摘要：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.

关键词：割草车 刀片优化 数值模拟 

单位：南京航空航天大学能源与动力学院; 江苏南京210016