木薯塊根收獲機拔起機構的設計與優(yōu)化
發(fā)布時間：2020-12-06 23:22
木薯的機械化收獲是木薯種植業(yè)的薄弱環(huán)節(jié),目前國內的木薯收獲機械處于試驗研究階段,尚無成熟機型,已研制的收獲機械自動化控制程度較低。國外研制的木薯收獲機械雖然較多,但并不適合我國的木薯塊根收獲。因此,研制能控制拔起機構運動,實現(xiàn)挖掘松土、抖動分離以及拔起分離功能的木薯塊根收獲機有重要意義。論文根據(jù)木薯種植特點及生物特性,設計出了一種挖拔式木薯塊根收獲機拔起機構,且采用仿真技術,建立了木薯收獲機拔起機構的虛擬樣機,并通過了物理試驗驗證,同時,對木薯收獲機械的主要工作部件進行了優(yōu)化。結果表明,木薯塊根收獲機拔起機構的主要結構參數(shù)的設計合理,所建立的虛擬樣機精度較高,木薯塊根收獲機拔起機構運行平穩(wěn),能按設計要求完成相關動作,機構主要工作部件的輕量化優(yōu)化合理且效果顯著,優(yōu)化后,前直桿重量減輕了81.6%,后直桿重量減輕了41.1%,花鍵軸重量減輕了51.3%,凸輪軸重量減輕了53.2%,達到了設計與優(yōu)化的目的。
【文章來源】：廣西大學廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】：72 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
LW系列木薯收獲機
Fig. 2-8 Kinematic analysis of the parallel four-bar mechanism本文進行參數(shù)化建模的基本思路是對提升機構的鉸接點的坐標參數(shù)化，參照圖2-9將提升機構由空間對稱雙平行四桿機構簡化為平面平行四桿機構，并在ADAMS建立其簡化模型。設桿件AB、CD長度為變量DV 1，桿件BC、AD長度為變量DV 2，桿件AB、CD與水平面的初始夾角（即機構最小傳動角，后文將全部簡稱最小傳動角）為變量DV3，為保證機構提升高度不小于3(km，設計變量應滿足式2-7。(DF_1) - (DF_1) X sin(Z)F_3)>300(/nw) (2-7)而在四桿機構ABCD的運動過程中，傳動角由小變大，為保證機構具有良好的傳力性能
44°以D為坐標原點，對四個鉸接點A、B、C、D的坐標進行參數(shù)化，如圖2-10所示；創(chuàng)建桿件AB、BC、CD、AD,得到參數(shù)化的平行四邊形機構模型，在鉸接點B、C、D分別添加旋轉副約束，在A點添加點面副約束，參照式2-6在D點添加旋轉驅動，如圖2-11所示；在桿件AD質心創(chuàng)建水平方向滑移副約束及滑移驅動
【參考文獻】：
期刊論文
[1]木薯塊根挖掘作業(yè)過程的數(shù)值模擬[J]. 楊望,賈豐云,楊堅. 工程力學. 2013(06)
[2]種植于紅粘土的木薯塊根挖掘作業(yè)數(shù)值模擬[J]. 楊望,楊堅,賈豐云,王秋羽,黃亦其. 機械工程學報. 2013(09)
[3]木薯收獲機二階曲面鏟的有限元靜力學分析[J]. 關意昭,張周強,黃范輝,徐武彬,阮孝剛. 農機化研究. 2012(10)
[4]4UM-160型木薯收獲機的研發(fā)應用[J]. 莫清貴,黃鳴安. 廣西農業(yè)機械化. 2012(03)
[5]4UMS-1型木薯收獲機的設計[J]. 孫佑攀,廖宇蘭,陳丹萍. 農機化研究. 2012(02)
[6]木薯力學特性測試[J]. 楊望,楊堅,鄭曉婷,王秋羽,賈豐云,趙家琦. 農業(yè)工程學報. 2011(S2)
[7]木薯塊根拔起力的力學模型和數(shù)學模型分析[J]. 楊望,蔡敢為,楊堅,黃亦其. 農業(yè)工程學報. 2011(11)
[8]4UMS-390Ⅱ型木薯收獲機的研制[J]. 薛忠,黃暉,李明,邸志鋒,高文武,崔振德. 農機化研究. 2010(08)
[9]淺談我國木薯種收機械化技術[J]. 袁成宇,梁棟,廖宇蘭,林茂. 現(xiàn)代農業(yè)裝備. 2010(Z1)
[10]木薯收獲機械研究進展[J]. 廖宇蘭,孫佑攀,林大春,何彩霞. 熱帶農業(yè)工程. 2009(01)
博士論文
[1]基于粘土的木薯塊根仿生拔起機構基礎理論研究[D]. 楊望.廣西大學 2012
碩士論文
[1]木薯收獲機械拔起速度模型的優(yōu)化研究[D]. 李娟娟.廣西大學 2013
[2]水稻芽種播種機整體結構仿真優(yōu)化及研究[D]. 李軍林.廣西大學 2013
[3]木薯塊根挖掘機理的動力學仿真研究[D]. 賈豐云.廣西大學 2012
[4]木薯挖掘鏟結構參數(shù)的優(yōu)化研究[D]. 王秋羽.廣西大學 2012
[5]木薯收獲機挖掘鏟的設計分析研究[D]. 張周強.廣西工學院 2012
[6]挖拔式木薯收獲機挖掘部件研究[D]. 陳丹萍.海南大學 2012
本文編號：2902179
【文章來源】：廣西大學廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】：72 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
LW系列木薯收獲機
Fig. 2-8 Kinematic analysis of the parallel four-bar mechanism本文進行參數(shù)化建模的基本思路是對提升機構的鉸接點的坐標參數(shù)化，參照圖2-9將提升機構由空間對稱雙平行四桿機構簡化為平面平行四桿機構，并在ADAMS建立其簡化模型。設桿件AB、CD長度為變量DV 1，桿件BC、AD長度為變量DV 2，桿件AB、CD與水平面的初始夾角（即機構最小傳動角，后文將全部簡稱最小傳動角）為變量DV3，為保證機構提升高度不小于3(km，設計變量應滿足式2-7。(DF_1) - (DF_1) X sin(Z)F_3)>300(/nw) (2-7)而在四桿機構ABCD的運動過程中，傳動角由小變大，為保證機構具有良好的傳力性能
44°以D為坐標原點，對四個鉸接點A、B、C、D的坐標進行參數(shù)化，如圖2-10所示；創(chuàng)建桿件AB、BC、CD、AD,得到參數(shù)化的平行四邊形機構模型，在鉸接點B、C、D分別添加旋轉副約束，在A點添加點面副約束，參照式2-6在D點添加旋轉驅動，如圖2-11所示；在桿件AD質心創(chuàng)建水平方向滑移副約束及滑移驅動
【參考文獻】：
期刊論文
[1]木薯塊根挖掘作業(yè)過程的數(shù)值模擬[J]. 楊望,賈豐云,楊堅. 工程力學. 2013(06)
[2]種植于紅粘土的木薯塊根挖掘作業(yè)數(shù)值模擬[J]. 楊望,楊堅,賈豐云,王秋羽,黃亦其. 機械工程學報. 2013(09)
[3]木薯收獲機二階曲面鏟的有限元靜力學分析[J]. 關意昭,張周強,黃范輝,徐武彬,阮孝剛. 農機化研究. 2012(10)
[4]4UM-160型木薯收獲機的研發(fā)應用[J]. 莫清貴,黃鳴安. 廣西農業(yè)機械化. 2012(03)
[5]4UMS-1型木薯收獲機的設計[J]. 孫佑攀,廖宇蘭,陳丹萍. 農機化研究. 2012(02)
[6]木薯力學特性測試[J]. 楊望,楊堅,鄭曉婷,王秋羽,賈豐云,趙家琦. 農業(yè)工程學報. 2011(S2)
[7]木薯塊根拔起力的力學模型和數(shù)學模型分析[J]. 楊望,蔡敢為,楊堅,黃亦其. 農業(yè)工程學報. 2011(11)
[8]4UMS-390Ⅱ型木薯收獲機的研制[J]. 薛忠,黃暉,李明,邸志鋒,高文武,崔振德. 農機化研究. 2010(08)
[9]淺談我國木薯種收機械化技術[J]. 袁成宇,梁棟,廖宇蘭,林茂. 現(xiàn)代農業(yè)裝備. 2010(Z1)
[10]木薯收獲機械研究進展[J]. 廖宇蘭,孫佑攀,林大春,何彩霞. 熱帶農業(yè)工程. 2009(01)
博士論文
[1]基于粘土的木薯塊根仿生拔起機構基礎理論研究[D]. 楊望.廣西大學 2012
碩士論文
[1]木薯收獲機械拔起速度模型的優(yōu)化研究[D]. 李娟娟.廣西大學 2013
[2]水稻芽種播種機整體結構仿真優(yōu)化及研究[D]. 李軍林.廣西大學 2013
[3]木薯塊根挖掘機理的動力學仿真研究[D]. 賈豐云.廣西大學 2012
[4]木薯挖掘鏟結構參數(shù)的優(yōu)化研究[D]. 王秋羽.廣西大學 2012
[5]木薯收獲機挖掘鏟的設計分析研究[D]. 張周強.廣西工學院 2012
[6]挖拔式木薯收獲機挖掘部件研究[D]. 陳丹萍.海南大學 2012
本文編號：2902179
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