基于ANSYS Workbench的方捆机刀架静力学与模态分析

来源：中国农机化学报杂志2021年第12期北京时间：

作者：王俊跃, 戴晓军, 王聪伟, 鲍志亮, 高磊, 张平

单位：1. 中国农业机械化科学研究院呼和浩特分院有限公司，呼和浩特市，010010；2. 内蒙古农业大学机电工程学院，呼和浩特市，010018

摘要：切割揉碎装置中刀架对秸秆切割揉碎方捆机的性能有重要影响。为避免作业过程中出现刀架结构强度不足和共振问题，运用SolidWorks软件建立秸秆切割揉碎方捆机的三维模型，将刀架模型简化后导入ANSYS Workbench软件，并对其分别进行静力学和模态分析。静力学分析结果表明：刀架在静载荷下最大位移为0.259 3 mm、最大应力为54.77 MPa，小于刀架材料Q345的屈服强度极限。模态分析结果表明：刀架前20阶固有频率的范围为32.61~257.83 Hz，与拖拉机产生的激励频率0~15 Hz不在同一区间内，因此秸秆切割方捆机在作业时不会产生共振现象。田间试验结果表明：秸秆切割揉碎方捆机纯工作小时生产率为4.49 t/h，成捆率为98.5%，规则草捆率为97.01%，抗摔率为95.52%，试验指标符合试验要求，刀架综合性能满足设计要求。

关键词：切割揉碎方捆机,刀架,静力学分析,模态分析

基金资助：国家重点研发计划(2016YFD0701304)；2020年苜蓿智能收获成套装备项目；国机集团重大科技专项“粮食生产机械作业智能测控与大数据平台研发”；内蒙古自治区自然科学基金项目(2021MS05048)