Diseño y Simulación de Vehículo de Pavimentación Portátil para Barreras de Tablero de Paja
Autores: Peng, Zuntao; Jia, Mingrun; Fang, Jingrong; Jiang, Feng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Diseño y Simulación de Vehículo de Pavimentación Portátil para Barreras de Tablero de Paja
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Pavimentación
Barreras de tablero de ajedrez de paja
Desierto
Vehículo de pavimentación portátil
Fijación de arena
Cortavientos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
El pavimento de barreras de paja en forma de tablero de ajedrez en el desierto es una medida eficiente para la protección contra el viento y la fijación de arena. Generalmente, las barreras de paja en forma de tablero de ajedrez se pavimentan manualmente. Enfocándose en el bajo nivel de automatización del pavimentado de barreras de paja en forma de tablero de ajedrez, se diseñó en este documento un vehículo portátil para el pavimentado de estas barreras. Primero, el vehículo portátil para el pavimentado de barreras de paja se diseñó utilizando SolidWorks, y los contenidos del diseño incluyen un mecanismo de inserción de hierba, un mecanismo de transmisión intermitente, un mecanismo metamórfico, y motor y fuente de alimentación. Luego, se llevó a cabo la prueba de carga del mecanismo de inserción de hierba para determinar la carga máxima de fuerza de 25 N durante el proceso de inserción de hierba, y se verificó la resistencia del balancín y la barra deslizante horizontal. Entre ellos, el factor de seguridad de la barra del balancín y la barra deslizante horizontal fue de 1 y 1.5, respectivamente, y el esfuerzo permisible de la barra del balancín y la barra deslizante horizontal fue de 27.3 MPa y 205 MPa. Las tensiones máximas de 0.92 MPa y 67 MPa fueron menores que las tensiones permisibles, lo que cumple con los requisitos de resistencia. Para verificar el principio de diseño y los resultados de la verificación de resistencia, se analizaron el mecanismo de inserción de hierba, el balancín y la barra deslizante horizontal utilizando ABAQUS. Los resultados muestran que el mecanismo de inserción de hierba tiene una característica de retorno rápido obvia, que está en concordancia con el principio de diseño. Al mismo tiempo, la tensión máxima de la barra del balancín y la barra deslizante horizontal fue de 1 MPa y 36 MPa, respectivamente, lo que cumple con los requisitos de resistencia. Finalmente, se fabricó el prototipo físico y se verificó su estado de funcionamiento. Los resultados muestran que el prototipo físico puede pavimentar la barrera de arena en forma de tablero de ajedrez de paja sobre la arena normalmente, y el vehículo portátil para el pavimentado de barreras de paja puede ser una referencia para otros vehículos de control de arena y proporcionar una forma efectiva de pavimentar barreras de paja en forma de tablero de ajedrez para controlar la desertificación.
Descripción
El pavimento de barreras de paja en forma de tablero de ajedrez en el desierto es una medida eficiente para la protección contra el viento y la fijación de arena. Generalmente, las barreras de paja en forma de tablero de ajedrez se pavimentan manualmente. Enfocándose en el bajo nivel de automatización del pavimentado de barreras de paja en forma de tablero de ajedrez, se diseñó en este documento un vehículo portátil para el pavimentado de estas barreras. Primero, el vehículo portátil para el pavimentado de barreras de paja se diseñó utilizando SolidWorks, y los contenidos del diseño incluyen un mecanismo de inserción de hierba, un mecanismo de transmisión intermitente, un mecanismo metamórfico, y motor y fuente de alimentación. Luego, se llevó a cabo la prueba de carga del mecanismo de inserción de hierba para determinar la carga máxima de fuerza de 25 N durante el proceso de inserción de hierba, y se verificó la resistencia del balancín y la barra deslizante horizontal. Entre ellos, el factor de seguridad de la barra del balancín y la barra deslizante horizontal fue de 1 y 1.5, respectivamente, y el esfuerzo permisible de la barra del balancín y la barra deslizante horizontal fue de 27.3 MPa y 205 MPa. Las tensiones máximas de 0.92 MPa y 67 MPa fueron menores que las tensiones permisibles, lo que cumple con los requisitos de resistencia. Para verificar el principio de diseño y los resultados de la verificación de resistencia, se analizaron el mecanismo de inserción de hierba, el balancín y la barra deslizante horizontal utilizando ABAQUS. Los resultados muestran que el mecanismo de inserción de hierba tiene una característica de retorno rápido obvia, que está en concordancia con el principio de diseño. Al mismo tiempo, la tensión máxima de la barra del balancín y la barra deslizante horizontal fue de 1 MPa y 36 MPa, respectivamente, lo que cumple con los requisitos de resistencia. Finalmente, se fabricó el prototipo físico y se verificó su estado de funcionamiento. Los resultados muestran que el prototipo físico puede pavimentar la barrera de arena en forma de tablero de ajedrez de paja sobre la arena normalmente, y el vehículo portátil para el pavimentado de barreras de paja puede ser una referencia para otros vehículos de control de arena y proporcionar una forma efectiva de pavimentar barreras de paja en forma de tablero de ajedrez para controlar la desertificación.