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水稻芽種直播機(jī)虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)與分析

時(shí)間:2010-06-02 08:00:00 來源:

    
    2.4關(guān)鍵零件的有限元分析
   
    虛擬樣機(jī)采用乘坐式,操作者的體重和座椅本身質(zhì)量均由兩根主梁承擔(dān)。兩根主粱均擬用Φ32×2.5的無縫鋼管折彎而成,筆者用有限元法對(duì)它進(jìn)行強(qiáng)度分析。由于整機(jī)設(shè)計(jì)行走速度僅2m/s,動(dòng)載荷不大,僅對(duì)主梁進(jìn)行靜強(qiáng)度分析。
    
    為了節(jié)省計(jì)算所用時(shí)間,按400N壓力加載在一根主梁上進(jìn)行分析。直接采用虛擬樣機(jī)中主梁的實(shí)體模型,材料取普通碳鋼,主要性能參數(shù)的取值分別為:彈性模量E=21×1011 Nm2,泊松比A=028,抗剪模量G=79×1010 Nm2,屈服強(qiáng)度盯,=221×108Nm2,抗拉強(qiáng)度σs=399×108Nm2,密度P=7800kgm3。將主梁兩端添加固定約束,在中間水平位置施加垂直向下的壓力400N。選用SOLDl64實(shí)體單元網(wǎng)格,對(duì)主梁共劃分出52998個(gè)網(wǎng)格單元,81 137個(gè)節(jié)點(diǎn)。采用FFEPlus解算,可得到主梁應(yīng)力、應(yīng)變、變形、位移等的云圖和分析報(bào)告。主梁的應(yīng)力分布云圖,如圖5所示。由圖5可見,最大工作應(yīng)力發(fā)生在主梁前端得下部(65325-7529-14118)處,最大工作應(yīng)力為2916×107 Nm2,小于屈服強(qiáng)度,安全系數(shù)為76,強(qiáng)度足夠。
    


    3結(jié)論
   
    1)采用虛擬樣機(jī)技術(shù)建立了水稻芽種直播機(jī)的虛擬樣機(jī)模型,并對(duì)裝配體進(jìn)行干涉檢查,發(fā)現(xiàn)零部件間的干涉,及時(shí)修改零部件的結(jié)構(gòu),消除干涉,以節(jié)約研制成本,縮短研制周期。
    2)對(duì)關(guān)鍵部件排種器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真,驗(yàn)證機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的可行性以及理論分析結(jié)果的正確性,為下一步對(duì)芽種的充種和排種過程的仿真分析提供了初始參數(shù)。
    3)對(duì)主梁的靜強(qiáng)度有限元分析表明:主梁的強(qiáng)度足夠,危險(xiǎn)部位在主梁前端的下部。試制物理樣機(jī)時(shí)可在該處用加強(qiáng)筋加強(qiáng)。


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