發(fā)布時間：2020-11-22 08:35

　　 新疆光照長、溫差大的獨特氣候,使了小麥、瓜果產生優(yōu)質質量。受地域性兵團提出的農產品多樣化戰(zhàn)略影響,新疆本地馬鈴薯種植面積逐年增加。本課題針對機械收獲效果差,中小農戶要求,對現(xiàn)有一種小型馬鈴薯收獲機進行優(yōu)化分析,以滿足該區(qū)域內的收獲要求。本文主要進行了以下幾個方面的工作:1.通過實地調查新疆馬鈴薯的種植模式,壟高、等特點,分析新疆自治區(qū)現(xiàn)存收獲機械的優(yōu)缺點,為優(yōu)化適應新疆本地一種小型馬鈴薯收獲機提供參考。2.對小型馬鈴薯收獲機關鍵部件的機架,挖掘鏟進行設計與優(yōu)化,確定了其結構參數(shù),應用三維實體建模Soildworks軟件對機架和挖掘鏟進行三維建模,并結合有限元分析軟件ANSYS-Workbench對關鍵部件進行有限元分析。優(yōu)化機架結構與材料,使固有頻率得到提高,避免了受外界振動載荷的影響發(fā)生共振現(xiàn)象,提高了收獲機機架的可靠性。對挖掘鏟進行靜力學分析,得到挖掘鏟的最大應力值為6.07E+007Pa,最大應變?yōu)?mm,證明了工作中有足夠的強度。3.通過三維掃描儀(VTOP)與數(shù)據(jù)點拼接軟件完成馬鈴薯的實體建模,結合Hypermesh和ANSYS/LS-DYNA軟件建立馬鈴薯機械碰撞模型,進行有限元分析與試驗研究,得到馬鈴薯收獲機的機械碰撞安全高度為180mm。為馬鈴薯收獲機運動參數(shù)的設計提供可靠依據(jù)。4.根據(jù)本地馬鈴薯收獲模式,動力匹配等要求,確定了分離裝置結構參數(shù)。通過馬鈴薯在分離柵桿動力學分析得出抖動輪最大轉速為210r/min,升運帶的線速度為2.18m/s。運用ADMAS軟件進行了抖動分離裝置簡化模型的運動仿真,仿真結果證明了運動參數(shù)的合理性。理論計算最大運動參數(shù)作業(yè)下馬鈴薯極限碰撞高度,結果為55mm。此結果遠遠小于馬鈴薯機械碰撞安全高度,證明最大運動參數(shù)下工作馬鈴薯不會發(fā)生機械損傷現(xiàn)象。5.將優(yōu)化完成的機器田間試驗,對明薯率、傷薯率進行測試,采用極差分析法對試驗指標分析與計算,得到運動參數(shù)的最優(yōu)組合。
【學位單位】：石河子大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2016
【中圖分類】：S225.71
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 國內發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.3 新疆自治區(qū)馬鈴薯收獲機現(xiàn)狀
    1.3 國內小型馬鈴薯收獲機存在的問題
    1.4 研究內容及技術路線
        1.4.1 研究的主要內容
        1.4.2 研究的技術路線
第二章 關鍵部件的設計與優(yōu)化
    2.1 新疆地區(qū)馬鈴薯種植環(huán)境與模式
    2.2 總體結構與工作原理
    2.3 關鍵部件的分析與優(yōu)化
        2.3.1 機架的優(yōu)化
        2.3.2 機架后橋的有限元模態(tài)分析
    2.4 挖掘鏟的優(yōu)化
        2.4.1 挖掘鏟的類型選擇
        2.4.2 挖掘鏟參數(shù)的設計
    2.5 挖掘鏟的靜力學有限元分析
        2.5.1 創(chuàng)建挖掘鏟模型
        2.5.2 挖掘鏟靜力學分析
        2.5.3 強度校核
    2.6 本章小結
第三章 馬鈴薯機械碰撞有限元分析與試驗研究
    3.1 馬鈴薯機械碰撞有限元分析
        3.1.1 馬鈴薯的實體建模
        3.1.2 馬鈴薯有限元模型的建立
        3.1.3 馬鈴薯跌落碰撞有限元分析
        3.1.4 碰撞應力模擬
    3.2 馬鈴薯碰撞試驗
        3.2.1 馬鈴薯取樣
        3.2.2 試驗方法與結果
    3.3 本章小結
第四章 馬鈴薯收獲機運動參數(shù)的優(yōu)化
    4.1 分離裝置參數(shù)優(yōu)化
        4.1.1 分離裝置的選擇
        4.1.2 抖動輪最大轉速的確定
        4.1.3 升運帶的速度確定
    4.2 抖動分離裝置運動仿真分析
        4.2.1 ADMAS中建立模型
        4.2.2 創(chuàng)建約束與運動副
        4.2.3 創(chuàng)建接觸
        4.2.4 仿真結果分析
        4.2.5 馬鈴薯極限碰撞校核
    4.3 本章小結
第五章 田間試驗
    5.1 試驗方法與目的
    5.2 試驗水平和因素
    5.3 試驗結果分析
    5.4 本章小結
第六章結論與建議
    6.1 結論
    6.2 建議
參考文獻
致謝
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本文編號：2894418