枣园施肥机开沟器的设计与有限元分析

张　琦，王　伟，廖结安

(塔里木大学 机械电气化工程学院，新疆 阿拉尔　843300)



枣园施肥机开沟器的设计与有限元分析

张琦，王伟，廖结安

(塔里木大学 机械电气化工程学院，新疆 阿拉尔843300)

摘要：枣园开沟施肥是一项繁重的体力劳动，为了把果农从繁重的体力劳动中解放出来，设计了一种微型枣园施肥机的开沟器。开沟器采用双圆盘式，设计开沟深度为300mm，宽度为240mm。利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对旋耕弯刀切削土壤的过程进行有限元分析，结果表明：在弯刀切削土壤的过程中，随着弯刀与土壤接触面积的不断增大，土壤逐渐被完全破坏并有跟随弯刀运动的趋势；弯刀切削土壤的最大等效应力主要集中在土壤与弯刀内侧的接触处，整个切削过程土壤最大等效应力的波动幅度不大，切削较为平稳。

关键词：枣园；开沟器；弯刀；有限元分析

0引言

枣原产于我国，文字记载枣树在我国的栽培历史达3 000年以上[1]。我国红枣种植面积很大，2012年产量达到637.7万t，不仅能够满足国内需求，还远销国外多个国家和地区。目前，枣园开沟施肥主要依靠人工作业，劳动强度大、工作效率低；市场上虽然有一些施肥机，但大多存在机身振动剧烈、走直性差、可靠性低、功耗大等问题。因此，未来枣园施肥机有着广阔的市场。

针对矮化密植枣园空间狭小的特点，设计了一种微型的自走式开沟施肥机。开沟施肥机的性能在很大程度上取决于开沟器，因此研究一种稳定、高效的开沟器，对于提高枣园开沟施肥的效率、降低果农的劳动强度及促进红枣产业的迅速发展有重要的意义。……