,确定了主要零部件的结构参数与工作参数。为了验证捡石机工作的可靠性与作业效果,以挖掘齿刀刃起始滑切角、机具前进速度、刀轴转速为试验因素,石块捡净率、作业扭矩为评价指标,选择Box-Behnken试验设计方法进行三因素三水平正交试验,通过Design-Expert软件对试验结果进行方差分析和响应面分析,明晰了试验因素及交互作用对捡石机作业性能的影响规律,对构建的线性回归模型进行多目标求解优化,结果表明:当挖掘齿刀刃起始滑切角为14.73°、机具前进速度为0.34 m/s、刀轴转速为171.89 r/min时捡石效果最佳。以优化后的参数进行田间验证试验,结果表明,平均石块捡净率为90.04%,满足农田捡石作业要求。 展开更多

关键词 捡石机 挖掘齿 阿基米德曲线 运动学分析

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煤矿掘进机截割头截齿排列方式优化设计研究

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作者 赵冬冬 《机械管理开发》 2025年第7期233-235,共3页

为进一步提高煤矿掘进机截割头运行质量,以EBZ型纵轴式悬臂掘进机为研究对象,针对截割头截齿受力偏高且不均的问题,通过参数化设计方法对截割头截线间距进行调整,优化设计截齿排列方式,以实现对截割头整体优化。从仿真分析结果来看,优... 为进一步提高煤矿掘进机截割头运行质量,以EBZ型纵轴式悬臂掘进机为研究对象,针对截割头截齿受力偏高且不均的问题,通过参数化设计方法对截割头截线间距进行调整,优化设计截齿排列方式,以实现对截割头整体优化。从仿真分析结果来看,优化后的截割头截齿受力整体降低,且受力不均问题得到缓解,表明此次设计较为可行。 展开更多

关键词 掘进机 截割头 截齿 排列方式 优化设计

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煤矿悬臂式掘进机截割头截齿排列优化研究

4

作者 王世雄 《机械管理开发》 2025年第3期158-160,共3页

为了提升掘进机截割头使用寿命,以EBZ260H掘进机为例,基于有限元分析的截割头截齿排列优化。利用Pro/E与ABAQUS软件构建掘进机与煤岩的有限元模型,进而以此为基础,分别从横切与钻进两个工况出发,模拟分析了掘进机截割头各截齿的受力情况... 为了提升掘进机截割头使用寿命,以EBZ260H掘进机为例,基于有限元分析的截割头截齿排列优化。利用Pro/E与ABAQUS软件构建掘进机与煤岩的有限元模型,进而以此为基础,分别从横切与钻进两个工况出发,模拟分析了掘进机截割头各截齿的受力情况,以此为截割头截齿排列优化设计提供支持,在提升掘进机截割效率的同时,降低整个截割头的损伤概率。 展开更多

关键词 悬臂式掘进机 截割头 截齿 模拟分析

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采煤机镐形齿安装角度优化分析

5

作者 张彬 《机械管理开发》 2025年第8期180-182,共3页

为了提升煤矿开采效率,以MG1100/2985-GWD型采煤机为例,通过理论计算法与有限元法对采煤机镐形齿安装角度优化进行了分析。研究发现,镐形齿安装角度为55°时最佳,变形量峰值约为2.627 3×10^(-4)mm。通过实践应用验证了优化前... 为了提升煤矿开采效率,以MG1100/2985-GWD型采煤机为例,通过理论计算法与有限元法对采煤机镐形齿安装角度优化进行了分析。研究发现,镐形齿安装角度为55°时最佳,变形量峰值约为2.627 3×10^(-4)mm。通过实践应用验证了优化前方案的合理性,可以为采煤机截割部优化设计提供支持,有利于煤矿开采工作安全进行。 展开更多

关键词 采煤机 镐形齿 安装角度

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计及镐型截齿冷处理的掘进机机械性能优化研究

6

作者 杨万鹏 《机械管理开发》 2025年第10期172-174,共3页

针对现代煤炭开采中掘进机的高效运行需求,开展了计及镐型截齿冷处理的掘进机机械性能优化研究。通过利用Fluent软件模拟测试不同排列方式及间距下镐型截齿的深冷处理过程,确定了水平横向排列且间距为30 mm时冷透时间最短,并据此设计了... 针对现代煤炭开采中掘进机的高效运行需求,开展了计及镐型截齿冷处理的掘进机机械性能优化研究。通过利用Fluent软件模拟测试不同排列方式及间距下镐型截齿的深冷处理过程,确定了水平横向排列且间距为30 mm时冷透时间最短,并据此设计了适配夹具。通过硬度、磨损、冲击韧性测试及EBZ160掘进机整机试验对比发现,研究优化工艺处理的截齿硬度(HV)达941.2。整机工况相较于未处理组,截割比能耗降低25%,截齿更换次数减少36.7%,故障停机时间缩短42%。研究表明,深冷工艺参数优化可协同提升截齿机械性能与掘进机作业效率。 展开更多

关键词 镐型截齿 深冷处理 排列优化 掘进机性能

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考虑截齿寿命的煤矿悬臂式掘进机截割头优化设计研究

7

作者 闫俊峰 《机械管理开发》 2025年第10期30-32,共3页

研究针对煤矿悬臂式掘进机截割头截齿磨损严重、寿命短的问题,从材料选型和截齿排列方式两个维度进行优化设计。通过实验验证,3条螺旋线布局在硬岩和软岩工况下均展现出更优的振动抑制能力,振动RMS值分别降低35.2%和23.5%;在软岩工况下... 研究针对煤矿悬臂式掘进机截割头截齿磨损严重、寿命短的问题,从材料选型和截齿排列方式两个维度进行优化设计。通过实验验证,3条螺旋线布局在硬岩和软岩工况下均展现出更优的振动抑制能力,振动RMS值分别降低35.2%和23.5%;在软岩工况下比能耗降低3.7%,硬岩工况下比能耗略有上升;截齿磨损量在硬岩和软岩工况下分别降低40.36%和12.74%。不同安装角度的3条螺旋线截割头在硬岩和软岩工况下,A1=8°、A2=10°时截齿磨损量最低,截齿寿命增加。研究为延长截齿寿命、提高掘进效率提供了优化设计方法和实验依据,对煤矿掘进设备的改进具有重要意义。 展开更多

关键词 煤矿悬臂式掘进机 截割头 截齿寿命 材料选型 截齿排列

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基于摆线运动的残膜捡拾机构设计与试验 被引量：1

8

作者 赵多佳 李小强 《农机化研究》 北大核心 2024年第6期122-125,共4页

为解决现有残膜捡拾机构捡拾效果不理想、单次捡拾率低、结构复杂和故障率高等问题,设计了挑膜齿做摆线运动的残膜捡拾机构。通过机构分析和田间试验,确定残膜回收机的作业速度为4~7km/h,捡拾机构转速为60r/min,挑膜齿的入土深度为100mm... 为解决现有残膜捡拾机构捡拾效果不理想、单次捡拾率低、结构复杂和故障率高等问题,设计了挑膜齿做摆线运动的残膜捡拾机构。通过机构分析和田间试验,确定残膜回收机的作业速度为4~7km/h,捡拾机构转速为60r/min,挑膜齿的入土深度为100mm,周向挑膜齿数为4根,夹角呈90°,总共34齿,轴向齿距为150mm。当转动速度为60r/min时,工作部件工作状态最佳。研究结果可为今后残膜回收机捡拾机构的改进设计、性能提升提供参考。 展开更多

关键词 残膜捡拾 挑膜齿 摆线运动

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悬臂式掘进机镐形截齿磨损应力分布影响因素研究 被引量：3

9

作者 李高鹏 《机械管理开发》 2024年第1期35-37,共3页

为进一步探究悬臂式掘进机镐型截齿的磨损问题,以某镐型截齿为研究对象,从应力分布角度着手,分别探究齿尖锥角、截割速度和截割深度对应力分布的影响,确定该镐型截齿的最优参数组合为截齿锥角75°,截割速度2.0m/s,截割深度30mm。在... 为进一步探究悬臂式掘进机镐型截齿的磨损问题,以某镐型截齿为研究对象,从应力分布角度着手,分别探究齿尖锥角、截割速度和截割深度对应力分布的影响,确定该镐型截齿的最优参数组合为截齿锥角75°,截割速度2.0m/s,截割深度30mm。在此基础上,将优化后的镐型截齿参数组合应用于实践,结果显示,截齿寿命显著提升,证明截齿磨损问题得到有效改善,表明此研究具有一定的现实意义。 展开更多

关键词 悬臂式掘进机 镐型截齿 应力 仿真分析

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手推式杭白菊梳齿摘花机结构设计与试验 被引量：15

10

作者 姬长英 王春香 +1 位作者 顾宝兴 张纯 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期143-150,142,共9页

针对杭白菊采摘耗费人力、采摘效率低、尚未实现机械化等问题,设计了一种杭白菊梳齿摘花机。该摘花机主要由采花梳齿、带安装孔链条、链轮、传动轴、分花齿、刷子、箱体、机架、车轮、步进电动机及控制部分等组成。采花梳齿间隙大于花... 针对杭白菊采摘耗费人力、采摘效率低、尚未实现机械化等问题,设计了一种杭白菊梳齿摘花机。该摘花机主要由采花梳齿、带安装孔链条、链轮、传动轴、分花齿、刷子、箱体、机架、车轮、步进电动机及控制部分等组成。采花梳齿间隙大于花蕾直径小于胎菊直径,利用冲击力将花朵强行摘下。试验表明,杭白菊梳齿摘花机能够可靠实现杭白菊花朵的采摘。在花朵含水率为82.5%,杭白菊梳齿摘花机采花梳齿间隙为7.5～9.0 mm时,梳齿摘花机采摘效果较佳,花朵落地率为0～4.06%,花朵破碎率为0～1.00%,花朵摘除率为92.43%～98.11%。正交试验表明,当采花梳齿间隙为8.5 mm、分花齿间隙为17 mm、喂入深度为200 mm、主动轴转速为60 r/min时,梳齿摘花机工作状况较佳,此时,花朵摘除率为97.61%,花朵落地率为0.65%,花朵破碎率为0.03%。 展开更多

关键词 杭白菊 梳齿摘花机 手推式 设计 试验

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截齿截割阻力的实测方法及其结果分析 被引量：3

11

作者 王洪英 刘春生 《黑龙江科技学院学报》 CAS 2007年第2期105-107,共3页

为了防止截齿过度磨损造成截割工况的恶化,对刀形齿、镐形齿的截割阻力波形、概率密度、频谱等曲线以及两种齿形的实验数据进行对比分析。结果表明:在截割阻力相同的情况下,镐形齿具有不易被击碎、齿耗低、耐磨等优点,其综合性能优于刀... 为了防止截齿过度磨损造成截割工况的恶化,对刀形齿、镐形齿的截割阻力波形、概率密度、频谱等曲线以及两种齿形的实验数据进行对比分析。结果表明:在截割阻力相同的情况下,镐形齿具有不易被击碎、齿耗低、耐磨等优点,其综合性能优于刀形齿。 展开更多

关键词 镐形齿 截割阻力 刀形齿 截齿损耗

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新型梳齿式摘花椒机的设计 被引量：8

12

作者 张文斌 《农机化研究》 北大核心 2015年第9期147-150,共4页

目前,花椒主要依靠手工采摘,存在手指极易被椒树上的刺划伤、劳动强度大及生产效率低等问题。为此,设计了一种新型的梳齿式摘花椒机。该机借鉴了太极阴阳图的形状,设计出梳形的太极阴阳图状齿刀,采用梳齿和刀壳啮合的方式来剪断花椒果柄... 目前,花椒主要依靠手工采摘,存在手指极易被椒树上的刺划伤、劳动强度大及生产效率低等问题。为此,设计了一种新型的梳齿式摘花椒机。该机借鉴了太极阴阳图的形状,设计出梳形的太极阴阳图状齿刀,采用梳齿和刀壳啮合的方式来剪断花椒果柄,利用自带果篼的方式有效提高了花椒的采摘效率。同时,采用嵌套的中空玻璃钢管作为支撑杆,使得刀头可以根据花椒树的高低来自由调节采摘高度,对刀头的整体运动采用了无线遥控方式,使得采摘过程方便快捷。实际采摘结果表明:该机可以有效减少对花椒树的伤害,能大大降低椒农的劳动强度、提高花椒的采摘效率,值得进一步推广普及。 展开更多

关键词 摘花椒机 梳形齿刀 果篼

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全喂入式花生摘果机摘果滚筒改进设计方案 被引量：2

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作者 程晋 《农业科技与装备》 2013年第6期33-34,共2页

摘果滚筒是全喂入式花生摘果机的主要工作部件,决定机具的作业质量。针对现有花生摘果机滚筒结构在设计及使用中存在的问题,系统地提出改进优化方案,为优化全喂入式花生摘果机的摘果滚筒结构提供参考。

关键词 摘果滚筒 花生摘果机 设计 弓齿 缠绕

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采棉机摘锭钩齿群快速成型方法研究

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作者 余松林 刘海初 +1 位作者 黄勇 王宏 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第11期53-57,共5页

针对我国目前采棉机摘锭需求量大,摘锭钩齿群加工效率低精度差等问题,通过对摘锭加工工艺分析,提出钩齿群快速成型机理,建立钩齿群快速成型刀具模型、机床结构模型和机床运动学模型。由摘锭几何尺寸及摘锭相对世界坐标系的位置确定刀具... 针对我国目前采棉机摘锭需求量大,摘锭钩齿群加工效率低精度差等问题,通过对摘锭加工工艺分析,提出钩齿群快速成型机理,建立钩齿群快速成型刀具模型、机床结构模型和机床运动学模型。由摘锭几何尺寸及摘锭相对世界坐标系的位置确定刀具的加工姿态,并根据机床模型的三自由度可变轴坐标变换矩阵与刀具成型的姿态矩阵相等的关系求出三自由度可变轴旋转角度θ_(1),θ_(2),θ_(3)。通过Robotic Toolbox验证了机床三自由度可变轴运动学模型的正确性,并采用NX10.0运动仿真验证了钩齿群成型方法的可行性,为后续研究奠定理论基础。 展开更多

关键词 钩齿群 摘锭 成型 姿态

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螺旋弓齿式全喂入花生摘果机方案与摘果装置研究 被引量：4

15

作者 杨静 《农业科技与装备》 2012年第10期24-26,共3页

为丰富我国的花生收获机械,研制了螺旋弓齿式全喂入花生摘果机。介绍摘果机的设计方案及原理,探讨其主要结构及装置(摘果装置、传动机构、凹板筛)的设计思路。对花生植株在摘果滚筒中的受力进行分析,总结其在滚筒中的受力及运动特点。

关键词 摘果机 花生 螺旋纹杆 弓齿

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梳齿往复式杭白菊采摘装置设计与试验 被引量：9

16

作者 王荣炎 郑志安 +2 位作者 鹿秀风 崔宝聪 高磊 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期73-79,97,共8页

针对杭白菊采摘耗费人力、采摘效率低等问题,设计了一种小型实用的梳齿往复式杭白菊采摘装置。根据杭白菊的生长特性和采摘要求,利用SolidWorks软件进行采摘装置的结构建模,该采摘装置利用梳齿梳脱和辊刷清扫作用以及曲柄摇杆机构的急... 针对杭白菊采摘耗费人力、采摘效率低等问题,设计了一种小型实用的梳齿往复式杭白菊采摘装置。根据杭白菊的生长特性和采摘要求,利用SolidWorks软件进行采摘装置的结构建模,该采摘装置利用梳齿梳脱和辊刷清扫作用以及曲柄摇杆机构的急回特性实现杭白菊的采收作业。为了获得该装置的最佳工作参数,进行了田间试验。首先,通过单因素采摘试验,确定了梳齿往复频率、梳齿间距、梳齿工作深度为影响采摘效果的3个主要因素;然后,以梳齿往复频率、梳齿间距、梳齿工作深度为试验因素,以杭白菊采摘率、含杂率、破损率和落地损失率为评价指标,进行了正交试验,试验结果表明:在梳齿往复频率40 r/min、梳齿间距6.5 mm、梳齿工作深度200 mm的参数组合下,采摘效果最佳,此时,杭白菊的采摘率为92.47%,含杂率为11.07%,破损率为1.48%,落地损失率为1.41%。所设计的梳齿往复式杭白菊采摘装置获得到了较好的采摘效果。 展开更多

关键词 杭白菊 采摘 梳齿 往复式

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齿带式花生秧果捡拾装置的设计与试验 被引量：3

17

作者 郭鹏 尚书旗 +5 位作者 王东伟 何晓宁 李辉 常增村 高增辉 夏超 《农机化研究》 北大核心 2022年第1期117-123,共7页

为了提高花生捡拾收获机捡拾装置的秧果捡拾效率,在现有研究基础上,对捡拾装置的捡拾幅宽、捡拾齿、捡拾输送辊筒等零部件进行设计和分析,重点设计了带有活动间隙角的捡拾齿,阐述了其结构及工作过程,并对捡拾齿捡拾花生秧果时进行受力... 为了提高花生捡拾收获机捡拾装置的秧果捡拾效率,在现有研究基础上,对捡拾装置的捡拾幅宽、捡拾齿、捡拾输送辊筒等零部件进行设计和分析,重点设计了带有活动间隙角的捡拾齿,阐述了其结构及工作过程,并对捡拾齿捡拾花生秧果时进行受力分析和运动轨迹分析。同时,以捡拾装置捡拾齿间距、捡拾带速度、捡拾齿活动间隙角度为影响因素,以秧果捡拾率为检测指标,进行响应面分析试验。试验结果表明:捡拾齿间距和捡拾带速度对花生秧捡拾影响极其显著。最优组合:捡拾齿间距为114.117mm,捡拾带速度为1.352m/s,捡拾齿活动间隙角度为51.125°,此时花生秧果捡拾率为98.7%。 展开更多

关键词 花生 捡拾装置 捡拾齿

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全喂入花生摘果机关键装置设计分析与试验 被引量：1

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作者 王敏 杨然兵 +2 位作者 尚书旗 王凤婕 王政增 《农机化研究》 北大核心 2021年第3期141-145,共5页

根据花生机械化摘果作业要求,结合当前花生种植区域情况及摘果过程中存在的摘净率低、破损率高等问题,研制了与拖拉机配套的小型弯头杆齿式全喂入花生摘果机,可灵活移动、坚固耐用、操作便利。花生摘果机主要由摘果滚筒、凹板筛、振动... 根据花生机械化摘果作业要求,结合当前花生种植区域情况及摘果过程中存在的摘净率低、破损率高等问题,研制了与拖拉机配套的小型弯头杆齿式全喂入花生摘果机,可灵活移动、坚固耐用、操作便利。花生摘果机主要由摘果滚筒、凹板筛、振动清选装置、荚果运送及传动部分等组成,能够有效实现花生摘果、清选工作。田间性能试验表明:其摘净率98.16%、含杂率1.93%、破损率1.41%、清选损失率0.75%,各指标均满足花生摘果作业要求。 展开更多

关键词 花生摘果 弯头杆齿 全喂入

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钉齿滚筒式残膜回收装置捡膜部件的设计与有限元分析 被引量：1

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作者 陈兴华 张军 +2 位作者 李景彬 李成松 杨禹琨 《农机化研究》 北大核心 2021年第7期26-32,共7页

对钉齿滚筒式残膜回收装置的钉齿捡膜部件进行设计,并对钉齿运动轨迹进行分析,获得捡膜部件能够连续作业的条件。运用三维建模软件SolidWorks建立钉齿的三维模型,并采用有限元分析软件ANSYS对其进行模态分析和瞬间动力学分析。模态分析... 对钉齿滚筒式残膜回收装置的钉齿捡膜部件进行设计,并对钉齿运动轨迹进行分析,获得捡膜部件能够连续作业的条件。运用三维建模软件SolidWorks建立钉齿的三维模型,并采用有限元分析软件ANSYS对其进行模态分析和瞬间动力学分析。模态分析结果显示:钉齿的最小固有频率为206.57Hz,并得到钉齿的前6阶模态振型图,为避开共振区及结构优化设计提供理论依据。瞬间动力学分析结果显示:钉齿的总变形量为0.02761 mm,最大等效应力为17.354MPa,钉齿的最大弹性模量为8.31×10^(-5)mm,并得到钉齿作业时易发生应力集中的部位,为钉齿的改进提供了理论参考。 展开更多

关键词 捡膜钉齿 模态分析 瞬态动力学分析 残膜回收装置

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链齿耙式耕层残膜回收机捡拾机构的设计 被引量：11

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作者 赵攸乐 张学军 +2 位作者 靳伟 袁盼盼 刘家强 《农机化研究》 北大核心 2019年第2期119-122,127,共5页

随着作物覆膜种植技术的逐年使用,土地中残膜残留污染越来越严重,机械化回收残膜势在必行。捡拾机构是残膜回收机关键部件,收膜效果受捡拾率影响最大。为此,针对现有残膜回收机捡拾机构捡拾效率低、耕层碎膜不易捡拾及捡拾部件可靠性差... 随着作物覆膜种植技术的逐年使用,土地中残膜残留污染越来越严重,机械化回收残膜势在必行。捡拾机构是残膜回收机关键部件,收膜效果受捡拾率影响最大。为此,针对现有残膜回收机捡拾机构捡拾效率低、耕层碎膜不易捡拾及捡拾部件可靠性差等问题,设计了一种链齿耙式残膜回收机捡拾机构。对该机构的设计方案及其工作原理进行阐述,对起膜铲、链齿耙及弹齿等主要零部件进行结构、尺寸及排布的设计优化。田间试验结果表明:该机构的残膜捡拾率大于90%,符合设计要求。 展开更多

关键词 残膜回收机 捡拾机构 链齿耙 拾膜率

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