農(nóng)業(yè)機(jī)械開(kāi)溝犁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析精品資料

1、B農(nóng)械.$ hurSJ 構(gòu) 纟 1析 分 亠芟摘.要.I為丄使設(shè)計(jì)合理、準(zhǔn)確，-采用理.論分析-和-實(shí)驗(yàn)應(yīng)一變.分.析相.結(jié).合.的-方一法.開(kāi)-溝一犁.梁.進(jìn)-行.強(qiáng).度.設(shè).計(jì)一1理.論分一析.是一在-拖一拉.機(jī)一滿一載一低.速一丄作一時(shí)一，-以-拉彎組合變形的強(qiáng)度理論計(jì)一算結(jié)果作一為設(shè)計(jì)一依據(jù)實(shí)驗(yàn)分析-是在相同.條件-丄，-利-用應(yīng)變一花理論一，一采一用電一阻一應(yīng)一變一儀一測(cè)一得一應(yīng)變一值一作一為計(jì)一算一依一U據(jù)1分析結(jié)果表明，-實(shí)驗(yàn)分析進(jìn)一一步驗(yàn)證丄理論-計(jì)-算一的安一全一性一在一設(shè)一計(jì)-農(nóng)_業(yè)一機(jī)一械一結(jié)一構(gòu)一過(guò)一程一中一，一使一用理一論一與一實(shí)一驗(yàn)一相一結(jié)一合一的一方一法一能一確一

2、保一構(gòu)一件一丄作一的可靠性一應(yīng)變分一析法是設(shè)一計(jì)復(fù)雜一結(jié)一構(gòu)簡(jiǎn)單-易一行-的好一方-法一L關(guān)一鍵一詞一農(nóng)一業(yè)一機(jī)-械丄作一安-全一丄強(qiáng)-度-理一論一丄應(yīng)一變一分一析一丄滿一載-低速I(mǎi)匚IIIIII引-言一UUUUUUUUU構(gòu)-件一的-強(qiáng)度-分-析-，-丄要-依一據(jù)-的一是-材-料_力一學(xué)一的一基-本理一論一,而一其-理一論針-對(duì)-的一是-等-截-面-直-軸一線一的一桿-件,且采用的材料是均質(zhì)連續(xù)各向同性O(shè)實(shí)際丄程中由一于對(duì)結(jié)構(gòu)的一設(shè)一計(jì)優(yōu)一化與一外觀一造一型等要.求.越.*越.高.，-因.此.厶程.構(gòu).件.的.形.狀-并.非.都是.等直桿-，-結(jié)構(gòu)的組成也-是復(fù)雜的，-使用材-料不-盡.單.一

3、，-故.用材-料一力.學(xué).理.論一進(jìn).行.強(qiáng).度.分.析.必.然一會(huì)一有.定一的.局一限.性一丄丄O nJ開(kāi)一溝.犁一是種-常.見(jiàn)-的農(nóng)業(yè)一機(jī)一械，一多用丄修建河渠荒地開(kāi)一墾植樹(shù)造一林-等農(nóng)業(yè)-生產(chǎn)工丄2 一O nJ近一年一來(lái)隨著農(nóng)業(yè)-生一產(chǎn)一的一機(jī)械一化一規(guī)模一化一發(fā)一展，一開(kāi)一溝一犁一的一設(shè)一計(jì)一呈一多元化，-應(yīng)用范圍更，-科技含量更高由于開(kāi)-溝一犁一的一丄要一承-載一結(jié)一構(gòu)一較一復(fù)一雜一，一實(shí)一際一作一業(yè)一環(huán)一境一也一具一有一不一確一定一性一，一受一力一丄分一復(fù)一雜一，一甚一至一無(wú)一法一準(zhǔn)一確確定受力狀一態(tài)，一結(jié)構(gòu)一的設(shè)計(jì)研一制具有一S定的難一度一而一為-丄同一時(shí)一滿-足一使一用一性一能

4、一和-結(jié)一構(gòu)一某-局一部一安一全一可一靠一性一要一求一，-往一往一把一結(jié)一構(gòu)一制一成一傻一大一粗一，-浪一費(fèi)一材一料-且一降-低一經(jīng)一濟(jì)-指-標(biāo)-又一由一于一實(shí)一際一作一業(yè)一環(huán)一境-各-不相一同一如-僅一旦某一口特定條-件為一依據(jù)一亠進(jìn)行一理論一分析，-又會(huì)使應(yīng)用一具有局限性O(shè)為此一，-在設(shè)一計(jì)-計(jì)-算-中一既一需-要-進(jìn)一行-理一論_分-析-亠又_要-結(jié)一合-實(shí)一驗(yàn)-檢一驗(yàn)-亠才-能-設(shè)一計(jì)制一造-出一既一科-學(xué)一又一經(jīng)一濟(jì)一實(shí)一用一的一產(chǎn)品131開(kāi)溝犁 的受力特占八、及強(qiáng)度分析1.1開(kāi)溝犁 梁受力特占八、圖1所示的開(kāi)溝犁主要由懸掛支座總成、犁梁、犁 柱、犁托、犁鏵、反土板、犁鏵轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)位銷(xiāo)釘

5、、犁鏵轉(zhuǎn)動(dòng)軸、行距調(diào)位手柄等主要部分組成4。開(kāi)溝犁主要采用犁鏵行距調(diào)位、犁鏵反土板調(diào)位、犁鏵轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)位等技術(shù)。主要技術(shù)參數(shù)有:配置動(dòng)力為55馬力拖拉機(jī)采用-三占八、懸掛牽引行走速度1ni/s3ni/s耕深在0.4Im0.(5m耕幅可以根據(jù)實(shí)際要求調(diào)整。由工程實(shí)際情況可知犁梁與犁柱相交的截面最容易發(fā)生破壞。在圖1中將犁梁5在靠近犁柱6的端部將犁梁截開(kāi)取截面的右側(cè)部分并畫(huà)出犁梁端面和犁鏵的受力圖(見(jiàn)圖2)。犁鏵工作時(shí)受到土壤的正壓力R可將R正交分解成Fx、Fy、Fz三三個(gè)分量則犁梁端 面上的內(nèi)力包括剪力Fs(Fy和Fz)軸力FN( Fx)彎矩M :My和Mz)扭矩T(M/lx)。根據(jù)對(duì)犁鏵作業(yè)時(shí) 受

6、到的土壤阻力和犁 梁端上的內(nèi)力分析可知對(duì)犁梁強(qiáng)度起主要作用的內(nèi)力是軸力FN和彎矩Mz其/、它內(nèi)力的影響可忽略不計(jì)5。1.2開(kāi)溝犁 梁強(qiáng)度分析由圖2可知要計(jì)算犁梁端部的軸力FN和彎矩Mz就必須確疋犁 鏵刖進(jìn)時(shí)受到的土壤對(duì)其/、水平阻力Fx或正壓力R而犁托上的支承力N因與R在此方向上的分力平衡664-66對(duì)強(qiáng)度的影響很小可不考慮。由于在實(shí)際的工作狀態(tài)中土壤的工作環(huán)境各不相同土壤對(duì)犁鏵的阻力無(wú)法準(zhǔn)確確疋因此 直接根據(jù)犁鏵上的土壤水 平阻力來(lái)進(jìn) 行強(qiáng)度分析將極 不準(zhǔn)確。由于拖拉機(jī)在滿載低速工作時(shí)產(chǎn)生的牽引力最大可根據(jù)此時(shí)引 起的犁梁端部的 受力情況664- 66來(lái)進(jìn)行 結(jié)構(gòu) 的強(qiáng)度分析設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)拖拉機(jī)

7、的功率為PW犁鏵刖進(jìn)速度為vm/s則拖拉機(jī) 牽引力F牽(N)的計(jì)算公式為7125-126根據(jù)對(duì) 本設(shè)計(jì)開(kāi)溝犁實(shí)際作業(yè)驗(yàn)證配備膠 輪拖拉機(jī) 的動(dòng)力為55馬力犁鏵刖進(jìn)速度取1mi/s適宜則最大牽引力F牽=39 820NQ。按滿載低速不破壞的要求可設(shè)最大牽引力F牽與犁 鏵水 平阻力Fx相等于是犁梁危險(xiǎn)截面上(見(jiàn)圖2)的軸力FN為FN= Fx=39.820kN設(shè)犁 鏵形 心到犁梁危險(xiǎn)截面形心的距離為a(見(jiàn)圖2)且a=0 .7m則危 險(xiǎn)截面上彎矩Mz為Mz =39.82X0.7：=27JJ7kNJ?m犁梁危險(xiǎn)截面的形狀如 圖3所示當(dāng)本設(shè) 計(jì)取h=1：Pmrmb=1()Omim1=1()mm2=1()mm

8、則 用材料 力學(xué)的相關(guān)公式計(jì)算犁梁橫 截面的抗彎 截面系 數(shù)WZ、和面積A分別為W Z=2-16：1055mm3,A=500(mm2。如犁梁所用材料許用應(yīng)力為CT=16 0MPa,計(jì)算結(jié)果表明應(yīng)力占八、滿足 強(qiáng)度條 件。1.3開(kāi)溝犁梁截面選擇開(kāi)溝犁梁截面選擇應(yīng)綜合考 慮安 全性和 經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)下面對(duì)圓環(huán)型截面 、工字 型截面 、箱型截面進(jìn)行分析比較一(見(jiàn)圖4)。在 作業(yè)環(huán) 境與強(qiáng)度相同的情況下犁梁截 面形狀 的選擇只需考慮截面的性質(zhì)如選擇圓 環(huán)截面(見(jiàn)圖4a)按刖 述強(qiáng)度 分析的結(jié)果截 面向任.、八 意方向 的抗彎截面系數(shù)取W=2：.16、105mm3,設(shè) 圓環(huán)內(nèi) 外直徑 比值a =( ).85

9、可以計(jì)算出圓 環(huán)橫截 面面積A=700()mm2如 選擇工字型截面(見(jiàn)圖4b)抗彎 截面 系數(shù)仍 取Wz=2.1I6X105rim3綜合考慮拉伸 、彎曲 的影響查表選22b丄字鋼則Er051 -I，一橫截面一面積一IM型.截.面.見(jiàn).圖.，-按.照.前.面.設(shè).置一的.參.數(shù)，-可-求得w w2-16Xmmmmw w，-橫截面一面.積.0mmm m對(duì)-丄述-開(kāi).溝.犁一梁.三.種-截一面.參.數(shù)一進(jìn)一行一比.較一，-圓.環(huán)一型截一面.在一各一方一向.的一抗彎一截一面.系一數(shù)相一等亠抗彎能力是最好的當(dāng)一構(gòu)件的材料相同時(shí)-，-根據(jù)截面一面積可-知一丄字一鋼一用料最少-，-經(jīng)一濟(jì)一性一最一好一，一箱

10、一型一截一面一次一之一，一最一不經(jīng)一濟(jì)一的是一圓一環(huán)截面但是工-字鋼對(duì)-y軸抗彎截面系數(shù)極小一，一抗一彎一能一力_較一差一，一會(huì)一因一丄壤一結(jié)一構(gòu)一的_影一響_導(dǎo)一致一開(kāi)一溝一犁一在一某一瞬一時(shí)一產(chǎn)生一較一大一側(cè)一向一水一平一彎一矩一而一破一壞一丄8-而箱型一截面，一盡管對(duì)丄軸一抗一彎截面系數(shù)小一于一對(duì)一Z-軸一的一抗一彎-截-面一系一數(shù)一亠但一考一慮一到一開(kāi)一溝一犁一作一業(yè)一時(shí)一，-丄要一受一到一的一是一的一作一用一，-因一此一能一夠滿足設(shè)計(jì)要求一綜合一考慮強(qiáng)度經(jīng)濟(jì)一等各種因一素-的一影-響一，-最-終-確一定一選擇一箱-型一截-面一最-合一理2-實(shí)一驗(yàn)一應(yīng)變分一析一法求解一特一種一結(jié)構(gòu)一強(qiáng)

11、度應(yīng)_變一、應(yīng)一力_實(shí)一驗(yàn)-分-析_原-理一丄述一開(kāi)一溝一犁-丄體一結(jié)一構(gòu)一其-強(qiáng)-度-分-析一的理一論一計(jì)-I算,僅僅考慮拉彎組合變形,事實(shí)上結(jié)構(gòu)在作業(yè)中還會(huì)發(fā)生扭一轉(zhuǎn)剪切一變形(-影響較小丄丄9,且其外力精確分析值又難.以確定，-僅根據(jù)滿載低速對(duì)-應(yīng).的牽引-力-進(jìn)行設(shè).計(jì)-計(jì).算，-沒(méi)有負(fù)慮.實(shí).際.的.工-況.條.件一，-故.丄述一計(jì).算一結(jié).論.與.實(shí).際.情一況一必.有一一定.差一距-，-而-旦用一實(shí)一驗(yàn).應(yīng)一變一分一析-法.則.不難解決這一問(wèn)一題丄仍以上述一結(jié)構(gòu)為一例外荷一載仍-按馬一力-拖拉-機(jī)-低速滿一載實(shí)驗(yàn)一，一在一犁一梁一表一面一對(duì)應(yīng)一點(diǎn)一上一貼上一度一應(yīng)變一花亠采一用電

12、阻應(yīng)變儀-測(cè)一得應(yīng)變值，- -即如一圖5的軸方向-應(yīng)一變一軸一方一向一應(yīng)_變一 c與一x軸_夾一角一度一方一向一應(yīng)一變一根一據(jù)一應(yīng)一變一花一的一應(yīng)一變一值一計(jì)一算一公一式一丄丄可求得主應(yīng)一變口2再根一據(jù)應(yīng)力匸義胡克一定一律一丄丄1227一可-得-出一平一面一主一應(yīng)一力一的一表一達(dá)一式一將-求一得一的一主一應(yīng)一變一 1.1.代一入一式一，-就一可計(jì)一算出平面應(yīng)力一狀態(tài)的一丄應(yīng)力一亠其中E是材料一的一彈一性一模一量-亠V是一材一料一的泊一松比求出丄應(yīng)力-后一，-可一采一用一第-四一強(qiáng)-度-理一論一丄面一狀一態(tài)一的一表一達(dá)一式一丄1111227，-對(duì)_犁-梁一的一危-險(xiǎn)一截-面-進(jìn)_行-強(qiáng)-度-計(jì)-

13、算-IIIIIIIIIIII犁梁應(yīng)變應(yīng)力實(shí)驗(yàn)計(jì)算利用一上述一分一析過(guò)程對(duì)前一面m 二 理論一計(jì)算的犁一梁一的一危險(xiǎn).截一面.丄的.危.鑒點(diǎn)進(jìn).行.應(yīng).變.應(yīng).力.計(jì)算一如通.過(guò).粘土-荒地開(kāi)溝.實(shí)驗(yàn)，-測(cè)-定應(yīng)變花應(yīng)變值分別為結(jié)一果.表.明.，-通.過(guò).在-作一業(yè).現(xiàn).場(chǎng)一采一集.的.實(shí).驗(yàn).數(shù)一據(jù).，-進(jìn)一行一應(yīng).力-分一析.計(jì)一算一，-數(shù)一值一略一大一于.理一論一分一析-應(yīng).力-值，一但仍滿足強(qiáng)度條件一1因?qū)嶒?yàn)一應(yīng)力分析一所包括因一素較全面一，-更接近-開(kāi)-溝犁丄作-的實(shí)際情況，一因一此，一需一通一過(guò)實(shí)一驗(yàn)一分一析對(duì)理一論一分一析加以一驗(yàn)一證，-才能確保設(shè)計(jì)結(jié)論一的安全性丄因土壤的-組一成

14、一復(fù)一雜一，一即-使一同一一地一塊_的一不_同一位_置一，一土一壤一成一分一也一會(huì)一有一所一不一同一，一因一此一，一采一用一實(shí)一驗(yàn)一應(yīng)一變一分一析一法，一應(yīng)在不同一位置，一多次取值，一對(duì)最大一值進(jìn)行校一核一，一使一實(shí)一驗(yàn)一分-析一充一分-反一映一現(xiàn)-場(chǎng)一的一實(shí)一際一情一況一1-1犁一梁一在一不一同一丄況一丄實(shí)一驗(yàn)一應(yīng)一變一應(yīng)一力一分一析一由于一不同地區(qū)一的地一質(zhì)構(gòu)一造不一同，-開(kāi)溝犁一作一業(yè)的丄壤一環(huán)一境一存在一著-差一異一開(kāi)一溝犁一梁的設(shè)計(jì)一應(yīng)符一合一各種一丄況的需要，-具有一定的復(fù)雜性如一采用應(yīng)一變一分-析-法一，-則-能-將-這-問(wèn)一題-較一簡(jiǎn)-單-的一解一決一表-丄給-出一丄丄述一設(shè)計(jì)

15、一的一開(kāi)一溝一犁一梁一在一不同一丄壤-中一工作時(shí)的實(shí)際測(cè)量的應(yīng)變值及應(yīng)力的分析結(jié)果通過(guò)數(shù)據(jù)一比較說(shuō)一明一粘一土荒地一土壤的一阻一力最大.，-犁.梁.產(chǎn).生.應(yīng).變.應(yīng).力.值.也.最.大.，-對(duì).犁.梁.的.強(qiáng)度要求最高，-而該犁.在粘土荒地作.業(yè)-時(shí)-剛好滿一足.強(qiáng).度.要.求.丄2Id因.此.，-該一開(kāi).溝.犁.梁.符.合.設(shè).計(jì)-要一求.，-匕匕 厶冃在.各一工況-下-正一常一丄作.IIII3結(jié)論匚農(nóng)業(yè)-結(jié)構(gòu)的設(shè)一計(jì)-需要考慮的因一素較多，-本-文以開(kāi)一溝一犁一梁一為一例一，一從一理一論一和一實(shí)一驗(yàn)一兩一方一面一加以一分一析說(shuō)明在理論分析的一過(guò)程中，-由于開(kāi)一溝犁實(shí)際一作一業(yè)一中一，一受

16、一力-復(fù)一雜一，一無(wú)一法一確一定一準(zhǔn)一確一值一，一可一采一用一滿一載一低一速一工作一時(shí)產(chǎn)一生一的一牽一引一力為一設(shè)計(jì)一依一據(jù)一分析一結(jié)果表明一，一實(shí)驗(yàn)應(yīng)一變分析的一應(yīng)力值接近于理一論一計(jì)-算一應(yīng)一力一值一，一驗(yàn)-證一丄理一論一設(shè)一計(jì)-的一可一行一性一可一以一說(shuō)一，-當(dāng)一實(shí)一驗(yàn)一條-件一與一丄作一條-件一相一同一時(shí)一亠實(shí)一驗(yàn)一應(yīng)變一分析結(jié)果一更能反映一實(shí)際情況一亠可靠性一優(yōu)于理一論一分一析一結(jié)一果一針-對(duì)一形一狀復(fù)-雜一的一農(nóng)一業(yè)機(jī)一械類(lèi)結(jié)構(gòu)，-不能僅用一材料一力學(xué)一強(qiáng)度條件一分析結(jié)一果一作為設(shè)一計(jì)-依-據(jù)-，-還一需-用-實(shí)一驗(yàn)-數(shù)-據(jù)-來(lái)一檢一驗(yàn)-，-應(yīng)一變一分-析-法一是-求一解一復(fù)-雜一

17、結(jié)一構(gòu)一簡(jiǎn)-單-易-行的一好一方一法一III參考文獻(xiàn)nc( e1欒麗君姚立澤齊建峰等自移式掘進(jìn)機(jī)輔助支護(hù)設(shè)備立柱力學(xué)分析J遼/寧工 程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版2013(4)：52,7-5302張宏友蘇德利劉文順等多向液壓調(diào)位式開(kāi)溝犁的研制J.農(nóng)機(jī) 化研究201 2(8)49-52-3朱野艷盛式通旋耕開(kāi)溝機(jī)的研制及推廣應(yīng)用J.浙江農(nóng)村機(jī) 電20072:2- -24 4劉文順蘇德利張力調(diào)位 式小型開(kāi)溝犁的研制J隹八、作大學(xué)學(xué)報(bào)2011(3):103-105-6劉軍干地膜覆 蓋機(jī)開(kāi)溝犁的設(shè)計(jì)J機(jī)械研究與應(yīng)用200215(1)：64-67丁劉文順工 程力學(xué)M.哈爾 濱哈爾濱地圖出版社20( 07:125-1268康桂華大型開(kāi)溝