切割部件是前置式雙圓盤割草機(jī)的主要工作部件。為此，運(yùn)用Solidworks 對(duì)9YG- 130 型雙圓盤割草機(jī)的切割部件進(jìn)行三維建模、虛擬裝配和刀片的應(yīng)力應(yīng)變位移分析。結(jié)果表明，利用Solidworks 進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直觀性強(qiáng)，可以清楚地表達(dá)設(shè)計(jì)者概念中的產(chǎn)品，能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)地改變零件特征的形狀和尺寸，方便地生成相關(guān)聯(lián)的二維零件和裝配工程圖，縮短了新產(chǎn)品的研發(fā)周期，提高了設(shè)計(jì)效率，為后續(xù)的有限元分析和產(chǎn)品優(yōu)化提供了依據(jù)。

　　引言

　　近年來(lái)，隨著農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整升級(jí)，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)邁向多元化，一些地區(qū)的畜牧產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，牛羊等家畜的數(shù)量急劇增加，飼草產(chǎn)業(yè)已作為調(diào)整重點(diǎn)正在加大實(shí)施力度。為了改善生態(tài)環(huán)境，為養(yǎng)殖業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的牧草，國(guó)家把調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、大力發(fā)展退耕還林還草和種草養(yǎng)畜提高到重要的戰(zhàn)略發(fā)展地位。

　　然而，當(dāng)前我國(guó)機(jī)械化收獲牧草應(yīng)用較少，僅靠人工收獲，工作效率低，作業(yè)成本高，一年收獲好幾茬，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，而且牧草的營(yíng)養(yǎng)損失也比較大，因此研制小型拖拉機(jī)驅(qū)動(dòng)的牧草收獲機(jī)迫在眉睫。針對(duì)種植牧草產(chǎn)草量高、密度大和莖稈較粗的特點(diǎn)，采用了旋轉(zhuǎn)式割草機(jī)，其工作平穩(wěn)，對(duì)牧草適應(yīng)性強(qiáng)，特別適合稠密、倒伏和纏連的牧草。旋轉(zhuǎn)式割草機(jī)屬無(wú)支承切割，刀片安裝在旋轉(zhuǎn)刀盤上，在離心力作用下隨刀盤一起旋轉(zhuǎn)進(jìn)行切割牧草，前進(jìn)速度高，生產(chǎn)率較大，不易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象，更換刀片簡(jiǎn)易，保養(yǎng)方便，顯示出巨大的優(yōu)勢(shì)。本文運(yùn)用Solidworks 軟件對(duì)9YG-130 型雙圓盤割草機(jī)切割部件進(jìn)行三維建模、虛擬裝配，并對(duì)刀片進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變位移分析，可以顯著地縮短設(shè)計(jì)周期，提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量和系統(tǒng)級(jí)性能，從而提高設(shè)計(jì)效率和準(zhǔn)確性，為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的有限元分析和產(chǎn)品優(yōu)化提供了依據(jù)。

1、總體方案設(shè)計(jì)

　　9YG-130 型前置式雙圓盤割草機(jī)主要應(yīng)用于牧草的切割與鋪條作業(yè)，具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、操作方便、工作可靠和性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，是牧場(chǎng)、牧草專業(yè)戶理想的使用和推廣機(jī)型。

　　9YG-130 雙圓盤割草機(jī)是由拖拉機(jī)連接機(jī)架、第Ⅰ級(jí)傳動(dòng)和張緊輪系、變速箱和手動(dòng)離合器、割草機(jī)架、切割部件、四連桿機(jī)構(gòu)以及升降油缸等部件組成，如圖1 所示。

1. 割草機(jī)架2. 切割部件3. 變速箱和手動(dòng)離合器4. 拖拉機(jī)連接機(jī)架5. 第Ⅰ級(jí)傳動(dòng)裝置6. 四連桿機(jī)構(gòu)7. 升降油缸

圖1 9YG-130 型雙圓盤割草機(jī)

2、工作原理

　　切割裝置是前置式雙圓盤割草機(jī)上最重要的工作部件，其工作性能直接影響到整機(jī)的使用性能。9YG-130 型雙圓盤割草機(jī)的切割部件主要由主立軸、支撐套筒、撥草滾筒、切割圓盤和護(hù)盤等零部件組成。割草機(jī)由拖拉機(jī)連接機(jī)架和平行四連桿機(jī)構(gòu)懸掛于拖拉機(jī)前方，動(dòng)力通過(guò)拖拉機(jī)飛輪經(jīng)皮帶輪傳入，再由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)從上往下傳動(dòng)。工作時(shí)，由拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸上的帶輪通過(guò)V 帶驅(qū)動(dòng)第Ⅰ級(jí)傳動(dòng)裝置，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時(shí)，自動(dòng)離合器結(jié)合，將動(dòng)力傳到變速裝置，驅(qū)動(dòng)錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)； 當(dāng)由錐齒輪換向帶動(dòng)主立軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，撥草滾筒和切割圓盤也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)；切割圓盤帶動(dòng)3 個(gè)刀片向機(jī)架中心方向高速旋轉(zhuǎn)；由于離心力的作用，鉸接于圓盤刀架上的刀片被甩出，轉(zhuǎn)動(dòng)著的刀片將牧草割斷；兩個(gè)刀盤反向旋轉(zhuǎn)，牧草割下后倒向機(jī)具中間，兩個(gè)拔草滾筒上的撥草凸起用于向后拋送推集牧草，將割下的草撥向中心鋪成條狀；通過(guò)液壓缸手柄調(diào)節(jié)割茬高度，來(lái)控制割草機(jī)的升降；手動(dòng)離合器在不割草時(shí)可切斷動(dòng)力；護(hù)盤在地面的拖動(dòng)下也有轉(zhuǎn)動(dòng)，可以保證割茬高度的一致性。

4、結(jié)論

　　1) Solidworks 軟件能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)地改變零件特征的形狀和尺寸，方便地生成相關(guān)聯(lián)的二維零件和裝配工程圖，極大地提高設(shè)計(jì)效率。

　　2) 利用Solidworks 的輔助分析和運(yùn)動(dòng)仿真功能，及時(shí)在理論參數(shù)化設(shè)計(jì)階段發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題，獲得全面的分析結(jié)果，從而確定雙圓盤割草機(jī)切割部件的最佳設(shè)計(jì)方案，保證在預(yù)期的壽命內(nèi)不會(huì)失效，有效提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期。

　　3) 虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)在開發(fā)新型農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中有廣闊的前景，可進(jìn)行適當(dāng)范圍內(nèi)的推廣應(yīng)用。該刀片強(qiáng)度有足夠的富裕，故可適當(dāng)增加割幅寬度，提高割草機(jī)的工作效率。