手機直線：
咨詢熱線：0571-56211150
隨著南疆地區(qū)林果業(yè)經(jīng)濟的快速發(fā)展，增加林果樹種植面積成為亟待解決的問題之一。傳統(tǒng)的林果樹種植模式基本上是密植、選苗、移栽、嫁接等，種植周期長，勞動強度大，耗費人力多，很難適應(yīng)規(guī)模化的林果產(chǎn)業(yè)發(fā)展。以南疆代表作物紅棗的種植為例，傳統(tǒng)的種植模式為1年播種、2年嫁接、3年成園。其中，僅播種環(huán)節(jié)采用機械化直播，但發(fā)芽率僅有80%，后期的嫁接和選苗過程需要大量人力和周期。因此，將先進移栽裝備與林果樹的種植農(nóng)藝結(jié)合從而研制出果樹類移栽機成為解決此問題的一個很好的方法。
本文涉及的傳動滾筒是果樹類移栽機中帶式同步傳動機構(gòu)中的關(guān)鍵部件之一。目前，國內(nèi)傳動滾筒的設(shè)計方法主要是利用經(jīng)驗公式法、類比法和許用應(yīng)力法。這些方法往往是按照經(jīng)驗公式，并采用較大的安全系數(shù)來保證滾筒的安全性，設(shè)計出來的滾筒尺寸較大，質(zhì)量較重，并未對容易發(fā)生缺陷的部位采取有效的預(yù)防措施，盲目性較大，缺乏科學(xué)的分析。為此，將有限元分析和三維模型的建立結(jié)合起來，對帶式同步機構(gòu)中的傳動滾筒進行有限元分析，能夠設(shè)計出尺寸較小、質(zhì)量較輕、安全性很好的滾筒，旨在對滾筒的改進和優(yōu)化提供科學(xué)的理論依據(jù)，對滾筒以及移栽機械的設(shè)計和優(yōu)化具有重要意義。
帶式同步機構(gòu)由兩對繞有皮帶且豎直放置的傳動滾筒和輔助張緊構(gòu)件構(gòu)成，其主要作用是在移栽過程中對樹苗進行夾持及通過齒輪和鏈條傳動機構(gòu)與移栽機地輪的同步，保持樹苗與地面的同步，為后續(xù)的栽植、覆土和壓實做準(zhǔn)備。其工作的示意圖如圖1所示。
圖1中，兩對傳動滾筒按照滾軸與豎直面平行的方向放置，兩皮帶之間的間隙可通過果樹苗。工作時，兩個皮帶按照圖示方向與移栽機地輪等線速度運動，此時皮帶依靠摩擦力帶動樹苗朝著與移栽機相反向運動，即樹苗此時與地面保持相對靜止，完成種植、覆土和壓實工作。
本文采用的是外驅(qū)動的光面滾筒、輻板和軸焊接結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。傳動滾筒的基本參數(shù)為：滾筒直徑D=240mm，筒皮厚度t=5mm，滾筒寬度L=320mm，皮帶寬度B=300mm，帶速v=1.1m/s，包角α=180°，摩擦因數(shù)μ=0.3。
Pro/E三維軟件建立實體模型，建模過程中，將通過焊縫連結(jié)起來的零件視為連續(xù)的整體，同時省略軸承模型以減少計算時間，將其對滾筒軸的約束施加在有限元模型中。三維模型在建立過程中進行了以下簡化：1)將包膠和筒體視為整體，將其質(zhì)量加在滾筒質(zhì)量中；2)將焊接的2個零件視為1個；3)忽略次要構(gòu)件，如軸承座、預(yù)緊螺栓、螺釘及鍵槽等；4)忽略部分軸肩，將其視為等直徑軸；5)忽略倒角、圓角螺孔的影響，將其等效到實體中去。根據(jù)以上簡化之后，建立的三維實體模型如圖3所示。
有限元模型的建立主要是定義材料的屬性，施加載荷和約束，規(guī)定各零部件之間的關(guān)系以及有限元網(wǎng)格的劃分。
有限元模型建立過程中進行了以下簡化：1)將焊縫連結(jié)的零部件視為一個連續(xù)整體；2)將各零部件視為剛性聯(lián)結(jié)各零部件材料屬性和力學(xué)性能如表1所示。表中，滾軸的45鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。
專業(yè)從事機械產(chǎn)品設(shè)計│有限元分析│CAE分析│結(jié)構(gòu)優(yōu)化│技術(shù)服務(wù)與解決方案
杭州那泰科技有限公司
本文出自杭州那泰科技有限公司www.zoners.com.cn，轉(zhuǎn)載請注明出處和相關(guān)鏈接！