翻抛机翻抛装置的仿真分析

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1、硕士学位论文翻抛机翻抛装置的仿真分析张宝岩指导老师林家祥教授专业名称机械设计及理论学科门类工学论文提交日期2015年6月8分类号密级公开UDC学校代码10594硕士学位论文题目翻抛机翻抛装置的仿真分析英文题目SimulationandanalysisofWorkPartofFertilizerWindrowTurner姓名张宝岩专业名称机械工程学科门类工学指导老师林家祥教授论文提交日期2015年6月7日论文答辩日期2015年5月23日答辩委员会主席李健论文评阅人郭芬芬、初长祥、尹辉俊III广西科技大学硕士学位论文摘要摘要翻抛机是

2、一种新兴的用于有机肥加工的农用机械设备，它的主要功能是在有机肥好氧发酵过程中对物料实施翻抛，翻抛装置完成料堆内部温度、湿度和氧气与外界的交换，加快有机肥发酵过程缩短生产周期，因此，翻抛装置工作运行的可靠性直接影响到所生产有机肥的品质。通过对翻抛机的工作装置的运动学动力学研究，分析工作装置的工作稳定性对翻抛机的深入研究与应用有着重要的意义。本文旨在利用虚拟样机技术仿真翻抛装置的工作过程，根据仿真结果总结翻抛机工作时的运动规律。针对工作过程中摇臂板的振动问题分析振动原因并提出改进方案。本文研究的主要内容如下：在分析翻抛机工作装置的结

3、构特点与工作要求的基础上，建立了翻抛机的运动学动力学的数学模型，在理论上分析翻抛机参数与工作性能的关系。采用三维设计软件Solidworks与Solidworksmotion完成翻抛机虚拟样机模型的建立，通过虚拟样机技术的计算仿真结果，得到了实际工况下的工作装置工作中的速度、位移、刀具运动轨迹的曲线。通过动力学仿真结果得到各铰接点的受力情况、马达力矩等动力学结果，经过对翻抛机实际工作状态下功率的实验，验证了动力学仿真效果，为翻抛机工作装置的进一步研究奠定了基础。根据实际工况中摇臂板存在的振动问题，建立摇臂板有限元模型，分析摇臂板

4、的自由模态与约束模态。根据振动理论对激励频率与模态频率进行比较分析，发现摇臂板的振动产生的原因是约束模态的一阶固有频率与激振频率相近引起的共振现象。依据模态理论分析影响摇臂板固有频率的因素，针对提高摇臂板的固有频率提出改进方案，借助模态分析改进方案的可行性。并根据改进结构生产样品，经实践验证结构合理可靠。文章中对摇臂板振动分析与结构改进方法可为类似机构的避振改进提供合理的借鉴。本文对工作装置进行了运动学动力学仿真，对有机肥翻抛机的发展起到了促进作用。关键字：翻抛机；翻抛装置；虚拟样机；模态分析III广西科技大学硕士学位论文Abs

5、tractAbstractWindrowturnerisanewtypeofagriculturalmachineryequipmentfortheorganicfertilizerprocessing,stiringandthrowingthematerialsintheorganicfertilizeraerobicfermentationprocessisthemainfunction,andthematerialpile’sinternaltemperature,humidityandoxygenareexchanged

6、withthatintheoutsideworldtospeeduptheorganicmanurefermentationprocesstoshortenproductionperiod.So,thequalityoftheorganicfertilizerisinfluencebytheworkingreliability.ItisofgreatsignificancefortheintensivestudyandapplicationofWindrowturnerbasedonthestudyofkinematicsdyn

7、amicsresearchoftheworkingdevice,analyzingtheworkingstabilityofthisdevice.ThemotionlawofWindrowturnerissummarizedbyusingthevirtualprototypetechnologytosimulatetheworkingprocessandthesimulationresult,andputtingforwardimprovementschemebyanalyzingthereasonsofvibration.Th

8、emaincontentsofthispaperareasfollows:TheMathematicalmodelofkinematicsdynamicsofWindrowturnerisestablishedbasedontheanalysisofstruct