水稻芽种直播机虚拟样机设计与分析

时间:2010-06-02 08:00:00 来源:

    2．4关键零件的有限元分析

    虚拟样机采用乘坐式，操作者的体重和座椅本身质量均由两根主梁承担。两根主粱均拟用Φ32×2．5的无缝钢管折弯而成，笔者用有限元法对它进行强度分析。由于整机设计行走速度仅2m／s，动载荷不大，仅对主梁进行静强度分析。

    为了节省计算所用时间，按400N压力加载在一根主梁上进行分析。直接采用虚拟样机中主梁的实体模型，材料取普通碳钢，主要性能参数的取值分别为：弹性模量E=2．1×10¹¹ N／m²，泊松比A=0．28，抗剪模量G=7．9×10¹⁰ N／m²，屈服强度盯，=2．21×10⁸N／m²，抗拉强度σs=3．99×10⁸N／m2，密度P=7800kg／m³。将主梁两端添加固定约束，在中间水平位置施加垂直向下的压力400N。选用SOLDl64实体单元网格，对主梁共划分出52998个网格单元，81 137个节点。采用FFEPlus解算，可得到主梁应力、应变、变形、位移等的云图和分析报告。主梁的应力分布云图，如图5所示。由图5可见，最大工作应力发生在主梁前端得下部(65．325，-7．529，-14．118)处，最大工作应力为2．916×10⁷ N／m²，小于屈服强度，安全系数为7．6，强度足够。

    3结论

    1)采用虚拟样机技术建立了水稻芽种直播机的虚拟样机模型，并对装配体进行干涉检查，发现零部件间的干涉，及时修改零部件的结构，消除干涉，以节约研制成本，缩短研制周期。
    2)对关键部件排种器进行运动仿真，验证机构运动的可行性以及理论分析结果的正确性，为下一步对芽种的充种和排种过程的仿真分析提供了初始参数。
    3)对主梁的静强度有限元分析表明：主梁的强度足够，危险部位在主梁前端的下部。试制物理样机时可在该处用加强筋加强。

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