發(fā)布時(shí)間：2020-11-17 05:12

　　 磨損是農(nóng)機(jī)觸土部件失效的主要原因,已成為我國高速、大型耕整地機(jī)械發(fā)展的重要制約因素,年均經(jīng)濟(jì)損失超過150億元。犁鏟等田間觸土部件作為耕整地機(jī)械的關(guān)鍵零部件,提高其性能,降低制造成本,具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。本文借助Abqus有限元軟件對(duì)翻轉(zhuǎn)犁犁鏟進(jìn)行了靜力學(xué)分析,采用自由網(wǎng)格劃分方法,通過在犁鏟的主切削刃、副切削刃和鏟面分別施加3000N、2000N和500N載荷,分析了犁鏟在載荷作用下應(yīng)力和應(yīng)變的大小及分布區(qū)域。確定了犁鏟固定孔的合適位置。研究表明在滿足強(qiáng)度要求的前提下,應(yīng)選擇變形量小的A型犁鏟。文中兼顧犁鏟使用壽命與制造成本,選擇了等離子堆焊方式對(duì)犁鏟進(jìn)行表面涂層處理。通過對(duì)犁鏟表面堆焊材料的化學(xué)成分及物理參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析后,確定堆焊材料選用耐磨合金粉Ni60A與WC,比例為2:1,堆層厚度為1.1mm,等離子堆焊噴嘴到犁鏟待涂面距離為H=8mm,保護(hù)氣Ar流量為12.0/min,送粉氣流量為1.8L/min。確定電流、速度、WC質(zhì)量百分比等堆焊工藝參數(shù),制備了鎳基碳化鎢等離子堆焊犁鏟。通過測(cè)定試樣斷面硬度,發(fā)現(xiàn)犁鏟表面堆焊層硬度最高,其次是熱影響區(qū),基體硬度最低。等離子堆焊犁鏟的平均硬度為HRC60.4,65Mn犁鏟的平均硬度為HRC38.36,對(duì)比發(fā)現(xiàn)堆焊犁鏟的硬度比65Mn犁鏟的硬度值提高了1.57倍。利用金相顯微鏡觀察了堆焊層與基體間過渡層的微觀組織特征及空間微觀形貌,觀察發(fā)現(xiàn)堆焊層具有較致密的基體組織,沒有觀察到明顯的孔隙率,堆焊層和基體之間的過渡呈現(xiàn)良好的結(jié)合狀態(tài)。項(xiàng)目組在黑龍江省七臺(tái)河市北興農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行了田間深翻作業(yè)試驗(yàn)。試驗(yàn)采用三因素五水平二次回歸正交旋轉(zhuǎn)中心組優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。以作業(yè)速度、耕作深度和入土角為影響因素,以堆焊犁鏟的磨損量為目標(biāo)函數(shù),利用Design-Exper8.0.5軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析,確定了堆焊犁鏟深翻作業(yè)的最優(yōu)參數(shù)組合。通過田間對(duì)比試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),等離子堆焊耐磨犁鏟的磨損性能好,平均使用壽命比市場(chǎng)普通犁鏟提高了2.58倍。
【學(xué)位單位】：佳木斯大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：S222
【部分圖文】：

1）基于仿生學(xué)原理的犁鏟結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究在該方面的研究主要從仿生學(xué)的角度進(jìn)行。研究發(fā)現(xiàn)某些土壤洞穴動(dòng)物、螻蛄、蜣螂等進(jìn)化出了發(fā)達(dá)的挖掘足，具有十分強(qiáng)的挖掘土壤的本領(lǐng)，其面具有抗磨不粘的非光滑結(jié)構(gòu)�；�于仿生思想，研究時(shí)首先分析深翻犁鏟的布情況，然后利用仿生學(xué)原理進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改善犁鏟的受力分布，降低犁鏟正壓力和耕作阻力，同時(shí)制造具有仿生結(jié)構(gòu)表面的犁鏟，該結(jié)構(gòu)防粘性、、耐沖擊、耐化學(xué)腐蝕、自潤滑等優(yōu)點(diǎn)。吉林大學(xué)的佟金、任露泉、李建橋、張金波等，利用仿生學(xué)原理改善了深表面幾何結(jié)構(gòu)，改變了犁鏟與土壤的接觸方式，增加了犁鏟易磨損部位的尺而提高了犁鏟的減阻耐磨特性[5-8]，如圖 1.1、1.2 所示的肋條結(jié)構(gòu)及凸凹結(jié)減阻耐磨犁鏟；安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)的錢良存等利用 SEM 及圖像處理技術(shù)獲得了荷微觀組織形貌，利用該思想在犁鏵表面進(jìn)行了激光微造型及正交試驗(yàn)研究，犁鏵的減阻耐磨特性[9]。

1）基于仿生學(xué)原理的犁鏟結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究在該方面的研究主要從仿生學(xué)的角度進(jìn)行。研究發(fā)現(xiàn)某些土壤洞穴動(dòng)物、螻蛄、蜣螂等進(jìn)化出了發(fā)達(dá)的挖掘足，具有十分強(qiáng)的挖掘土壤的本領(lǐng)，其面具有抗磨不粘的非光滑結(jié)構(gòu)�；�于仿生思想，研究時(shí)首先分析深翻犁鏟的布情況，然后利用仿生學(xué)原理進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改善犁鏟的受力分布，降低犁鏟正壓力和耕作阻力，同時(shí)制造具有仿生結(jié)構(gòu)表面的犁鏟，該結(jié)構(gòu)防粘性、、耐沖擊、耐化學(xué)腐蝕、自潤滑等優(yōu)點(diǎn)。吉林大學(xué)的佟金、任露泉、李建橋、張金波等，利用仿生學(xué)原理改善了深表面幾何結(jié)構(gòu)，改變了犁鏟與土壤的接觸方式，增加了犁鏟易磨損部位的尺而提高了犁鏟的減阻耐磨特性[5-8]，如圖 1.1、1.2 所示的肋條結(jié)構(gòu)及凸凹結(jié)減阻耐磨犁鏟；安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)的錢良存等利用 SEM 及圖像處理技術(shù)獲得了荷微觀組織形貌，利用該思想在犁鏵表面進(jìn)行了激光微造型及正交試驗(yàn)研究，犁鏵的減阻耐磨特性[9]。

牽引鏵式深翻犁
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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10 王紅穎;崔承云;周杰;;工具鋼表面激光熔覆Co基合金涂層的組織及性能[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2010年04期

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1 焦仁寶;深松犁鏟磨損特性及耐磨技術(shù)研究[D];佳木斯大學(xué);2014年

本文編號(hào)：2887123