甘蔗叶粉碎还田机刀辊的可靠性设计-付雪高

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1、2010年第2期农业装备与车辆工程No．22010（总第223期）AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERING（2Totally2010年223月）doi：10．3969／j．issn．1673－3142．2010．02．002甘蔗叶粉碎还田机刀辊的可靠性设计12付雪高，李明（1．海南大学机电工程学院，海南儋州571737；2．中国热带农业科学院农业机械研究所，广东湛江524091）摘要：可靠性设计是评价产品可靠度的一种优化设计方法，在保证粉碎还田机的粉碎质量和使用寿命前提下，用MATLAB软件对

2、粉碎还田机刀辊进行模糊可靠性优化设计，使整机重量减轻了27．1％，节约了原材料和成本，使机具的推广应用具有一定成本优势。关键词：刀辊；MATLAB；可靠性；优化设计中图分类号：S225．5文献标识码：A文章编号：1673－3142（2010）02－0007－04TheReliabilityOptimizationDesignofKnifeRollerofSugarcaneLeavesCrushingMachinetoFieldFUXue－gao1，LIMing2（1．HainanUniversity，Danzhou571737，Ch

3、ina；2．AgriculturalMachineryInstituteofChineseAcademyofTropicalAgriculturalSciences，Zhanjiang524091，China）Abstract：Reliabilitydesignisanoptimaldesignmethodofassessingtheproducts，onthepremiseofcrushingqualityandlifecycleforthesmashingfieldmachine．Inthispaper，MATLABsoftwa

4、reisusedtodoreliabilityoptimizationdesignoffieldmachineknifegrindingrolls，itreducestheweightofthemachineandsavesmaterialsandprocessingcosts，alsomakesacertaincostadvantagetopromotethepopularizationandapplicationofmachinery．Keywords：kniferoll；MATLAB；reliability；optimized

5、design引言计十分必要。甘蔗叶粉碎还田机的主要部分是带动甩刀旋转的刀辊，本文就刀辊的可靠性进行分可靠性设计是几十年来发展起来的一种新设析和优化。计方法。为了评价产品的可靠度，制定一些评定产传统的机械零件设计，多采用安全系数法，设品可靠性的数值指标十分必要。有了统一的可靠计中涉及诸多的人为因素，如安全系数的选择，整性尺度或评价产品可靠性的数值指标，就可在设个设计是人工试凑和定性分析比较的过程。在设计产品时用数学方法来预测和计算其可靠性，对计时，始终考虑机械安全性的问题，忽略了其他方不同的产品，根据不同的要求采用不同的可靠性面的要求

6、，由此设计的机械往往体积大、经济性指标。可靠性指标有：可靠度，失效密度，失效率，差。传统的设计方法将应力与材料强度都视为常［3］平均寿命。量，按一定的强度条件进行设计或校验，所用的参甘蔗是我国南方地区（广西，海南，广东粤西数和公式都是靠实际经验总结得出。实际上，由于等）主要的经济作物，伴随保护性耕作的推广应各种因素的影响，应力和可靠度都不是确定量，而用，甘蔗叶粉碎还田技术成为农机推广部门最近是随机变量或模糊变量，随机变量的不确定性可几年重要的工作。众所周知，农业机械的工作环境以用概率统计的方法来估计，而模糊变量需用模十分恶劣，所以对

7、甘蔗叶粉碎还田机可靠性的设糊集合与隶属函数来描述。收稿日期：2009－12－28因此，将模糊可靠性与现代优化方法相结合，基金项目：农业科技成果转化资金项目（2007326158）；农业科技跨可以解决设计变量的随机性和模糊性双重问题，越计划项目（2009）；海南省自然科学基金项目（808202）；中国热带使设计结果在机械的性能、可靠性、经济性和安全农业科学院科技基金项目（Rky09）。作者简介：付雪高（1983－），男，江西省临川人，海南大学硕士研究性等方面都得到兼顾，本文建立了刀辊的模糊可生；研究方向：农业机械设计。靠性优化模型并利

8、用MATLAB软件得到最优结通信作者：李明（1964－），男，广东省化州市人，副研究员，主要研果，该方法对其他机械零件的设计具有借鉴指导究方向：热带农业机械。－7－2010年第2期农业装备与车辆工程意义。图1为刀辊结构示意图。式中准（