發(fā)布時間：2020-04-06 15:13

【摘要】：油菜作為一種重要的油料作物在我國有廣泛的種植面積,且呈現(xiàn)穩(wěn)中求升的發(fā)展趨勢。但是我國油菜機械化水平在2016年僅為49.55%,遠遠落后于水稻、小麥、玉米等作物。制約我國油菜機械化發(fā)展的一個主要原因是機收損失率偏高,其總損失率在10%以上,而其中油菜割臺損失約占總損失的一半。在油菜田間收獲時割臺損失大的主要原因有:(1)油菜割臺分禾損失大:由于油菜角果層厚、上部分枝多、且分枝交錯纏繞,需加裝豎切割器用于分禾,剪斷未落入割臺的角果損失使得豎切割器的分禾損失較大。(2)油菜炸莢損失大:成熟的油菜角果受碰撞和振動易炸莢、飛濺,而油菜割臺激振源多、振動復雜、振幅較大,再加上豎切割器的擺動,都使得與成熟油菜角果碰撞形成的炸莢損失大。油菜割臺振動除了造成較大割臺損失外,還嚴重影響機手的舒適性,使機手煩躁,影響機手的身心健康;同時還會加速零部件的微裂紋、疲勞破壞,引發(fā)安全隱患,降低整機工作可靠性。由于國內(nèi)在農(nóng)業(yè)機械減振降噪領(lǐng)域的研究起步較晚,與此相關(guān)的研究和經(jīng)驗相對匱乏,因此降低油菜聯(lián)合收獲機割臺損失和振動已成為亟待解決的問題。本課題基于聯(lián)合收獲機工程實際,針對油菜聯(lián)合收獲機田間收獲時割臺損失率偏大,割臺振動大,可靠性差的問題,利用無錫聯(lián)合收獲機有限公司生產(chǎn)的4LZ-4.3(TH988)油菜聯(lián)合收獲機割臺為原型,設計配置雙豎切割器的低損失油菜割臺,并基于田間收獲進行振動試驗,通過模態(tài)試驗和有限元分析技術(shù)優(yōu)化油菜割臺,降低割臺振動和割臺損失。主要研究內(nèi)容如下:(1)分析油菜割臺主要工作部件,對豎切割器的割刀類型、傳動方式、相對位置和主切割器功率等參數(shù)進行了設計計算,進行撥禾輪空間合理配置以及轉(zhuǎn)速、功率等的計算,設計割臺左右擋板、后擋簾等結(jié)構(gòu)來降低割臺損失。(2)油菜聯(lián)合收獲機割臺振動與割臺損失間關(guān)系的研究。利用DH5902動態(tài)信號測試分析系統(tǒng)對油菜聯(lián)合收獲機田間收獲時的割臺振動進行測試并分析,發(fā)現(xiàn)田間收獲時割刀、撥禾輪和振動篩的作用是引起整個割臺振動的主要因素;通過接樣槽法測試割臺損失發(fā)現(xiàn),豎割刀損失率均占割臺總損失率的29.7~44.7%,減少豎割刀損失將是降低割臺總損失的重點;將油菜割臺振動與割臺損失比較,發(fā)現(xiàn)油菜割臺振動總量較低時,即振動加速度均方根值3.24m/s~2,油菜割臺振動的變化對割臺總損失影響不大,但當油菜割臺振動總量較高時,即振動加速度均方根值≥3.24m/s~2,油菜割臺振動的增大會引起割臺總損失的大幅增大。豎割刀損失率隨豎割刀中部X方向振動位移幅值的增大而增大,但增長速度逐漸降低最終豎割刀損失率穩(wěn)定于1.96%附近。(3)為了降低油菜割臺的振動,對割臺機架的模態(tài)特性進行分析優(yōu)化。根據(jù)試驗模態(tài)分析和有限元模態(tài)分析得到的模態(tài)結(jié)果,對割臺機架優(yōu)化改進。改進后油菜割臺機架的1階和2階模態(tài)的固有頻率分別由8.59Hz、11.45Hz提高到12.2Hz、14.15Hz,提高了42%和24%,避開了各激振源的激振頻率,同時其他各階模態(tài)的固有頻率也得到提高避開了各激勵頻率。此外,1階模態(tài)振型的最大幅值由8.31mm降低為6.56mm,降低了21%,同時改進后前3階模態(tài)振型的豎割刀中部的幅值均有明顯改善,割臺機架的動態(tài)特性有效提高。(4)通過進行田間收獲試驗,對改進后割臺進行振動測試和割臺損失測試,發(fā)現(xiàn)在田間收獲各工況下的振動總量下降了20~55%,而割臺損失率下降了34~58%,這說明對于油菜割臺的結(jié)構(gòu)改進在降低割臺損失上的效果非常顯著,驗證了改進后油菜割臺的低振動性和低損失性。
【圖文】：

.分禾器 2.主切割器 3.豎切割器 4.攪龍 5.撥禾圖 2.1 油菜聯(lián)合收獲機割臺Fig.2.1 The header of rape combined harvester切割器的設計

1.步進電機 2.曲柄 3.連桿圖 2.2 豎割刀驅(qū)動機構(gòu)Fig.2.2 The driving mechanism of vertical cutte割器的垂直位置是豎切割器能否強行將牽切割器的垂直高度決定其切分油菜分枝的
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S225

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 朱禮好;;油菜生產(chǎn)機械化技術(shù)研討會在京召開[J];農(nóng)機質(zhì)量與監(jiān)督;2015年09期

2 李耀明;李有為;徐立章;胡必友;王瑞;;聯(lián)合收獲機割臺機架結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化[J];農(nóng)業(yè)工程學報;2014年18期

3 李海同;廖慶喜;李平;黃鵬;萬星宇;冀牧野;;油菜聯(lián)合收獲機分體組合式割臺的設計[J];華中農(nóng)業(yè)大學學報;2014年05期

4 翟大峰;;油菜機械化收割探討[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技;2014年10期

5 徐立章;李耀明;孫朋朋;龐靖;;履帶式全喂入水稻聯(lián)合收獲機振動測試與分析[J];農(nóng)業(yè)工程學報;2014年08期

6 左青松;黃海東;曹石;楊士芬;廖慶喜;冷鎖虎;吳江生;周廣生;;不同收獲時期對油菜機械收獲損失率及籽粒品質(zhì)的影響[J];作物學報;2014年04期

7 劉倩;楊啟智;;轉(zhuǎn)型期我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的演進[J];農(nóng)村經(jīng)濟;2013年12期

8 李輝;陳宏文;楊超;趙斌;唐顯虎;;含雙饋風電場的電力系統(tǒng)低頻振蕩模態(tài)分析[J];中國電機工程學報;2013年28期

9 王飆;劉峰;李云伍;;我國水稻收割機的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J];農(nóng)機化研究;2013年10期

10 李耀明;孫朋朋;龐靖;徐立章;;聯(lián)合收獲機底盤機架有限元模態(tài)分析與試驗[J];農(nóng)業(yè)工程學報;2013年03期

相關(guān)博士學位論文 前2條

1 鄭敏毅;基于車輛模態(tài)特性分析的物理參數(shù)識別研究及其應用[D];湖南大學;2016年

2 秦世強;橋梁健康監(jiān)測與工作模態(tài)分析的理論和應用及系統(tǒng)實現(xiàn)[D];西南交通大學;2013年

相關(guān)碩士學位論文 前8條

1 韓金陸;基于ANSYS Workbench的螺栓法蘭有限元分析與優(yōu)化[D];浙江海洋大學;2017年

2 王亞丁;履帶式聯(lián)合收獲機駕駛臺振動分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];江蘇大學;2016年

3 謝斌;鼓式制動器低頻振動失穩(wěn)研究[D];廣西大學;2012年

4 李允;汽車白車身模態(tài)分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];西南交通大學;2011年

5 袁海峰;葉輪葉片振動模態(tài)分析與實驗研究[D];武漢理工大學;2010年

6 錢海挺;抓料機司機室—座椅懸置系統(tǒng)振動特性分析及參數(shù)優(yōu)化[D];西南交通大學;2008年

7 董月亮;油菜聯(lián)合收割機割臺撥禾裝置的運動仿真及試驗研究[D];江蘇大學;2008年

8 盛冬平;基于ANSYS的行星齒輪系統(tǒng)參數(shù)化建模與模態(tài)分析研究[D];南京航空航天大學;2008年

，

本文編號：2616678