【摘要】：隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化進(jìn)程的不斷推進(jìn),實(shí)現(xiàn)甘蔗產(chǎn)業(yè)的全面機(jī)械化得到了業(yè)界越來越多的關(guān)注,國外的甘蔗收獲機(jī)械已經(jīng)相對(duì)成熟,我國的甘蔗機(jī)械仍處于發(fā)展過程中,研制適應(yīng)我國的特色的中小型甘蔗聯(lián)合收割機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)下最要緊的問題,但在國內(nèi)甘蔗收割機(jī)行業(yè)中的機(jī)型卻大多并不成熟,尚無法很好的適應(yīng)我國的甘蔗主產(chǎn)地的丘陵地形。本文針對(duì)中小型切斷式聯(lián)合甘蔗收獲機(jī)的提升裝置為研究目標(biāo),首先通過測(cè)試試驗(yàn)方案對(duì)甘蔗材料的一部分工程常數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)研究,求得甘蔗與甘蔗之間的靜摩擦系數(shù)為0.33,彈性碰撞恢復(fù)系數(shù)為0.50;甘蔗與鋼鐵之間的靜摩擦系數(shù)為0.61,彈性碰撞恢復(fù)系數(shù)為0.55。然后將甘蔗段在提升運(yùn)輸過程中視作散體,通過離散元軟件EDEM對(duì)甘蔗段在提升運(yùn)輸過程中對(duì)刮板輸送臂的載荷譜進(jìn)行研究分析,與在靜力學(xué)分析情況下的在和工作情況進(jìn)行了分析和對(duì)比,在甘蔗段的提升和輸送過程中,靜態(tài)研究分析的結(jié)果便于理論研究分析,而離散情況下的動(dòng)態(tài)分析則更能貼合實(shí)際地描述和反映甘蔗段在刮板輸送臂中的運(yùn)動(dòng)情況和載荷情況。使用有限元分析的方法對(duì)甘蔗刮板輸送臂進(jìn)行研究分析,通過Hypermesh軟件對(duì)甘蔗刮板輸送臂進(jìn)行模型的的前處理工作,對(duì)甘蔗刮板輸送臂的不同種工況依次進(jìn)行研究分析,并將各種工況下分別導(dǎo)入到有限元模型對(duì)輸送臂進(jìn)行有限元分析,對(duì)現(xiàn)今甘蔗刮板輸送臂模型進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。確定甘蔗段在提升與運(yùn)輸過程中所需要的輸送空間,在保證不影響甘蔗段正常的提升運(yùn)輸情況下,建立刮板輸送臂的拓?fù)鋬?yōu)化空間,對(duì)刮板輸送臂進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化,通過拓?fù)鋬?yōu)化重新對(duì)其橫梁與加強(qiáng)筋進(jìn)行布置,之后對(duì)筋板、橫梁、側(cè)梁、擋板等多部件進(jìn)行尺寸優(yōu)化。并將尺寸優(yōu)化后的輸送臂模型進(jìn)行分析,最終使得對(duì)甘蔗刮板輸送臂的整體質(zhì)量由之前的1668kg變?yōu)?356kg,整機(jī)質(zhì)量下降了18.7%,整機(jī)的應(yīng)力分布情況也變得相對(duì)均勻,優(yōu)化后的最大應(yīng)力值由160.7Mpa變?yōu)?58.3Mpa,與之前相比差距不大;最大相對(duì)位移由之前的4.193mm變?yōu)?.766mm,對(duì)整機(jī)運(yùn)行影響不大。本文通過對(duì)運(yùn)輸甘蔗段的離散元分析,在運(yùn)輸過程中對(duì)切斷式聯(lián)合甘蔗收獲機(jī)的提升裝置刮板輸送臂進(jìn)行模擬仿真實(shí)驗(yàn)分析,而后通過拓?fù)鋬?yōu)化和尺寸優(yōu)化兩種優(yōu)化方法對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化,起到了良好優(yōu)化效果。
【圖文】：

第一章 緒論1.1 研究背景我國是一個(gè)食糖消耗大國，食糖的消耗量排在世界的第二位。伴隨著我國綜合實(shí)力的增強(qiáng)，人民對(duì)物質(zhì)生活水平的要求也在不斷提高，對(duì)甜品、對(duì)食糖的需求也在不斷增加，糖業(yè)在我國當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程中有占據(jù)著著極其重要的地位[1]。甘蔗是制糖產(chǎn)業(yè)的主要原料之一，并且在我國的制糖產(chǎn)業(yè)占據(jù)了極大比重，甘蔗在我國大力發(fā)展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)中具有重要意義[2]。

無法保證實(shí)驗(yàn)的有效性。針對(duì)上述問題，將在下章將對(duì)甘蔗刮板輸送臂的工況進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真實(shí)驗(yàn)，用于和正常情況下的靜力學(xué)載荷情況的工況載荷作分析對(duì)比。2.通過使用 EDEM 軟件將甘蔗段視為離散體在刮板輸送臂中進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，是在甘蔗提升與運(yùn)輸研究中的首次嘗試，將對(duì)今后甘蔗收割機(jī)的提升裝置的研發(fā)和改進(jìn)提供良好的新思路和新方法，具有很好的參考價(jià)值和研究意義。3.利用有限元的方法對(duì)甘蔗刮板輸送臂的強(qiáng)度進(jìn)行校核，通過對(duì)現(xiàn)有模型的分析和研究，尋找存在的問題與缺陷，探討二次開發(fā)和優(yōu)化中的可行性。4.初期以與甘蔗刮板輸送臂的占用空間內(nèi)部減去甘蔗運(yùn)輸?shù)墓ぷ骺臻g作為優(yōu)化空間，這樣做的目的是把輸送臂的所有內(nèi)部骨架和安排布置也考慮在優(yōu)化空間內(nèi)，，依據(jù)拓?fù)鋬?yōu)化的結(jié)果，再次進(jìn)行尺寸優(yōu)化，使優(yōu)化結(jié)果方案可以達(dá)到更好的水平。5.將最終優(yōu)化調(diào)整后的模型進(jìn)行強(qiáng)度校核研究，并與優(yōu)化前的模型做相對(duì)的對(duì)比，探究?jī)?yōu)化的意義，更具實(shí)際結(jié)果說明優(yōu)化的價(jià)值和意義。并證明拓?fù)鋬?yōu)化和尺寸優(yōu)化兩種優(yōu)化方案結(jié)合使用的可行性，同時(shí)驗(yàn)證優(yōu)化后的模型效果情況，判斷此優(yōu)化結(jié)果是否符合工作要求。研究技術(shù)路線如下圖 1-2 所示。
【學(xué)位授予單位】：廣西科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S225.53

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