偏心振动压实式筑埂机的仿真分析及试验

作     者：刘明勇 蔡昊 胡成龙 谢柏林 Liu Mingyong;Cai Hao;Hu Chenglong;Xie Bolin

作者机构：湖北工业大学武汉430068 湖北省农业机械工程研究设计院武汉430068 

出 版 物：《农机化研究》 (Journal of Agricultural Mechanization Research)

年 卷 期：2023年第45卷第2期

页      面：21-28页

学科分类：08[工学] 0828[工学-农业工程] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2017YFD0701105-03 2018YFD0700604 2018YFD0301303)。 

主　　题：筑埂机 偏心 振动 压实式 仿真分析 

摘      要：简要描述了偏心振动压实式筑埂机的工作原理,对振动压实装置的运动轨迹进行了理论推导;运用Adams仿真软件对镇压筑埂装置作业时的振动状态进行分析,重点模拟了偏心振动压实装置中偏心块的质量、中心轴转速对镇压筑埂装置的振动影响;通过将Adams与Edem仿真软件耦合,对偏心振动压实式筑埂机的镇压筑埂情况进行了仿真;最后,通过整机试验对以上分析进一步验证并得出结论。研究结果表明:筑埂机在偏心质量为20kg、中心轴转速为1r/s、前进速度为0.1m/s时,偏心振动压实装置的工作振幅为38mm,中心轴最大加速度为800m/s^(2),此工况下镇压滚筒筑埂时振幅较大,适用于在首次筑埂时对旋耕集土后的松散土堆进行一次镇压成型;当偏心块质量为5kg、中心轴转速为4r/s、前进速度为0.4m/s时,工作振幅为8mm,中心轴加速度为1200m/s^(2),振幅较小、离心力较大,此工况适用于土埂成型后的二次压实固埂。仿真分析表明:不加偏心振动的普通筑埂机在作业时,滚筒所受的正压力为2000N;加振动压实后的一次筑埂时正压力约2500N,二次固埂时正压力约3000N,相比与传统筑埂机压实效果提升较大。田间试验表明:无偏心振动时所筑田埂坚实度为2064kPa,加振动压实后的一次筑埂坚实度为2356kPa,一次筑埂与二次固埂结合的方式坚实度为2798kPa,坚实度提升较大。