溫 室 三 七 收 獲 機(jī) 有 限 元 分 析 楊 海 慧, 張 兆 國(guó), 崔 振 猛, 程 一 啟 ( 昆 明 理 工 大 學(xué) 現(xiàn) 代 農(nóng) 業(yè) 工 程 學(xué) 院, 昆 明 650500) 摘 要: 根 據(jù) 三 七 種 植 新 農(nóng) 藝 的 要 求, 設(shè) 計(jì) 了 一 款 應(yīng) 用 于 溫 室 種 植 模 式 的 三 七 收 獲 機(jī)。 為 提 高 其 工 作 性 能, 利 用 ANSYS 有 限 元 軟 件 進(jìn) 行 有 限 元 分 析, 獲 取 在 靜 載 荷 作 用 應(yīng) 力、 變 形 的 大 小 及 分 布 情 況。 結(jié) 果 表 明: 應(yīng) 力 集 中 發(fā) 生 在 電 機(jī) 安 裝 位 置 及 車 架 縱 梁 連 接 處, 最 大 變 形 發(fā) 生 在 車 尾 處, 機(jī) 架 強(qiáng) 度 符 合 要 求。 對(duì) 機(jī) 架 進(jìn) 行 模 態(tài) 分 析, 獲 得 其 固 有 頻 率 并 進(jìn) 行 諧 響 應(yīng) 分 析, 分 析 可 知: 在 頻 率15Hz 時(shí) 電 機(jī) 安 裝 位 置 處 可 能 發(fā) 生 共 振, 此 時(shí) 電 機(jī) 安 裝 位 置 處 應(yīng) 力 和 位 移 達(dá) 到 最 大, 最 大 應(yīng) 力 為4.34MPa, 最 大 位 移 為2.03mm, 機(jī) 架 滿 足 激 勵(lì) 載 荷 下 的 強(qiáng) 度 要 求。 對(duì) 挖 掘 鏟 進(jìn) 行 靜 力 學(xué) 分 析, 得 到 挖 掘 阻 力5000N, 挖 掘 鏟 最 大 變 形 量 為1.3344mm, 最 大 應(yīng) 力 為20.894MPa。 本 文 為 后 續(xù) 溫 室 三 七 收 獲 機(jī) 的 減 振 以 及 機(jī) 架、 挖 掘 鏟 優(yōu) 化 提 供 了 理 論 依 據(jù)。 關(guān) 鍵 詞: 溫 室 三 七 收 獲 機(jī); 機(jī) 架; 靜 力 學(xué) 分 析; 模 態(tài) 分 析; 諧 響 應(yīng) 分 析 中 圖 分 類 號(hào): S225.99       文 獻(xiàn) 標(biāo) 識(shí) 碼: A 文 章 編 號(hào):1003-188X(2019)01-0071-06 0 引 言 三 七 是 我 國(guó) 云 南 地 區(qū) 一 種 名 貴 中 藥 材, 具 有 很 高 的 醫(yī) 藥 與 營(yíng) 養(yǎng) 價(jià) 值, 其 屬 喜 陰 植 物, 對(duì) 生 長(zhǎng) 環(huán) 境 要 求 苛 刻 1 。 目 前, 三 七 藥 材 市 場(chǎng) 需 求 逐 年 增 加, 種 植 面 積 也 隨 之 不 斷 擴(kuò) 大, 造 成 了 適 宜 種 植 土 地 短 缺, 輪 作 周 期 縮 短 2 。 同 時(shí), 由 于 三 七 存 在 連 作 障 礙 問(wèn) 題, 我 們 認(rèn) 為 栽 種 過(guò) 三 七 的 地 塊 需 先 連 續(xù) 栽 種 其 他 作 物10 年 以 上 才 能 再 次 種 植 三 七 3 , 三 七 的 規(guī) 模 化 種 植 與 土 地 資 源 合 理 利 用 的 矛 盾 越 來(lái) 越 明 顯 4 。 目 前, 工 廠 化 種 植 模 式 采 用 現(xiàn) 代 農(nóng) 業(yè) 設(shè) 施 裝 備, 已 經(jīng) 實(shí) 現(xiàn) 通 過(guò) 人 工 干 涉, 以 現(xiàn) 代 化、 企 業(yè) 化 的 模 式 實(shí) 現(xiàn) 種 苗 的 規(guī) 模 化 生 產(chǎn) 和 經(jīng) 營(yíng)。 工 廠 化 三 七 種 植 模 式 必 將 取 代 傳 統(tǒng) 田 地 生 產(chǎn) 模 式 1 。 目 前, 世 界 范 圍 內(nèi) 三 七 收 獲 機(jī) 械 研 究 不 多, 典 型 代 表 有 昆 明 理 工 大 學(xué) 張 兆 國(guó) 研 制 的 兩 款 三 七 收 獲 機(jī) 5 , 一 款 懸 掛 式3 年 生 三 七 挖 掘 收 獲 機(jī), 能 夠 有 效 地 實(shí) 現(xiàn) 三 七 的 采 挖、 分 離 以 及 鋪 放 作 業(yè) 5 ; 一 款 自 走 式 三 七 收 獲 機(jī), 能 夠 一 次 性 地 完 成 三 七 挖 掘、 分 離、 收 集 等 作 業(yè) 6 。 為 了 實(shí) 現(xiàn) 溫 室 種 植 三 七 的 機(jī) 械 化 收 獲 6 , 昆 明 理 工 大 學(xué) 張 兆 國(guó) 研 制 了 一 款 溫 室 三 七 收 獲 機(jī)。 研 究 表 明: 溫 室 三 七 收 獲 機(jī) 作 業(yè) 過(guò) 程 中 機(jī) 架 承 力 收 稿 日 期: 2017-08-18 基 金 項(xiàng) 目: 云 南 省 科 技 創(chuàng) 新 重 大 專 項(xiàng)(2016FZ001) 作 者 簡(jiǎn) 介: 楊 海 慧(1994-), 男, 江 蘇 揚(yáng) 中 人, 碩 士 研 究 生,(E-mail) 934330683qq.com。 通 訊 作 者: 張 兆 國(guó)(1966-), 男, 山 東 單 縣 人, 教 授, 博 士 生 導(dǎo) 師,(E- mail)zhaoguozhang163.com。 最 多, 因 而 作 用 在 機(jī) 架 上 的 激 振 力 極 易 導(dǎo) 致 其 產(chǎn) 生 變 形 7 , 激 振 力 的 主 要 來(lái) 源 有 振 動(dòng) 挖 掘 鏟、 振 動(dòng) 抖 土 裝 置 及 電 機(jī) 等 部 件; 同 時(shí), 收 獲 機(jī) 在 作 業(yè) 過(guò) 程 中 與 地 面 接 觸 所 產(chǎn) 生 的 隨 機(jī) 振 動(dòng) 也 會(huì) 對(duì) 機(jī) 架 產(chǎn) 生 影 響 8 , 當(dāng) 外 部 激 振 頻 率 接 近 機(jī) 架 的 固 有 頻 率 時(shí), 會(huì) 引 發(fā) 機(jī) 架 劇 烈 共 振, 影 響 作 業(yè) 效 果。 1 機(jī) 架 有 限 元 分 析 1.1 建 立 機(jī) 架 三 維 模 型 在Creo 三 維 軟 件 中 建 立 如 圖1 所 示 的 參 數(shù) 化 模 型。 溫 室 三 七 收 獲 機(jī) 的 機(jī) 架 尺 寸: 長(zhǎng) 寬 高 為3330 mm1460mm540mm。 整 機(jī) 主 要 由3 個(gè) 部 分 組 成: 動(dòng) 力 部 件 為 電 機(jī), 型 號(hào) 為Y132S2-2, 額 定 功 率 為7.5 kW, 轉(zhuǎn) 速 為2900r/min; 振 動(dòng) 挖 掘 鏟 工 作 幅 寬 為 1350mm, 振 動(dòng) 頻 率 為5Hz; 振 動(dòng) 去 土 篩 尺 寸: 長(zhǎng) 寬 為800mm1380mm, 振 動(dòng) 頻 率 為10Hz。 1. 機(jī) 架 2. 電 機(jī) 3. 升 降 車 輪 4. 前 車 輪 5. 液 壓 系 統(tǒng) 6. 挖 掘 鏟 7. 去 土 篩 8. 后 車 輪 圖1 溫 室 三 七 收 獲 機(jī) Fig.1 Notoginsengharvesterforgreenhouse 1 7 2019 年1 月             農(nóng) 機(jī) 化 研 究                第1 期 1.2 機(jī) 架 有 限 元 模 型 導(dǎo) 入 及 網(wǎng) 格 劃 分 經(jīng) 過(guò) 理 論 與 經(jīng) 驗(yàn) 分 析, 對(duì) 機(jī) 架 進(jìn) 行 改 進(jìn), 添 加3 條 橫 梁、2 條 縱 梁 及2 套 支 撐 輪, 如 圖2 所 示。 圖2 改 進(jìn) 后 的 機(jī) 架 Fig.2 Improvedframe 在 有 限 元 前 期 準(zhǔn) 備 時(shí), 簡(jiǎn) 化 機(jī) 架, 忽 略 車 架 上 的 附 屬 掛 接 結(jié) 構(gòu), 略 去 一 些 對(duì) 分 析 影 響 不 大 的 輪 廓 線, 同 時(shí) 將 各 段 梁 的 圓 角 和 倒 角 簡(jiǎn) 化 為 直 角, 假 設(shè) 機(jī) 架 的 密 度 均 勻 分 布 等 9 。 將 模 型 保 存 為STP 文 件 格 式 后 導(dǎo) 入ANSYSwork- bench14.0, 定 義 材 料Q235: 彈 性 模 量 E=210GPa, 泊 松 比 為 =0.3, 材 料 密 度 =7850kg/m 3 。 網(wǎng) 格 劃 分 時(shí) 設(shè) 置 單 元 尺 寸 為40mm, 劃 分 后 總 結(jié) 點(diǎn) 數(shù) 為106885, 總 單 元 數(shù) 為52543。 網(wǎng) 格 劃 分 如 圖3 所 示。 圖3 有 限 元 網(wǎng) 格 劃 分 Fig.3 Finiteelementmeshing 1.3 施 加 約 束 考 慮 到 溫 室 三 七 收 獲 機(jī) 工 作 時(shí) 的 實(shí) 際 情 況, 為 模 擬 其 行 走 工 作 狀 態(tài), 設(shè) 定 前4 個(gè) 輪 軸 承 處 為 固 定 約 束; 其 他 各 零 部 件 的 接 觸 選 擇 默 認(rèn) 設(shè) 定bounded, 此 處 不 考 慮 預(yù) 應(yīng) 力。 2 機(jī) 架 結(jié) 構(gòu) 靜 力 學(xué) 分 析 2.1 機(jī) 架 受 力 分 析 本 文 機(jī) 架 靜 力 學(xué) 分 析 中, 機(jī) 架 受 自 身 重 力 載 荷 與 附 屬 結(jié) 構(gòu) 重 力 載 荷, 同 時(shí) 還 承 受 收 獲 過(guò) 程 中 的 挖 掘 阻 力。 本 研 究 取 機(jī) 架 重3000N, 均 布 在 上 下 層 機(jī) 架 上; 電 機(jī) 重720N, 分 布 在 前 板 處; 挖 掘 阻 力 取5000N 6 , 分 布 在 橫 梁 與 挖 掘 振 動(dòng) 軸 承 座。 2.2 機(jī) 架 強(qiáng) 度 校 核 圖4 為 溫 室 三 七 收 獲 機(jī) 機(jī) 架 的 應(yīng) 力 分 析 圖, 圖5 為 機(jī) 架 靜 力 學(xué) 分 析 的 總 變 形 圖。 由 圖4、 圖5 可 知: 最 大 應(yīng) 力 發(fā) 生 在 電 機(jī) 安 裝 位 置 及 縱 梁 連 接 處, 最 大 應(yīng) 力 3.5277MPa, 最 大 變 形 發(fā) 生 在 車 尾 處, 最 大 位 移2.9583 10 -1 mm, 機(jī) 架 的 設(shè) 計(jì) 滿 足 強(qiáng) 度 要 求。 圖4 機(jī) 架 應(yīng) 力 圖 Fig.4 Thestressnephogramofframe 圖5 機(jī) 架 總 變 形 圖 Fig.5 Thedisplacementnephogramofframe 3 模 態(tài) 分 析 對(duì) 三 七 收 獲 機(jī) 進(jìn) 行 模 態(tài) 分 析, 其 結(jié) 果 主 要 包 括 前 10 階 振 動(dòng) 頻 率 圖 和 其 對(duì) 應(yīng) 的 振 型 云 圖, 如 圖6 所 示。 圖6 機(jī) 架 模 態(tài) 固 有 頻 率 和 階 數(shù) 圖 Fig.6 Thefrequenciesandfigureoftheframe 2 7 2019 年1 月             農(nóng) 機(jī) 化 研 究                第1 期   由 圖7 可 知: 三 七 收 獲 機(jī) 前10 階 的 模 態(tài) 固 有 頻 率 分 別 為5.9654、6.6248、7.1585、8.8977、14.626、 15.076、19.317、20.267、21.534、21.708Hz, 并 能 觀 察 出 車 架 的 振 型。 (a) 1 階,5.9654Hz, 車 尾 部 左 右 擺 動(dòng)       (b) 2 階,6.6248Hz, 車 尾 部 上 下 擺 動(dòng) (c) 3 階,7.1585Hz, 車 尾 部 左 右 相 對(duì) 互 擺      (d) 4 階,8.8977Hz, 變 形 為 車 尾 部 相 對(duì) 動(dòng), 擺 動(dòng) 幅 度 比3 階 大 (e) 5 階,14.626Hz, 車 架 中 后 部 扭 動(dòng)        (f) 6 階,15.076Hz, 前 部 上 下 擺 動(dòng) (g) 7 階,19.317Hz, 前 部 上 下 擺 動(dòng)        (h) 8 階,20.267Hz, 前 部 上 下 擺 動(dòng), 尾 部 左 右 擺 動(dòng) (i) 9 階,21.534Hz, 前 部 上 下 擺 動(dòng), 尾 部        (j) 10 階,21.708Hz, 車 架 整 體 扭 動(dòng) 圖7 前10 階 模 態(tài) 振 型 Fig.7 Thefirsttenmodalshapesoftheframe 4 諧 響 應(yīng) 分 析 電 機(jī) 振 動(dòng) 可 能 導(dǎo) 致 溫 室 三 七 收 獲 機(jī) 發(fā) 生 共 振, 電 機(jī) 產(chǎn) 生 的 振 動(dòng) 可 通 過(guò) 連 接 件 傳 遞 到 機(jī) 架, 導(dǎo) 致 共 振, 本 文 對(duì) 機(jī) 架 進(jìn) 行 電 機(jī) 激 勵(lì) 下 的 諧 響 應(yīng) 分 析 10 。 將 頻 率 范 圍 設(shè) 置 在030Hz, 且 施 加 幅 值 為720N 的 正 弦 激 3 7 2019 年1 月             農(nóng) 機(jī) 化 研 究                第1 期 勵(lì) 載 荷, 頻 率15Hz 處 機(jī) 架 應(yīng) 力 頻 率 響 應(yīng) 值 和 位 移 頻 率 響 應(yīng) 值 均 最 大, 如 圖8 和 圖9 所 示。 圖8 位 移- 頻 率 響 應(yīng) 曲 線 Fig.8 Displacement-frequencyresponsecurve 圖9 應(yīng) 力- 頻 率 響 應(yīng) 曲 線 Fig.9 Stress-frequencyresponsecurve當(dāng) 頻 率 為15Hz 時(shí), 機(jī) 架 將 會(huì) 產(chǎn) 生 共 振。 將 分 析 參 數(shù) 列 表 中 的 頻 率 改 為15Hz, 求 解 相 應(yīng) 的 等 效 應(yīng) 力 和 變 形 位 移。 如 圖10、 圖11 所 示: 頻 率15Hz 時(shí), 機(jī) 架 最 大 應(yīng) 力 61.542MPa, 最 大 位 移2.03mm; 最 大 應(yīng) 力 出 現(xiàn) 在 電 機(jī) 安 裝 位 置 處 及 車 架 連 接 部 位, 尚 未 超 出 材 料 屈 服 強(qiáng) 度。 圖10 機(jī) 架 變 形 云 圖(15Hz) Fig10 Totaldeformationoftheframe 圖11 機(jī) 架 應(yīng) 力 云 圖(15Hz) Fig.11 Stressdistributionoftheframe 5 挖 掘 鏟 的 有 限 元 分 析 5.1 挖 掘 鏟 的 設(shè) 計(jì) 參 數(shù) 挖 掘 鏟 在 溫 室 內(nèi) 挖 掘 三 七 時(shí), 因 土 壤 沉 降 等 原 因, 三 七 塊 根 埋 藏 較 淺, 測(cè) 得 需 挖 掘 深 度8cm 左 右, 因 此 本 文 設(shè) 計(jì) 的 挖 掘 鏟 鏟 長(zhǎng)32cm, 鏟 幅1.35m, 單 面 鏟 寬10cm, 挖 掘 鏟 傾 角 設(shè) 置 為15。 挖 掘 鏟 結(jié) 構(gòu) 如 圖12 4 7 2019 年1 月             農(nóng) 機(jī) 化 研 究                第1 期 所 示。 圖12 挖 掘 鏟 結(jié) 構(gòu) Fig.12 Structureofdiggerblade 5.2 挖 掘 鏟 有 限 元 模 型 建 立 挖 掘 鏟 結(jié) 構(gòu) 特 性 會(huì) 直 接 影 響 到 收 獲 機(jī) 作 業(yè) 效 果, 因 此 溫 室 三 七 收 獲 機(jī) 的 挖 掘 鏟 應(yīng) 該 具 有 較 好 的 工 作 性 能、 力 學(xué) 性 能 可 靠 且 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 優(yōu) 良 11-12 。 采 用 Creo 軟 件 建 立 挖 掘 鏟 的 三 維 實(shí) 體 模 型 并 導(dǎo) 入ANSYS workbench14.0, 設(shè) 置 單 元 尺 寸20mm 進(jìn) 行 網(wǎng) 格 劃 分, 劃 分 后 得 到 的 總 節(jié) 點(diǎn) 數(shù) 為41447, 總 單 元 數(shù) 為18512。 5.3 挖 掘 鏟 有 限 元 靜 力 學(xué) 分 析 挖 掘 鏟 作 業(yè) 過(guò) 程 中 受 土 壤 多 向 載 荷 及 相 互 作 用 摩 擦 力 等, 但 對(duì) 作 業(yè) 效 果 有 主 要 影 響 的 是 與 挖 掘 鏟 鏟 面 直 接 接 觸 的 載 荷, 因 此 本 文 分 析 時(shí) 只 考 慮 法 向 力 13-14 。 挖 掘 鏟 通 過(guò) 三 處 鉸 接 與 機(jī) 架 固 定, 此 處 分 析 中 假 設(shè) 挖 掘 鏟 靜 止 挖 掘, 挖 掘 阻 力 設(shè) 定5000N。 5.4 ANSYS 有 限 元 分 析 結(jié) 果 由 圖13、 圖14 可 知: 挖 掘 鏟 最 大 變 形 量1.3344 mm, 最 大 變 形 發(fā) 生 在 挖 掘 鏟 兩 側(cè) 鏟 尖; 挖 掘 鏟 最 大 應(yīng) 力 為20.894MPa, 集 中 在 挖 掘 鏟 與 機(jī) 架 連 接 的 連 桿 上, 靠 近 機(jī) 架 處; 挖 掘 鏟 的 變 形 量 與 應(yīng) 力 強(qiáng) 度 均 在 材 料 的 極 限 范 圍 內(nèi), 所 以 挖 掘 鏟 設(shè) 計(jì) 符 合 結(jié) 構(gòu) 要 求。 圖13 挖 掘 鏟 總 變 形 圖 Fig.13 Thedisplacementnephogramofdiggerblade 圖14 挖 掘 鏟 應(yīng) 力 圖 Fig.14 Thestressnephogramofdiggerblade 6 結(jié) 論 1) 采 用ANSYS 軟 件 對(duì) 溫 室 三 七 收 獲 機(jī) 機(jī) 架 進(jìn) 行 靜 力 學(xué) 分 析, 靜 力 作 用 下 機(jī) 架 最 大 應(yīng) 力 值3.5277MPa, 發(fā) 生 在 電 機(jī) 安 裝 位 置 及 縱 梁 連 接 處; 最 大 位 移2.9583 10 -1 mm, 發(fā) 生 在 車 尾 處。 機(jī) 架 設(shè) 計(jì) 滿 足 強(qiáng) 度 和 剛 度 要 求。 2) 對(duì) 溫 室 三 七 收 獲 機(jī) 機(jī) 架 進(jìn) 行 模 態(tài) 分 析, 獲 得 機(jī) 架 的 固 有 頻 率, 對(duì) 機(jī) 架 進(jìn) 行 頻 率 范 圍 為030Hz 的 諧 響 應(yīng) 分 析, 并 且 施 加 幅 值 為720N 的 正 弦 激 勵(lì) 載 荷, 頻 率15Hz 時(shí) 電 機(jī) 安 裝 位 置 處 可 能 發(fā) 生 共 振, 此 時(shí) 電 機(jī) 安 裝 位 置 處 應(yīng) 力 和 位 移 達(dá) 到 最 大, 最 大 應(yīng) 力 為4.34 MPa, 最 大 位 移 為2.03mm。 機(jī) 架 滿 足 激 勵(lì) 載 荷 下 的 強(qiáng) 度 要 求。 3) 對(duì) 溫 室 三 七 收 獲 機(jī) 挖 掘 鏟 進(jìn) 行 靜 力 學(xué) 分 析 可 知: 挖 掘 鏟 最 大 變 形 量1.3344mm, 發(fā) 生 在 挖 掘 鏟 兩 側(cè) 鏟 尖; 挖 掘 鏟 最 大 應(yīng) 力20.894MPa, 集 中 在 挖 掘 鏟 與 機(jī) 架 連 接 的 連 桿 上 且 靠 近 機(jī) 架 處。 挖 掘 鏟 設(shè) 計(jì) 符 合 強(qiáng) 度 要 求。 參 考 文 獻(xiàn): 1 楊 文 彩, 朱 有 勇, 杜 遷, 等. 云 南 三 七 工 廠 化 育 苗 工 程 技 術(shù) 體 系 分 析J. 南 方 農(nóng) 業(yè) 學(xué) 報(bào),2012(12):2069-2073. 2 王 堯 龍, 崔 秀 明, 藍(lán) 磊, 等. 立 體 栽 培 三 七 的 光 溫 效 應(yīng) 及 對(duì) 光 合 的 影 響J. 中 國(guó) 中 藥 雜 志,2015(15):2921-2929. 3 孫 雪 婷, 李 磊, 龍 光 強(qiáng), 等. 三 七 連 作 障 礙 研 究 進(jìn) 展J. 生 態(tài) 學(xué) 雜 志,2015(3):885-893. 4 李 超 群, 楊 文 彩, 楊 航, 等. 基 于ANSYS 三 七 播 種 機(jī) 機(jī) 架 的 模 態(tài) 及 諧 響 應(yīng) 分 析J. 制 造 業(yè) 自 動(dòng) 化,2015(7):77- 79. 5 于 進(jìn) 川, 張 兆 國(guó), 武 占 東, 等. 懸 掛 式 三 年 生 三 七 挖 掘 收 獲 機(jī) 的 研 制 及 試 驗(yàn)J. 農(nóng) 機(jī) 化 研 究,2016,38(4):130- 133,164. 6 張 兆 國(guó), 王 法 安, 張 永 成, 等. 自 走 式 三 七 收 獲 機(jī) 設(shè) 計(jì) 與 試 驗(yàn)J. 農(nóng) 業(yè) 機(jī) 械 學(xué) 報(bào),2016,(S1):234-240. 7 薛 忠, 郭 向 明, 黃 正 明, 等. 蘆 筍 施 肥 機(jī) 機(jī) 架 有 限 元 模 態(tài) 分 析J. 農(nóng) 機(jī) 化 研 究,2014,36(6):23-26,32. 5 7 2019 年1 月             農(nóng) 機(jī) 化 研 究                第1 期 8 李 琳 琳, 王 麗 紅, 坎 雜, 等. 矮 化 密 植 紅 棗 收 獲 機(jī) 騎 跨 式 機(jī) 架 的 有 限 元 分 析J. 農(nóng) 機(jī) 化 研 究,2017,39(1):25-31. 9 柴 康 杰, 胡 志 超, 游 兆 延, 等. 基 于ANSYS 的 半 喂 入 花 生 摘 果 機(jī) 機(jī) 架 模 態(tài) 分 析J. 江 蘇 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué),2016(8):407- 409. 10 趙 宇 楠. 基 于ANSYSWorkbench 的 自 卸 車 副 車 架 動(dòng) 態(tài) 分 析D. 呼 和 浩 特: 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué),2014. 11 王 濤, 廖 宇 蘭, 楊 怡, 等. 木 薯 收 獲 機(jī) 多 階 挖 掘 鏟 設(shè) 計(jì) 及 其 力 學(xué) 特 性 分 析J. 農(nóng) 機(jī) 化 研 究,2015,37(10):50- 54. 12 石 超, 楊 然 兵, 尚 書 旗. 基 于UG 的 花 生 收 獲 機(jī) 挖 掘 裝 置 有 限 元 靜 力 學(xué) 分 析J. 農(nóng) 機(jī) 化 研 究,2015,37(1):18- 21. 13 申 屠 留 芳, 張 炎, 孫 星 釗, 等. 灘 涂 文 蛤 收 獲 機(jī) 挖 掘 鏟 的 設(shè) 計(jì) 與 分 析J. 農(nóng) 機(jī) 化 研 究,2016,38(11):113-117. 14 張 華, 吳 建 民, 孫 偉. 翼 鏟 式 馬 鈴 薯 挖 掘 鏟 有 限 元 分 析 與 試 驗(yàn)J. 甘 肅 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報(bào),2012,47(4):127-129, 135. F i n i t e E l e m e n t A n a l y s i s o f G r e e n h o u s e N o t o g i n s e n g H a r v e s t e r YangHaihui,ZhangZhaoguo,CuiZhenmeng,ChengYiqi (CollegeofModernAgricultureEngineering,KunmingUniversityofTechnology,Kunming650500,China) A b s t r a c t:Accordingtotherequirementsofnewagronomicdesigninthegreenhouse,wedesignanewnotoginsenghar- vester.Inordertoimproveitsperformance,weuseANSYSforthefiniteelementanalysis,toobtainthestressanddeform- ationunderstaticloadinganddistribution.Theresultsshowthatthestressconcentrationoccursatthepositionofmotorin- stallation,theconnectionoftheframelongitudinalbeam,themaximumdeformationoccursattheendofthecar,andthe framestrengthmeetstherequirements.ModalanalysiswascarriedoutontheFrame,andnaturalfrequenciesandharmon- icresponseanalysisiscarriedout,onthefrequencyof15Hz,resonancemayoccurattheplacamotorinstalled,thema- chineinstallationlocationofmaximumstressanddisplacement,maximumstressis4.34MPa,themaximaldisplacement of2.03mm.Theframesatisfiesthestrengthrequirementundertheexcitationload.Thestaticanalysisoftheexcavating shovelwascarriedout,andthemaximumdeformationoftheexcavatedshovelwas1.3344mmandthemaximumstress was20.894MPa.Thispaperprovidesatheoreticalbasisforthevibrationreductionandtheoptimizationoftheframeand excavatingshovel. K e y w o r d s:greenhousenotoginsengharvester;frame;staticanalysis;modalanalysis;harmonicresponseanalysis 6 7 2019 年1 月             農(nóng) 機(jī) 化 研 究                第1 期