火焰喷焊镍基碳化钨耐磨涂层性能研究

犁铲作为田间农业机械关键触土部件,在耕作过程中与土壤相互作用,极易磨损,从而影响作业质量和效率。为解决深松犁铲耐磨性差、失效频繁的问题,文中利用氧-乙炔火焰喷焊技术在65Mn钢基体上制备了镍基碳化钨复合喷焊层,研究了Ni60和不同质量分数WC的复合粉末在预热温度500℃、乙炔流量1000L/h-1、喷焊距离25mm等喷焊参数一定下对喷焊层耐磨性的影响。利用金相显微镜、显微硬度计、往复型磨粒磨损试验机对喷焊层的显微组织结构、显微硬度和耐磨性进行了试验。试验结果表明:在一定范围内随着Ni60复合粉末中WC质量分数的提高,涂层的硬度和耐磨性能增强。

基于Creo Simulate的青饲收获机滚刀设计与试验

滚刀是青饲收获机功率消耗最大的部件,若刀具设计不佳,会增加整机功率消耗。以自主研制的青饲收获机滚刀为研究对象,根据设计要求及秸秆的物理特性,确定刀具的类型、数量及排列方式。借助于Creo Parametric 5.0软件建立滚刀的三维模型,并利用Simulate有限元分析法对弯刀进行静态分析和优化,结果表明,当弯刀厚度减小2 mm时,弯刀最大变形量为0.059 86 mm,较优化前增大0.031 68 mm;最大应力为25.614 4 MPa,较优化前增加9.433 6 MPa。变形量、应力有所增加,但依然能够满足滚刀使用要求。以滚刀功率消耗为试验指标进行验证试验,结果表明,当弯刀厚度减小2 mm时,功率消耗有所减小,但弯刀整体质量却减少了25%,提高机具经济性,也证明仿真优化结果可靠。研究结果为后续滚刀的可靠性试验提供一定的参考。

倒V型稻田株间除草装置虚拟仿真及验证

针对现有稻田株间除草装置除草率低、伤苗率高的问题,对已设计的倒V型稻田株间除草装置进行有限元虚拟仿真。采用ALE多物质单元体算法建立土壤—水耦合模型,运用罚函数法,对除草爪与土壤—水模型进行流固耦合。采用二次正交旋转组合试验设计方法选取机器前进速度、除草爪转速与水层厚度进行虚拟仿真试验与分析,得到各因素及其一级交互作用对除草爪与土壤—水模型扰动率的影响规律,影响扰动率因素为除草爪转速>水层厚度>机器前进速度。通过对虚拟仿真试验结果进行优化设计,得到倒V型株间除草装置最佳因素参数组合为机器前进速度为0.53 m/s,除草爪转速为180 r/min,水层厚度为0.01 m。通过对仿真优化设计结果室内试验验证可知,倒V型稻田株间除草装置在最佳因素参数组合下进行除草作业平均除草率85.04%、平均伤苗率3.62%,满足稻田机械株间除草农艺要求。

氧乙炔喷焊犁铲耐磨特性试验

犁铲作为田间农业机械关键触土部件,在耕作过程中与土壤相互作用极易磨损,从而影响作业质量和效率。为了解决犁铲铲刃易磨损问题,利用氧-乙炔火焰喷焊技术工艺,在犁铲铲刃处喷焊镍基碳化钨合金粉末,制备了复合喷焊犁铲。普通犁铲与喷焊犁铲田间对比实验发现,喷焊犁铲磨损量明显小于普通犁铲,其使用寿命提高了2.89倍。相对普通犁铲表面直接堆焊,此种喷焊设计的犁铲耐磨性显著提高,不仅可降低能耗、提高作业效率,对争抢农时保持耕深的稳定性具有重要的意义。