华中农业大学学报

作者：施展

关键词：果园开沟机; 机架; 有限元; 模态分析; 模态试验; 结构性能分析; 机身折叠

基金：现代农业（柑橘）产业体系建设专项（CARS26）; 中央高校基本科研业务费专项（2662015PY144）; 国家重点研发计划（2017YFD0202001、2017YFD0701400）; 公益性行业（农业）科研专项（201403036）

在双侧果园开沟机机架设计过程中，针对机架强度和刚度问题，利用Creo软件对机架固定段和折叠段进行参数化实体建模，导入到ANSYS Workbench中对机架进行有限元模态分析，得到其前6阶频率和振型，并进行结构性能分析。以结构强度及刚度为优化目标，以低阶模态频率和振动幅度为参考标准，针对固定段机架提出该机架结构的改进方案，采用增添桁架、消除焊接残余应力的方法增加其可靠性。结果表明:改进后的固定段机架前6阶固有频率范围为52.884～135.770 Hz，最大变形量为0.055 724 mm，其低阶模态频率和振动幅度得到有效改善，机架的整体刚性有了很大改进，满足设计要求。模态试验表明，有限元模态分析与模态试验结果的固有频率最大误差百分比为0.857%，振型基本一致。〖JP2〗田间验证试验表明，应用改进后的机架进行开沟作业，作业质量完全符合NY/T 740―2003田间开沟机作业质量标准规定，性能稳定，满足果园开沟机的园艺要求。

来源：2020年第2期

《华中农业大学学报》期刊编辑部

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