四行半喂入花生聯(lián)合收獲摘果機(jī)理與篩選特性研究
發(fā)布時(shí)間：2024-10-05 02:30
花生是我國最具國際競(jìng)爭(zhēng)力的優(yōu)質(zhì)優(yōu)勢(shì)油料作物。近幾年,隨著花生種植面積增長(zhǎng)以及規(guī)�；a(chǎn)發(fā)展,科研單位和企業(yè)分別研發(fā)了四行半喂入花生聯(lián)合收獲機(jī)、花生多行撿拾聯(lián)合收獲機(jī)等高效聯(lián)合收獲設(shè)備。摘果與篩選技術(shù)是四行半喂入花生聯(lián)合收獲機(jī)的關(guān)鍵技術(shù),但目前摘果作業(yè)機(jī)理不明晰、篩選機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法和依據(jù)不足,制約了整機(jī)裝備創(chuàng)新水平和作業(yè)質(zhì)量的提升。針對(duì)上述問題,本文以本團(tuán)隊(duì)創(chuàng)制的四行半喂入花生聯(lián)合收獲機(jī)摘果和篩選關(guān)鍵機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象,從與花生機(jī)械收獲息息相關(guān)的花生株系特性研究入手,選取我國花生主產(chǎn)區(qū)11個(gè)典型花生品種為研究對(duì)象,研究獲取收獲期花生株系基本信息、幾何特性、含水率、機(jī)械和生物力學(xué)特性、結(jié)果特性等重要參數(shù),應(yīng)用Access建立可分類查詢與統(tǒng)計(jì)分析的花生株系特性數(shù)據(jù)庫;以上述重要特性測(cè)試數(shù)據(jù)為依據(jù),建立莢果有限元模型、株系柔性體模型和摘果裝置剛?cè)狁詈隙囿w動(dòng)力學(xué)仿真模型,開展莢果碰撞有限元分析,研究不同碰撞速度時(shí)莢果的力學(xué)特征;開展不同參數(shù)條件下摘果作業(yè)動(dòng)態(tài)仿真分析,重點(diǎn)分析花生莢果的受力和運(yùn)動(dòng)行為特性、“果-柄”和“柄-秧”的連接特性等;集成高速攝影測(cè)試系統(tǒng),構(gòu)建半喂入花生摘果試驗(yàn)臺(tái),研究在上述仿...
【文章頁數(shù)】：161 頁
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 引言
1.1 研究目的和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 整機(jī)裝備研究現(xiàn)狀
1.2.2 花生株系特性研究現(xiàn)狀
1.2.3 半喂入花生聯(lián)合收獲摘果技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.4 半喂入花生聯(lián)合收獲篩選技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 課題來源及主要研究?jī)?nèi)容
1.3.1 課題來源
1.3.2 主要研究?jī)?nèi)容
1.4 技術(shù)路線
1.5 擬解決的關(guān)鍵問題和關(guān)鍵技術(shù)
1.6 本章小結(jié)
第二章 花生株系特性研究
2.1 花生發(fā)育及品種選取
2.2 花生株系特性研究?jī)?nèi)容
2.3 花生株系基本信息測(cè)試
2.3.1 花生株系基本信息
2.3.2 含水率測(cè)試
2.3.3 莢果尺寸測(cè)試
2.3.4 莖稈層和莢果層幾何特性
2.4 果-柄和秧-柄節(jié)點(diǎn)粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)
2.4.1 試驗(yàn)材料與方法
2.4.2 結(jié)果分析
2.5 莢果外殼拉力試驗(yàn)
2.5.1 外殼結(jié)構(gòu)
2.5.2 拉力試驗(yàn)
2.6 莢果壓縮試驗(yàn)
2.6.1 試驗(yàn)材料與方法
2.6.2 結(jié)果分析
2.7 莢果切壓試驗(yàn)
2.7.1 試驗(yàn)材料與方法
2.7.2 結(jié)果分析
2.8 莢果沖擊試驗(yàn)
2.8.1 固定沖擊試驗(yàn)
2.8.2 自由沖擊試驗(yàn)
2.9 花生莖稈力學(xué)試驗(yàn)
2.9.1 試驗(yàn)材料與方法
2.9.2 結(jié)果分析
2.10 花生株系特性數(shù)據(jù)庫構(gòu)建
2.11 本章小結(jié)
第三章 半喂入花生摘果試驗(yàn)臺(tái)及仿真平臺(tái)構(gòu)建
3.1 半喂入花生摘果試驗(yàn)臺(tái)研制
3.1.1 總體設(shè)計(jì)
3.1.2 摘果裝置設(shè)計(jì)
3.1.3 自動(dòng)喂秧平臺(tái)設(shè)計(jì)
3.1.3.1 總體設(shè)計(jì)
3.1.3.2 運(yùn)動(dòng)和受力分析
3.1.3.3 主要參數(shù)優(yōu)化
3.1.4 夾持輸送裝置設(shè)計(jì)
3.1.4.1 總體設(shè)計(jì)
3.1.4.2 三角區(qū)設(shè)計(jì)
3.1.4.3 齒形鏈參數(shù)設(shè)計(jì)
3.1.5 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1.6 花生保鮮庫設(shè)計(jì)
3.1.7 試驗(yàn)臺(tái)總體介紹
3.2 花生株系柔性體模型的建立
3.2.1 莢果CAD模型的建立
3.2.2 莢果有限元模型的建立
3.2.3 花生株系柔性體模型的建立
3.3 摘果系統(tǒng)剛?cè)狁詈象w模型的建立
3.3.1 建立思路
3.3.2 關(guān)鍵參數(shù)設(shè)定
3.3.3 模型約束和驅(qū)動(dòng)
3.3.4 檢測(cè)傳感器及控制算法
3.4 本章小結(jié)
第四章 半喂入花生摘果機(jī)理研究
4.1 摘果葉片試驗(yàn)研究
4.1.1 試驗(yàn)方案
4.1.2 作業(yè)過程高速攝影解析
4.1.3 指標(biāo)測(cè)定與分析
4.2 莢果與摘果葉片碰撞力學(xué)分析
4.2.1 莢果受力分析
4.2.2 碰撞分析
4.2.3 莢果破損分析
4.2.4 莢果碰撞損傷臨界速度
4.2.5 試驗(yàn)研究
4.3 HYPERMESH聯(lián)合LS-DYNA莢果碰撞有限元分析
4.3.1 接觸算法和控制設(shè)置
4.3.2 K文件求解
4.3.3 結(jié)果分析
4.4 剛?cè)狁詈隙囿w動(dòng)力學(xué)仿真
4.5 摘果過程高速攝影試驗(yàn)研究
4.5.1 莢果-摘果葉片相互作用解析
4.5.2 一個(gè)摘果周期高速攝影解析
4.5.3 莖稈軌跡測(cè)定與分析
4.5.4 莢果軌跡和速度
4.5.4.1 理論分析
4.5.4.2 試驗(yàn)研究
4.6 單因素試驗(yàn)研究
4.6.1 五因素試驗(yàn)研究
4.6.2 供給株數(shù)影響試驗(yàn)研究
4.6.2.1 供給株數(shù)對(duì)摘果輥功耗的影響
4.6.2.2 供給株數(shù)對(duì)作業(yè)指標(biāo)的影響
4.7 摘果裝置參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)
4.7.1 試驗(yàn)材料
4.7.2 試驗(yàn)方案
4.7.3 結(jié)果分析
4.7.4 試驗(yàn)驗(yàn)證
4.8 本章小結(jié)
第五章 半喂入花生摘果摘出物組分測(cè)定及篩選特性研究
5.1 摘果裝置摘出物組分測(cè)定
5.1.1 試驗(yàn)方法
5.1.2 試驗(yàn)分析
5.2 恢復(fù)系數(shù)研究
5.2.1 試驗(yàn)材料與方法
5.2.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.2.3 正交試驗(yàn)結(jié)果
5.2.4 單因素試驗(yàn)
5.3 摩擦系數(shù)研究
5.3.1 理論依據(jù)
5.3.2 試驗(yàn)材料
5.3.3 試驗(yàn)方法
5.3.4 滾動(dòng)摩擦問題分析
5.3.5 結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 半喂入花生聯(lián)合收獲篩選特性研究
6.1 搭接式彈指振動(dòng)篩設(shè)計(jì)
6.1.1 總體結(jié)構(gòu)
6.1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6.2 篩面結(jié)構(gòu)對(duì)比試驗(yàn)
6.2.1 試驗(yàn)條件
6.2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)
6.3 彈指振動(dòng)分析
6.4 參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)
6.4.1 試驗(yàn)方法
6.4.2 結(jié)果分析
6.4.3 試驗(yàn)驗(yàn)證
6.5 整機(jī)試驗(yàn)
6.6 本章總結(jié)
第七章 全文總結(jié)
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷
本文編號(hào)：4007437
【文章頁數(shù)】：161 頁
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 引言
1.1 研究目的和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 整機(jī)裝備研究現(xiàn)狀
1.2.2 花生株系特性研究現(xiàn)狀
1.2.3 半喂入花生聯(lián)合收獲摘果技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.4 半喂入花生聯(lián)合收獲篩選技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 課題來源及主要研究?jī)?nèi)容
1.3.1 課題來源
1.3.2 主要研究?jī)?nèi)容
1.4 技術(shù)路線
1.5 擬解決的關(guān)鍵問題和關(guān)鍵技術(shù)
1.6 本章小結(jié)
第二章 花生株系特性研究
2.1 花生發(fā)育及品種選取
2.2 花生株系特性研究?jī)?nèi)容
2.3 花生株系基本信息測(cè)試
2.3.1 花生株系基本信息
2.3.2 含水率測(cè)試
2.3.3 莢果尺寸測(cè)試
2.3.4 莖稈層和莢果層幾何特性
2.4 果-柄和秧-柄節(jié)點(diǎn)粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)
2.4.1 試驗(yàn)材料與方法
2.4.2 結(jié)果分析
2.5 莢果外殼拉力試驗(yàn)
2.5.1 外殼結(jié)構(gòu)
2.5.2 拉力試驗(yàn)
2.6 莢果壓縮試驗(yàn)
2.6.1 試驗(yàn)材料與方法
2.6.2 結(jié)果分析
2.7 莢果切壓試驗(yàn)
2.7.1 試驗(yàn)材料與方法
2.7.2 結(jié)果分析
2.8 莢果沖擊試驗(yàn)
2.8.1 固定沖擊試驗(yàn)
2.8.2 自由沖擊試驗(yàn)
2.9 花生莖稈力學(xué)試驗(yàn)
2.9.1 試驗(yàn)材料與方法
2.9.2 結(jié)果分析
2.10 花生株系特性數(shù)據(jù)庫構(gòu)建
2.11 本章小結(jié)
第三章 半喂入花生摘果試驗(yàn)臺(tái)及仿真平臺(tái)構(gòu)建
3.1 半喂入花生摘果試驗(yàn)臺(tái)研制
3.1.1 總體設(shè)計(jì)
3.1.2 摘果裝置設(shè)計(jì)
3.1.3 自動(dòng)喂秧平臺(tái)設(shè)計(jì)
3.1.3.1 總體設(shè)計(jì)
3.1.3.2 運(yùn)動(dòng)和受力分析
3.1.3.3 主要參數(shù)優(yōu)化
3.1.4 夾持輸送裝置設(shè)計(jì)
3.1.4.1 總體設(shè)計(jì)
3.1.4.2 三角區(qū)設(shè)計(jì)
3.1.4.3 齒形鏈參數(shù)設(shè)計(jì)
3.1.5 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1.6 花生保鮮庫設(shè)計(jì)
3.1.7 試驗(yàn)臺(tái)總體介紹
3.2 花生株系柔性體模型的建立
3.2.1 莢果CAD模型的建立
3.2.2 莢果有限元模型的建立
3.2.3 花生株系柔性體模型的建立
3.3 摘果系統(tǒng)剛?cè)狁詈象w模型的建立
3.3.1 建立思路
3.3.2 關(guān)鍵參數(shù)設(shè)定
3.3.3 模型約束和驅(qū)動(dòng)
3.3.4 檢測(cè)傳感器及控制算法
3.4 本章小結(jié)
第四章 半喂入花生摘果機(jī)理研究
4.1 摘果葉片試驗(yàn)研究
4.1.1 試驗(yàn)方案
4.1.2 作業(yè)過程高速攝影解析
4.1.3 指標(biāo)測(cè)定與分析
4.2 莢果與摘果葉片碰撞力學(xué)分析
4.2.1 莢果受力分析
4.2.2 碰撞分析
4.2.3 莢果破損分析
4.2.4 莢果碰撞損傷臨界速度
4.2.5 試驗(yàn)研究
4.3 HYPERMESH聯(lián)合LS-DYNA莢果碰撞有限元分析
4.3.1 接觸算法和控制設(shè)置
4.3.2 K文件求解
4.3.3 結(jié)果分析
4.4 剛?cè)狁詈隙囿w動(dòng)力學(xué)仿真
4.5 摘果過程高速攝影試驗(yàn)研究
4.5.1 莢果-摘果葉片相互作用解析
4.5.2 一個(gè)摘果周期高速攝影解析
4.5.3 莖稈軌跡測(cè)定與分析
4.5.4 莢果軌跡和速度
4.5.4.1 理論分析
4.5.4.2 試驗(yàn)研究
4.6 單因素試驗(yàn)研究
4.6.1 五因素試驗(yàn)研究
4.6.2 供給株數(shù)影響試驗(yàn)研究
4.6.2.1 供給株數(shù)對(duì)摘果輥功耗的影響
4.6.2.2 供給株數(shù)對(duì)作業(yè)指標(biāo)的影響
4.7 摘果裝置參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)
4.7.1 試驗(yàn)材料
4.7.2 試驗(yàn)方案
4.7.3 結(jié)果分析
4.7.4 試驗(yàn)驗(yàn)證
4.8 本章小結(jié)
第五章 半喂入花生摘果摘出物組分測(cè)定及篩選特性研究
5.1 摘果裝置摘出物組分測(cè)定
5.1.1 試驗(yàn)方法
5.1.2 試驗(yàn)分析
5.2 恢復(fù)系數(shù)研究
5.2.1 試驗(yàn)材料與方法
5.2.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.2.3 正交試驗(yàn)結(jié)果
5.2.4 單因素試驗(yàn)
5.3 摩擦系數(shù)研究
5.3.1 理論依據(jù)
5.3.2 試驗(yàn)材料
5.3.3 試驗(yàn)方法
5.3.4 滾動(dòng)摩擦問題分析
5.3.5 結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 半喂入花生聯(lián)合收獲篩選特性研究
6.1 搭接式彈指振動(dòng)篩設(shè)計(jì)
6.1.1 總體結(jié)構(gòu)
6.1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6.2 篩面結(jié)構(gòu)對(duì)比試驗(yàn)
6.2.1 試驗(yàn)條件
6.2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)
6.3 彈指振動(dòng)分析
6.4 參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)
6.4.1 試驗(yàn)方法
6.4.2 結(jié)果分析
6.4.3 試驗(yàn)驗(yàn)證
6.5 整機(jī)試驗(yàn)
6.6 本章總結(jié)
第七章 全文總結(jié)
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷
本文編號(hào)：4007437
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