基于流场分析的某割草车节能优化设计

简介

为了提高某割草车的工作效率,降低其长时间工作时的能源损耗,对其割台中的刀盘和刀片进行建模与仿真分析,通过对刀盘角区和刀片形状进行优化,达到节能的效果.首先,对割草过程中刀盘内的流场情况进行数值模拟,分析了刀片和刀盘所受的压力、刀片的速度以及刀片所受扭矩;其次,基于流场分析规律,对刀盘角区和刀片的形状进行优化,提出3个优化方案;然后,以扭矩的大小作为方案是否节能的主要评价指标,并与原方案进行对比分析,得到节能效果最优的设计方案;最后,将优化后的刀片加工成形,装在实车上进行试验,试验结果与仿真结果的误差小于5%,说明仿真结果正确,同时试验结果验证了该优化方案具有良好的节能效果.仿真与试验结果表明刀片形状对割草机工作过程中的流场及扭矩等有重要影响,异形刀片有助于减小流场涡流与风阻,从而减小刀片上的扭矩,达到节能提效的目的.