木薯收获机挖掘铲的受力分析与优化

李宝灵，何　兵，刘旭红，宋世柳，陈定军

(1.广西科技大学 机械工程学院，广西 柳州　545006；2.广西水力机械研究所，广西 柳州　545005)



木薯收获机挖掘铲的受力分析与优化

李宝灵1，何兵2，刘旭红1，宋世柳1，陈定军1

(1.广西科技大学 机械工程学院，广西 柳州545006；2.广西水力机械研究所，广西 柳州545005)

摘要：挖掘铲的受力情况直接影响挖掘机的工作效果及寿命，挖掘铲面角度是影响挖掘铲受力的主要因素。为此，对木薯收获机挖掘铲在达到挖掘深度进行挖掘木薯的过程进行受力分析，并利用ANSYS软件对铲面角度进行优化，得出在一定的挖掘深度下受力最小的大铲面和小铲面的最佳角度，为挖掘铲的结构优化设计提供理论依据。

关键词：木薯收获机； 挖掘铲；应力；有限元分析

0引言

挖掘铲是木薯收获机的重要组成部分，是收获机的主要部件之一。挖掘铲所受到的阻力大小和其结构有很大关系，如果能对其结构进行优化使其受到土壤的阻力减小，那么木薯收获机的性能将有显著的提升。因此，对挖掘铲进行静力分析和优化设计具有重要意义。

本文在一定工况条件对挖掘铲进行受力分析，利用ANSYS软件对铲面角度进行优化，为挖掘铲的优化设计提供理论依据。

1木薯收获机挖掘铲受力分析

木薯收获机的工作可以分成两个部分：一是机器入土到达预定土壤深度；二是在土壤中前行进行收获。第1部分在整个收获过程中所占的时间比较小，且在此过程中受到的阻力会随着挖掘铲铲面与土壤的接触的面积变化而变化。……