滾移式噴灌機(jī)關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究.pdf

1、為解決滾移式噴灌機(jī)現(xiàn)存問(wèn)題，如結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜、造價(jià)較高、噴灌效率低、自動(dòng)泄水閥泄水慢、鋁合金管道壁厚不合適、噴灌均勻度較低等，對(duì)滾移式噴灌機(jī)關(guān)鍵部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，并進(jìn)行水利性能優(yōu)化試驗(yàn)，使?jié)L移式噴灌機(jī)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，工作可靠性、噴灌效率、經(jīng)濟(jì)性、噴灌均勻性進(jìn)一步提高。本文的研究?jī)?nèi)容按研究目的分為以下3部分:
　　(1)通過(guò)理論計(jì)算、三維仿真、有限元分析等方法，對(duì)影響滾移式噴灌機(jī)工作可靠性的部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而提高其工作可靠性。具體包

2、括以下內(nèi)容:①設(shè)計(jì)動(dòng)力傳動(dòng)方案，計(jì)算噴灌機(jī)工作時(shí)的功率消耗，選擇合理的動(dòng)力，保證滾移式噴灌機(jī)良好的通過(guò)性，②對(duì)車架進(jìn)行有限元分析，保證車架的強(qiáng)度滿足工作要求;③對(duì)自動(dòng)泄水閥的泄水和密封過(guò)程進(jìn)行計(jì)算和三維數(shù)值模擬，保證自泄閥工作的可靠性，④設(shè)計(jì)噴頭平衡機(jī)構(gòu)，對(duì)平衡過(guò)程進(jìn)行受力分析，使噴灌時(shí)噴頭總處于垂直向上的位置，保證噴灌質(zhì)量。
　　(2)通過(guò)優(yōu)化輸水支管壁厚，節(jié)省鋁合金材料，減少油耗，從而提高滾移式噴灌機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)還可以減小輸

3、水支管最大切應(yīng)力，提高輸水支管的可靠性;
　　(3)通過(guò)單噴頭試驗(yàn)和數(shù)值模擬計(jì)算相結(jié)合的手段，比較多種搖臂式噴頭的水力性能，選擇適用于滾移式噴灌機(jī)的噴頭，從根本上解決水利性能差的問(wèn)題;然后用選取的噴頭進(jìn)行二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合優(yōu)化試驗(yàn)，對(duì)影響滾移式噴灌機(jī)水利性能的結(jié)構(gòu)與工作參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，獲得機(jī)組水利性能較好且工作效率較高的最優(yōu)參數(shù)組合。
　　本研究得到的主要結(jié)論如下:
　　(1)對(duì)滾移式噴灌機(jī)的關(guān)鍵部件驅(qū)動(dòng)車、自動(dòng)泄水閥

4、、噴頭平衡機(jī)構(gòu)和從動(dòng)輪進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定傳動(dòng)方案，對(duì)車架進(jìn)行有限元分析，對(duì)自動(dòng)泄水閥的泄水過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬，計(jì)算噴頭平衡機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵參數(shù)。對(duì)輸水支管進(jìn)行受力分析，并利用MATLAB軟件編制輸水支管壁厚優(yōu)化軟件，當(dāng)驅(qū)動(dòng)車兩側(cè)各依次安裝壁厚2.5mm的支管5根，壁厚1.5mm的支管10根時(shí)，與輸水支管壁厚都為2.5mm的噴灌機(jī)相比，節(jié)約鋁合金管材料11.24％，節(jié)省油耗6％，最大切應(yīng)力減小，提高了該機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和整機(jī)通過(guò)性。
　　2)通過(guò)

5、單噴頭水利性能試驗(yàn)和模擬計(jì)算，比較了9種國(guó)內(nèi)外應(yīng)用比較普及的噴頭的水利性能，選取了適用于GYP-300型滾移式噴灌機(jī)的8034D型噴頭。該噴頭作業(yè)性能穩(wěn)定，組合噴灌性能優(yōu)良，能夠滿足滾移式噴灌機(jī)的噴灌要求，從根本解決了噴灌機(jī)水利性能差的問(wèn)題，也為以后其他噴灌設(shè)備中搖臂式噴頭的選型提供有價(jià)值的參考依據(jù)。采用二次回歸正交旋轉(zhuǎn)中心組合優(yōu)化試驗(yàn)方法，得到一組噴灌均勻性較好且機(jī)組工作效率較高的最優(yōu)參數(shù)組合:噴頭工作壓力0.4MPa，噴頭間距10m