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隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，在高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)示范工程中，農(nóng)業(yè)種植土更換、移植越來(lái)越受到重視，采用自動(dòng)化精確種植土剝離代替粗放式種植土剝離是亟待解決的問(wèn)題。耕地的表土層相當(dāng)于土地的皮膚，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年累月的耕作，土壤肥力比較高，是寶貴的資源。研究表明，農(nóng)業(yè)地、園林地、自然生態(tài)地表深度在。范圍內(nèi)種植土價(jià)值最高。種植土的移植與更換是農(nóng)田新建、農(nóng)田改造、設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要工序，種植土的自動(dòng)化精確剝離可為農(nóng)田建設(shè)提高效率及建設(shè)質(zhì)量。綜上所述，地表種植土自動(dòng)剝離機(jī)，對(duì)促進(jìn)林田改造、設(shè)施農(nóng)業(yè)等發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，在農(nóng)田建設(shè)及小面積土地開(kāi)發(fā)整理中具有廣闊的應(yīng)用前景。
技術(shù)是機(jī)械制造實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的關(guān)鍵步驟，以此為依托的機(jī)械系統(tǒng)作為機(jī)械制造的前期準(zhǔn)備工作，數(shù)字化設(shè)計(jì)與仿真為后續(xù)的制造大大節(jié)省了工作量。參數(shù)化設(shè)計(jì)與仿真便漸漸成為了機(jī)械設(shè)計(jì)的大趨勢(shì)，其方便、快捷、高效，便于實(shí)現(xiàn)制造的自動(dòng)化，大大提高了機(jī)械制造的靈活性。為此，以地表種植土自動(dòng)剝離機(jī)刀板部件的設(shè)計(jì)仿真為例，利用solidworks進(jìn)行了三維建模設(shè)計(jì)與靜力學(xué)有限元分析及仿真。
在solidworks 中構(gòu)建地表種植土剝離機(jī)的實(shí)體模型。整機(jī)的實(shí)體建�？煞譃閹讉�(gè)部分：驅(qū)動(dòng)行走機(jī)構(gòu)、液壓深度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和地表土振動(dòng)剝離機(jī)構(gòu)。地表剝離機(jī)構(gòu)是一個(gè)較為復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，既有規(guī)則的零件形狀，如刀片、支架，也有不規(guī)則的零件形狀，如板簧、平行四邊形支桿、履帶和液壓馬達(dá)等。在建模過(guò)程中，根據(jù)其形狀特點(diǎn)，可以將整機(jī)建模歸納為以下情況：
1) 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)底座整體基本上由不同厚度的型鋼組成。鋼板之間通過(guò)螺紋聯(lián)接、焊接或銷聯(lián)接。各尺寸和相對(duì)位置要精確計(jì)算，因?yàn)榈鬃w上將安裝柴油機(jī)、變速器機(jī)構(gòu)及座椅等。
2) 行走輪、皮帶帶輪、軸承座外殼、滾筒等回轉(zhuǎn)體，可先繪制它們的截面二維輪廓，再繞其中心線旋轉(zhuǎn)生成。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的變速器、離合器等體積較大、形狀非規(guī)則正方體的形體，可以根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸先繪出它們的外輪廓構(gòu)成的實(shí)體，再使用多種命令綜合來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的實(shí)體造型，可得所需實(shí)體。有專門的添加焊縫的功能。選取焊縫接觸面，可以自動(dòng)添加焊縫。地表種植土剝離機(jī)零部件的裝配在完成單一零部件的建模后，需通過(guò)裝配才能生成部件和整機(jī)的實(shí)體模型，也可以先新建裝配體文件然后添加此裝配體包含的零件。solidworks中裝配的實(shí)質(zhì)是給零件和零件、部件之間添加約束，限制它們的相對(duì)位置關(guān)系。插入配合關(guān)系，就可以對(duì)待裝配零、部件的點(diǎn)、線、面施加重合、平行、同軸心、距離、角、垂直、對(duì)稱等約束。裝配過(guò)程中還可以使用平移、旋轉(zhuǎn)工具改變零、部件位置，輔助添加裝配約束所有零、部件裝配完成后，則結(jié)束整機(jī)的建模過(guò)程，如圖所示。
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