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隨著我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展，在高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)示范工程中，農(nóng)業(yè)種植土更換、移植越來越受到重視，采用自動化精確種植土剝離代替粗放式種植土剝離是亟待解決的問題。耕地的表土層相當(dāng)于土地的皮膚，經(jīng)過長年累月的耕作，土壤肥力比較高，是寶貴的資源。研究表明，農(nóng)業(yè)地、園林地、自然生態(tài)地表深度在。范圍內(nèi)種植土價值最高。種植土的移植與更換是農(nóng)田新建、農(nóng)田改造、設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要工序，種植土的自動化精確剝離可為農(nóng)田建設(shè)提高效率及建設(shè)質(zhì)量。綜上所述，地表種植土自動剝離機(jī)，對促進(jìn)林田改造、設(shè)施農(nóng)業(yè)等發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義，在農(nóng)田建設(shè)及小面積土地開發(fā)整理中具有廣闊的應(yīng)用前景。
技術(shù)是機(jī)械制造實現(xiàn)自動化的關(guān)鍵步驟，以此為依托的機(jī)械系統(tǒng)作為機(jī)械制造的前期準(zhǔn)備工作，數(shù)字化設(shè)計與仿真為后續(xù)的制造大大節(jié)省了工作量。參數(shù)化設(shè)計與仿真便漸漸成為了機(jī)械設(shè)計的大趨勢，其方便、快捷、高效，便于實現(xiàn)制造的自動化，大大提高了機(jī)械制造的靈活性。為此，以地表種植土自動剝離機(jī)刀板部件的設(shè)計仿真為例，利用solidworks進(jìn)行了三維建模設(shè)計與靜力學(xué)有限元分析及仿真。
在solidworks 中構(gòu)建地表種植土剝離機(jī)的實體模型。整機(jī)的實體建模可分為幾個部分：驅(qū)動行走機(jī)構(gòu)、液壓深度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和地表土振動剝離機(jī)構(gòu)。地表剝離機(jī)構(gòu)是一個較為復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，既有規(guī)則的零件形狀，如刀片、支架，也有不規(guī)則的零件形狀，如板簧、平行四邊形支桿、履帶和液壓馬達(dá)等。在建模過程中，根據(jù)其形狀特點(diǎn)，可以將整機(jī)建模歸納為以下情況：
1) 驅(qū)動機(jī)構(gòu)底座整體基本上由不同厚度的型鋼組成。鋼板之間通過螺紋聯(lián)接、焊接或銷聯(lián)接。各尺寸和相對位置要精確計算，因為底座整體上將安裝柴油機(jī)、變速器機(jī)構(gòu)及座椅等。
2) 行走輪、皮帶帶輪、軸承座外殼、滾筒等回轉(zhuǎn)體，可先繪制它們的截面二維輪廓，再繞其中心線旋轉(zhuǎn)生成。驅(qū)動機(jī)構(gòu)中的變速器、離合器等體積較大、形狀非規(guī)則正方體的形體，可以根據(jù)設(shè)計尺寸先繪出它們的外輪廓構(gòu)成的實體，再使用多種命令綜合來實現(xiàn)復(fù)雜的實體造型，可得所需實體。有專門的添加焊縫的功能。選取焊縫接觸面，可以自動添加焊縫。地表種植土剝離機(jī)零部件的裝配在完成單一零部件的建模后，需通過裝配才能生成部件和整機(jī)的實體模型，也可以先新建裝配體文件然后添加此裝配體包含的零件。solidworks中裝配的實質(zhì)是給零件和零件、部件之間添加約束，限制它們的相對位置關(guān)系。插入配合關(guān)系，就可以對待裝配零、部件的點(diǎn)、線、面施加重合、平行、同軸心、距離、角、垂直、對稱等約束。裝配過程中還可以使用平移、旋轉(zhuǎn)工具改變零、部件位置，輔助添加裝配約束所有零、部件裝配完成后，則結(jié)束整機(jī)的建模過程，如圖所示。
專業(yè)從事機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計│有限元分析│強(qiáng)度分析│結(jié)構(gòu)優(yōu)化│技術(shù)服務(wù)與解決方案
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