大型懸掛式大豆密植平作精密播種機機架設(shè)計與優(yōu)化研究.pdf

1、隨著人類能源面臨枯竭的威脅和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)，我國農(nóng)業(yè)由傳統(tǒng)的粗放經(jīng)營方式向現(xiàn)代集約經(jīng)營方式轉(zhuǎn)變，以及市場和時代對農(nóng)業(yè)裝備要求和需求的內(nèi)涵變化，使得農(nóng)業(yè)裝備向著大型化、智能化、系列化和精準化方向發(fā)展。國家為農(nóng)業(yè)發(fā)展而頒布的一系列政策及法規(guī)，以及需求的拉動、利益的驅(qū)動、政策的推動和機制的帶動，都促進了我國農(nóng)業(yè)裝備的快速、健康、穩(wěn)定的發(fā)展，特別是大馬力拖拉機及其配套機具發(fā)展勢頭更加強勁。
　　 經(jīng)過幾年的研究，已確切認定以縮壟增

2、行為核心的大豆密植平作技術(shù)具有顯著的增產(chǎn)效益。目前密植平播大多使用過渡型機具，無專門的理論研究及設(shè)計環(huán)節(jié)，無法完全實現(xiàn)密植平作的最佳農(nóng)藝要求，增產(chǎn)優(yōu)勢不能充分發(fā)揮，其中密植平作機架表現(xiàn)的較為明顯?，F(xiàn)代機械化作業(yè)對機具的高速作業(yè)能力要求越來越高，傳統(tǒng)部件的相應(yīng)理論及結(jié)構(gòu)形式均需修正或重新建立。
　　 目前，我國大中型機具尤其是大中型機具的機架普遍存在著大多為過渡性產(chǎn)品，缺乏專門的設(shè)計過程與實踐檢驗，效果不甚理想，無法充分體現(xiàn)大機組

3、優(yōu)勢，市場需求迫切的問題。大中型機架大多為原有機架的改進，而且多為經(jīng)驗設(shè)計，普遍存在著傻、大、粗、笨的現(xiàn)象。
　　 本論文以大型懸掛式大豆密植平作播種機機架為研究對象，以密植平作的農(nóng)藝特點和有限元法為理論基礎(chǔ)和分析手段，運用CATIA軟件的參數(shù)化和有限元分析功能對機架及其關(guān)鍵部件進行了設(shè)計及優(yōu)化研究。
　　 機架是播種機的主體結(jié)構(gòu)，也是主要的承力機構(gòu)。在作業(yè)及懸掛運輸過程中，機架常常受到各種力的作用，造成其結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂紋、

4、彎曲或強度超出范圍。而機架強度和剛度是否滿足要求將直接影響播種作業(yè)的安全。因而，全面了解機架在工作過程中承載時的應(yīng)力、應(yīng)變水平和剛度、強度分布情況，發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)和過剩部分，然后在此基礎(chǔ)上對機架進行優(yōu)化研究，優(yōu)化模型及實物樣機，對于我們改進機架結(jié)構(gòu)具有十分重要的作用。
　　 主要研究工作如下：
　　 1. 研究設(shè)計以分段仿形為主要特征的大型液壓懸掛式大豆密植平作播種機機架。
　　 2. 利用三維建模軟件CATIA建

5、立三維實體模型，并對其進行有限元分析，得到機架在危險工況時的分析數(shù)據(jù)。
　　 3. 根據(jù)有限元分析數(shù)據(jù)，對大型懸掛式大豆密植平作播種機機架進行優(yōu)化研究，并提出優(yōu)化結(jié)論，優(yōu)化模型。
　　 有限元法首先應(yīng)用于航空工程，由于其方法的有效性，迅速被推廣應(yīng)用于機械工程的結(jié)構(gòu)分析中，并取得了令人矚目的成果。一般利用ANSYS或其他常用有限元軟件進行有限元分析的較多，而利用CATIA的比較少，尤其是應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機械的有限元分析，更是少見