基于有支撑切割原理的免耕防堵装置有限元分析

在我国华北一年两熟区保护性耕作地块进行播种作业时,关键是在保证防堵性能的前提下,降低能耗,提高播种性能。而有支撑切割作业时,由于外力的支撑作用,所需的切割力变小,从而能够降低能耗。以有支撑切割装置——浮动支撑式防堵装置为研究对象,采用ANSYS软件分别对其关键部件切割直刀和支撑板进行有限元静强度分析。切割直刀和支撑板承受载荷分别为切割秸秆和土壤的阻力、土壤和秸秆的支撑力,通过建立有限元模型,求解得到切割直刀和支撑板的应力分布图。结果表明,切割直刀的应力主要集中在孔心右侧x大于零区域和孔心至转折处区域,最大等效应力为2 151.2 Pa;支撑板的应力主要集中在圆弧板区域及平板靠近圆弧板的一端,最大等效应力为3.77×105Pa。田间试验表明,作业效果良好,作业过程中,切割直刀应力集中区未发生折弯,支撑板应力集中区没有发生变形。