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J-GLOBAL ID：202102276500792225   整理番号：21A1090873

超音波振動に基づく土壌切削掘削装置の設計と試験【JST・京大機械翻訳】

Design and Test of Soil Cutting and Digging Device Based on Ultrasonic Vibration

著者 (2件)： Wang Dongwei (青島農業大学机電工程学院,青島266109) ,  Wang Jiasheng (青島農業大学机電工程学院,青島266109)
資料名： Nongye Jixie Xuebao  (Nongye Jixie Xuebao)
巻： 51  号： 11  ページ： 85-92  発行年： 2020年 
JST資料番号： C2453A  ISSN： 1000-1298  CODEN： NUYCA3  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 中国 (CHN)  言語： 中国語 (ZH)

抄録/ポイント： 農業装備の接触部品に対する作業抵抗が大きく、エネルギー消耗が高いなどの問題に対して、超音波高周波振動支援土壌切削掘削を利用して抵抗を低減する技術案を提案し、超音波振動土壌切削掘削装置を設計した。超音波励振周波数として20kHzを選定し,結合共振効果に基づいて,サンドイッチ型変換器と円錐変形幅棒の構造パラメータを解析,設計した。可変振幅ロッドの有限要素モデルを構築し,シミュレーション法を用いてモード解析と調和応答を解析し,シミュレーション結果により,可変振幅ロッドの軸線伸縮固有振動数が20kHzに近く,設計値と一致することを示した。超音波振動による土壌切削掘削の抵抗試験プラットフォームを構築し、超音波振動のない土壌切削掘削による抵抗土槽の対比実験を行った。超音波振動掘削は,振動のない剛性掘削と比較して,土壌切削抵抗を効果的に減少でき,そして,1.5,2.5,3.5MPaの3つの土壌硬度の下で,超音波振動掘削によるバケットの抗力低減率は,それぞれ,35.1%,40.7%,および44.3%であった。土壌の硬度が大きければ大きいほど,超音波振動掘削バケットの抗力低減効果は明らかであった。土壌含水量が20%48%の場合、振動の有無にかかわらず、土壌切削の掘削抵抗はいずれも土壌の含水率の増加に伴い、急速に低下し、その後ゆっくりと上昇した。超音波振動励起は余分なエネルギーを必要とするため、振動掘削の総エネルギー消費は低下しない。試験結果は,超音波振動による土壌切削掘削の抗力低減方式の実現可能性とパラメータ設計の合理性を証明した。Data from Wanfang. Translated by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 共振 ,  固有振動数 ,  シミュレーション ,  *超音波 ,  モード解析 ,  *切削 ,  剛性 ,  切削抵抗 ,  *掘削装置 ,  振動励起 ,  励振 ,  土壌含水量 ,  *超音波振動 ,  構造パラメータ
準シソーラス用語： FEMモデル , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (2件)： 切削一般  (QC02010V) ,  掘削機械  (QE03030E)

タイトルに関連する用語 (6件)： 超音波振動 ,  土壌 ,  切削 ,  掘削装置 ,  設計 ,  試験