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自激振动旋耕刀设计与减扭降耗性能分析
被引量：
5
1
作者
肖茂华
钮约
+3 位作者
汪开鑫
朱烨均
周俊博
马如清
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期52-63,共12页
为实现旋耕作业减扭降耗,在国标IT245旋耕刀基础上设计了一种自激振动旋耕刀装置,对其工作原理进行了阐述。通过运动受力分析,完成了其大弹簧参数选型与弹簧心轴腰型孔设计。基于DEM-MBD技术,建立土壤-旋耕刀相互作用仿真模型,分析5种...
为实现旋耕作业减扭降耗,在国标IT245旋耕刀基础上设计了一种自激振动旋耕刀装置,对其工作原理进行了阐述。通过运动受力分析,完成了其大弹簧参数选型与弹簧心轴腰型孔设计。基于DEM-MBD技术,建立土壤-旋耕刀相互作用仿真模型,分析5种刀轴转速下国标旋耕刀与自激振动旋耕刀所受三向阻力与扭矩变化规律。仿真试验中,刀轴转速为150、200 r/min时,减阻降扭效果不明显;转速为250、300 r/min时,自激振动旋耕刀相比国标旋耕刀的减阻降扭效果较好,垂向阻力分别降低6.96%、10.41%,且平均扭矩降低率较大,分别为9.80%和19.63%,而转速达到350 r/min时,减阻降扭效果下降。通过对2种旋耕刀仿真与土槽试验的平均扭矩进行分析,得出了国标旋耕刀与自激振动旋耕刀平均扭矩变化曲线的相关系数,分别为0.997与0.998,基本验证了DEM-MBD耦合仿真模型的准确性。对土槽试验中采集的Y向(耕作时刀刃振动主要发生方向)振动加速度数据进行频域分析表明,随着刀轴转速的增加,Y向功率谱密度幅值总体呈上升趋势,转速达到300 r/min时,激振频率达到装置Y向的固有频率附近,此时发生共振,Y向功率谱密度幅值达到最大值。即此时旋耕刀获得最大能量,扭矩降低幅度最大,减扭降耗的效果最佳。
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关键词
自激振动旋耕刀
减扭
DEM-MBD耦合
频域分析
功率谱密度
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职称材料
题名
自激振动旋耕刀设计与减扭降耗性能分析
被引量：
5
1
作者
肖茂华
钮约
汪开鑫
朱烨均
周俊博
马如清
机构
南京农业大学工学院
江苏富捷刀业有限公司
出处
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期52-63,共12页
基金
江苏省自然科学基金项目(BK20210407)
江苏省苏北科技专项(SZ-YC202111)
江苏省现代农机装备与技术示范推广项目(NJ202035)
文摘
为实现旋耕作业减扭降耗,在国标IT245旋耕刀基础上设计了一种自激振动旋耕刀装置,对其工作原理进行了阐述。通过运动受力分析,完成了其大弹簧参数选型与弹簧心轴腰型孔设计。基于DEM-MBD技术,建立土壤-旋耕刀相互作用仿真模型,分析5种刀轴转速下国标旋耕刀与自激振动旋耕刀所受三向阻力与扭矩变化规律。仿真试验中,刀轴转速为150、200 r/min时,减阻降扭效果不明显;转速为250、300 r/min时,自激振动旋耕刀相比国标旋耕刀的减阻降扭效果较好,垂向阻力分别降低6.96%、10.41%,且平均扭矩降低率较大,分别为9.80%和19.63%,而转速达到350 r/min时,减阻降扭效果下降。通过对2种旋耕刀仿真与土槽试验的平均扭矩进行分析,得出了国标旋耕刀与自激振动旋耕刀平均扭矩变化曲线的相关系数,分别为0.997与0.998,基本验证了DEM-MBD耦合仿真模型的准确性。对土槽试验中采集的Y向(耕作时刀刃振动主要发生方向)振动加速度数据进行频域分析表明,随着刀轴转速的增加,Y向功率谱密度幅值总体呈上升趋势,转速达到300 r/min时,激振频率达到装置Y向的固有频率附近,此时发生共振,Y向功率谱密度幅值达到最大值。即此时旋耕刀获得最大能量,扭矩降低幅度最大,减扭降耗的效果最佳。
关键词
自激振动旋耕刀
减扭
DEM-MBD耦合
频域分析
功率谱密度
Keywords
self-excited vibration rotary tiller
torque reduction
DEM-MBD coupling
frequency-domain analysis
power spectral density
分类号
S222.3 [农业科学—农业机械化工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
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1
自激振动旋耕刀设计与减扭降耗性能分析
肖茂华
钮约
汪开鑫
朱烨均
周俊博
马如清
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
5
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