菠萝带状旋耕开沟机刀辊轴设计与试验

作     者：孙鹏 李海亮 孙海天 王宏轩 孙伟生 汪春 Sun Peng;Li Hailiang;Sun Haitian;Wang Hongxuan;Sun Weisheng;Wang Chun

作者机构：黑龙江八一农垦大学黑龙江大庆163319 中国热带农业科学院南亚热带作物研究所广东湛江524091 河南农业大学机电工程学院郑州市450002 

出 版 物：《中国农机化学报》 (Journal of Chinese Agricultural Mechanization)

年 卷 期：2025年第46卷第1期

页      面：13-19,43页

学科分类：0828[工学-农业工程] 08[工学] 

基　　金：中国热带农业科学院基本科研业务费专项资金(1630062024031) 中国热带农业科学院国家热带农业科学技术中心科技创新团队(CATASCXTD202409) 

主　　题：菠萝 旋耕机刀辊 SolidWorks 有限元 模态分析 

摘      要：刀辊作为菠萝带状开沟机的核心部件,其结构和强度是影响开沟效果和质量的重要因素。首先,结合菠萝种植的农艺要求和农业机械生产指标,对菠萝带状旋耕开沟机刀辊轴进行结构设计,利用SolidWorks2022进行建模。其次,刀辊工作时会受到环境和工况等复杂因素的影响,通过ANSYS Workbench17有限元分析软件对刀辊模型进行模态分析,得出约束状态下的前八阶刀辊频率分布及振动位移。最后,以刀辊轴最大工作转速为因素,振动频率为评价指标进行田间试验。结果表明:当轴外径为74 mm、内径为58 mm、行距为500 mm、沟宽为260 mm时,刀辊模态分析第一阶固有频率为66.778 Hz,远远大于刀辊轴实际最大工作频率16.25 Hz,确定旋耕机刀辊轴结构符合设计要求。研究结果可在实际应用及生产中降低刀辊的故障发生率,对菠萝种植农业生产机械化发展研究具有重要意义。