小型刚柔混联振动剥离机的设计与试验研究.pdf

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1、第10期机械设计与制造2014年10月MachineryDesign&Manufacture153小型刚柔混联振动剥离机的设计与试验研究张泽明，王泽河，姜海勇，胡世鑫(河北农业大学机电工程学院，河北保定071001)摘要：针对我国粗放式地表种植土剥离的现状，同时结合振动切削减阻理论与二维切削原理，研制出一种刚柔混联振动剥离机，并对刀具单体的运动特性进行了分析，得到刀具单体的运动轨迹为类椭圆，刀具在上止点的急回特性引起的跳脱现象，有利于切削阻力的减小。在前进速度为0．5m／s，剥离深度100mm的条件下，对0(20Hz，增量为2H

2、z的振动频率下一组工作部件进行了田间试验，确定振动频率6．3Hz，对应振幅4．4mm。在这一频率下与不振动时相比牵引阻力减小29-35％，总功率减小19．06％。关键词：振动减阻；二维切削；刚柔混联；剥离机；椭圆轨迹；振动频率中图分类号：TH16；$222．5+9文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)10—0153—04TheDesignandExperimentalStudyonSmallRigid——FlexibleHybridVibrationStrippingMachineZHANGZe—ming，WAN

3、GZe-he，JIANGHai-yong，HUShi-xin(CollegeofMechanicalandElectricalEngineefing，AgriculturalUniversityofHebei，HebeiBaoding071001，China)Abstract：ConsideringthestatusquothatthestrippingofChina’s$1l,~c013eplantingsoilisextensiveandcombiningtwo—dimensionalcuttingtheoryanddrag

4、reductionwithvibrationprinciple，developedad-flexiblehybridvibrationstrippingmachineandanalyzedthemotioncharacteristicsofthetoolntonomer，thetrajectoryofthetoolmonoln~risaclassofellipse，andthecharacteristicsofthequickreturnthe如knownasthetrippingphenomenonisinfavorofred

5、ucingthecuttingresistance．Under￡conditionsthatthedriving~peedis0．5m／sandthestrippingdepthis100ram，conductesexperimentswithagroupworkingpartsforthefrequencyof(0~20)Hzand2Itzincrements．Andthendetermines￡7vibrationfrequencyof6．3Hz，correapendingtotheamplitudeof4．4mnrAtth

6、isfrequencycomparedwithnovibration，29．35％of￡ktractionresistanceisreduced．and19．O6％ofthetotalpowerisreduced．KeyWords：DragReductiontllVibration；Two-DimensionalCutting；Rigid—FlexibleHybrid；StrippingMachine；EllipticalTrajectory；VibrationFrequency1引言二维切削比一维切削具有更大的优越性，它能完成

7、一维切削所不能完成的工作，并且切削效率高，动力消耗可减少等特随着我国农业的发展，在高标准农田建设示范工程中，种植点，是更有前途的一种切削方式日。土的移植与更换是农田改造、农田新建、设施农业的重要工序。地设计结合振动切削减阻理论与二维切削原理，同时提出了表种植土的自动化精确剥离可为农田建设提高效率、提高建设质一种刚柔混联振动剥离机的方案，并通过相关实验确定了刚柔混量，而且对于地表深度在(100—150)mm范围内农业地、园林地、联振动机构的主要技术参数。此机在小面积农田建设及小面积土自然生态地的种植土价值最高。目前，市场没有专门用

8、于种植土地开发整理中具有广阔的应用前景，对于发展经济、高效和环保的剥离的设备，只能使用工程机械进行粗放式剥离，剥离精度差，的设施农业具有重要的现实意义。土层剥离程度主要靠驾驶员的操作技术，功耗大，功率大量浪费在土壤的破碎上，而且对土壤的挠动较大，得到种植土的质量