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地膜覆蓋栽培技術在我國農業生產中起到了非常重要的作用。然而，連年覆蓋地膜，回收的極少，殘留在土壤的廢膜越積越多，造成嚴重的白色污染，影響農業生產及農業的可持續發展。因此，研究殘膜回收機具已成為進一步發展和推廣地膜覆蓋技術的關鍵。懸掛式殘膜回收機結構簡單，制造成本低，動力由拖拉機直接輸出，可一次完成棉桿粉碎還田和耬起殘膜的作業。由于機體較長且為懸掛式，懸掛架的受力非常復雜。因此，為了解懸掛架的應力狀態，對懸掛架進行了動應力測試。

應力測試目的

本次實驗主要是為了檢測懸掛式殘膜回收機懸掛架在各種工況下的應力狀態，為懸掛架的設計方案提供參考數據。

實驗儀器和設備

JHDY動態應變儀模塊化設計，通道數可擴展。采樣頻率軟件設置，不隨通道數遞減，*高可達10KHZ。精度高，功能強大，測量結果準確。筆記本電腦一臺、W型拖拉機一臺。

應力測試方案

為了檢測懸掛架在各種工況下的應力狀態，設計了三種地面狀態進行實驗：⑴一般平地；⑵雙輪過溝；⑶單輪過溝。三種地面狀態是連續的，在進行試驗時，拖拉機分別以兩種速度連續依次經過三種地形。

測點布置

由于殘膜回收機及懸掛架均為對稱結構，因此選擇懸掛架半邊的兩根梁來測試。實驗選取了懸掛架三個點進行動應力測試：槽鋼正面、槽鋼側面、扁鋼單面。懸掛架在運行過程中承受復雜的彎曲和扭轉應力，無法估計兩根梁的主應力方向，在槽鋼正面和側面及扁鋼處均選貼120°應變花，三個測量方向均勻分布。

實驗數據及分析

表1   三處測點在各種地形條件下的應力峰值

 

表1是三處測點在各種地形條件下的應力狀態及*大和最小主應力值。可以看出，每個測點主要承受的是扭矩載荷。雙輪過溝和單輪過溝時，還承受了不同程度的彎矩載荷和扭矩載荷，其中雙輪過溝時彎矩較大，每個測點的*一主應力和第三主應力出現在同一時刻，而在其他地形條件下，*一主應力和第三主應力的最值分別出現在不同時刻，且峰值交替出現。

懸掛架材料的許用應力[σ]=152~167MPa，計算得到*大相當應力163.79MPa，在許用應力范圍內滿足強度要求。*大應力值出現在雙輪過溝扁鋼處，此時扁鋼主要受到扭矩作用，恰恰扁鋼不適合承受扭矩。此處扁鋼應換用同等面積的槽鋼，選用槽鋼63*40*4.8。