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商用乘骑式草坪割草车刀盘流场及动力学特性的研究

张雷  
【摘要】: 本文研究的是一种商用乘骑式草坪割草车,这种割草车主要用于大中型草坪的草坪修剪与维护,要求具有良好的机械性能和草坪修剪质量。其中切割刀盘的设计是一种关键的技术,本文重点开展对刀盘内流场的特性分析,以此作为优化设计刀盘结构的理论依据。 本文研究的草坪割草车采用的是三把旋转刀片的单刀盘结构,工作时内部气流复杂,建立良好的流场特性至关重要。文中首先对刀盘与刀片进行3D设计,然后对截面流场中刀片周围流场以及刀盘内部流场应用Fluent进行建模仿真。通过改变刀片的相关角度,对计算数据进行分析研究流场特性,得到刀片角度变化对气流影响的规律。同样在刀盘内流场分析中,通过不同的刀盘模型构造不同的流场进行建模仿真,得到模型Ⅱ具有更好流场特性的结论。 文中还对两种不同的刀盘模型壳体应用ANSYS进行动力学特性分析,对刀盘壳体进行了模态分析,证明刀片旋转的不平衡惯性力对刀盘产生简谐激励,并重点分析了两刀盘壳体模型的简谐响应,得到共振频率以及对坐标轴的变形响应,证明得到刀盘壳体模型Ⅱ提高了刀盘的结构强度和工作频率的合理性。


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