通过对打包机发展趋势的研究,在考虑秸秆生长环境及长、粗、硬物料点的前提下,确定了打包机整体方案;在对压缩理论研究分析的基础上,确定了影响打包压缩密度的主要因素。进行了整机结构设计,并重点对液压装置曲柄活塞进行了计算设计,利用虚拟样机技术对液压装置进行建模、仿真分析,后通过应力、变形仿真分析,验证了了设计合理。得出如下结论并给出建议。
通过研究已有压缩打包基础理论,确定了影响秸秆压缩密度的主要因素有:
打包机的压缩力、压缩速度、喂入量以及秸秆的含水率等物理性,并针对秸秆含水率、喂入量以及加载速度对秸秆压缩过程中压缩性、应力松弛性的影响进行试验研究,对试验结果利用小二乘法拟合得到压缩力、松弛应力变化模型。根据结构要求及技术指标要求,确定了打包机总体结构及各部件结构。
根据秸秆压缩运动过程,设计了偏置式压缩机后曲柄活塞机构,其具有急回性,曲柄长度 r=273mm,连杆长度 L=1048.5mm,设计频率为 90 次/分,,其中机架结构参数为偏心距 e=130.根据液压装置的结构参数在 Solidworks 环境下对压缩活塞进行了实体建模,并进行了模型干涉分析和质量性分析。