【摘要】：油菜作為我國主要的經(jīng)濟(jì)作物與油料作物,種植區(qū)域廣、種植面積大,具有不可或缺的地位。油菜收割工序繁瑣是阻礙油菜大面積推廣的一個(gè)主要問題,而油菜聯(lián)合收割機(jī)是解決這個(gè)問題的關(guān)鍵所在。目前國內(nèi)市場上出現(xiàn)的油菜聯(lián)合收割機(jī)是在全喂入稻麥聯(lián)合收割機(jī)的基礎(chǔ)上改裝而來,實(shí)現(xiàn)其基本功能之后,還需要進(jìn)一步考慮精簡結(jié)構(gòu)、降低功耗、減緩振動(dòng)和噪聲、降低損失率等問題。割臺作為油菜收獲機(jī)的關(guān)鍵部件,不僅會(huì)受到發(fā)動(dòng)機(jī)、割刀傳動(dòng)系統(tǒng)、田間環(huán)境、撥禾輪等旋轉(zhuǎn)部件,機(jī)構(gòu)與作物相互作用等外部載荷激勵(lì),而且承受絞龍、脫粒滾筒等旋轉(zhuǎn)部件運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的慣性載荷激勵(lì)。而這些激勵(lì)會(huì)導(dǎo)致割臺振動(dòng)劇烈、故障率高等問題,故研究割臺振動(dòng)特性及其影響規(guī)律對聯(lián)合收割機(jī)的減振降噪、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化至關(guān)重要。本課題在系統(tǒng)分析國內(nèi)外油菜聯(lián)合收割機(jī)割臺振動(dòng)特性和結(jié)構(gòu)優(yōu)化的基礎(chǔ)上,展開對油菜聯(lián)合收割機(jī)割臺的有限元分析、非田間與田間振動(dòng)試驗(yàn)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化,主要研究內(nèi)容如下:(1)油菜割臺振動(dòng)特性分析。通過Solidworks建立油菜聯(lián)合收割機(jī)割臺三維模型,以.xt格式文件導(dǎo)入到Ansys Workbench中,在DM中對生成的有限元模型進(jìn)行抽取中面,添加表面印記。然后進(jìn)行材料選擇、網(wǎng)格劃分,邊界條件的設(shè)定等,通過求解、后處理。通過靜力學(xué)分析、模態(tài)分析,可得到油菜割臺總變形、應(yīng)變、應(yīng)力、模態(tài)振型等云圖,以及最大變形量、等效應(yīng)力、應(yīng)力集中處、前20階模態(tài)頻率等。對比分析聯(lián)合收割機(jī)各主要旋轉(zhuǎn)部件的激勵(lì)頻率與油菜割臺固有頻率,避免產(chǎn)生共振,為后期的改進(jìn)提供有效的理論指導(dǎo)。(2)油菜割臺振動(dòng)試驗(yàn)。為找出對割臺振動(dòng)影響最大振源,分別進(jìn)行了非田間和田間試驗(yàn)。利用CoCo-80動(dòng)態(tài)信號分析儀、三軸加速度傳感器分別采集割臺對應(yīng)測點(diǎn)在不同工況下的加速度信號。非田間試驗(yàn)測試僅發(fā)動(dòng)機(jī)工作、發(fā)動(dòng)機(jī)及割刀一起工作等兩組試驗(yàn),每組試驗(yàn)又分別測得其在怠速(1500r/min)、中速(2000r/min)、高速(2500r/min)時(shí)的加速度信號;田間試驗(yàn)則是采集正常作業(yè)情況下各測點(diǎn)的加速度信號,再將信號導(dǎo)入工程數(shù)據(jù)管理軟件EDM中進(jìn)行頻譜變換(FFT)并得出相對應(yīng)的頻譜信號,最后對比分析割臺振動(dòng)時(shí)各測點(diǎn)的時(shí)域及頻譜信號,找出振動(dòng)較大的部位、影響較大的激勵(lì)頻率、激勵(lì)源等,為后期的結(jié)構(gòu)改進(jìn)提供實(shí)踐指導(dǎo)。(3)對比分析有限元理論分析與振動(dòng)試驗(yàn)。綜合分析得出針對割臺振動(dòng)較強(qiáng)的激勵(lì)源,以便更好的了解割臺的振動(dòng)特性,為后期割臺的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供理論指導(dǎo);以及針對其應(yīng)力較大、變形較大處進(jìn)行局部結(jié)構(gòu)改進(jìn)優(yōu)化。(4)油菜割臺結(jié)構(gòu)改進(jìn)。對比分析有限元分析結(jié)果以及振動(dòng)試驗(yàn)結(jié)果,找出設(shè)計(jì)較薄弱環(huán)節(jié),進(jìn)行局部優(yōu)化,通過添加支撐、加強(qiáng)筋等措施來優(yōu)化割臺。對比分析不同改進(jìn)方案之間的優(yōu)化效果,選出一個(gè)效果相對較優(yōu)的改進(jìn)方案。對改進(jìn)后的割臺再次進(jìn)行有限元分析,結(jié)合對比分析前的有限元分析結(jié)果、振動(dòng)試驗(yàn)結(jié)果,可知改進(jìn)優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)不僅滿足強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求,同時(shí)使第一階固有頻率從7.87 Hz提升到11.55 Hz,避開了割刀、鏈耙式輸送器以及脫離滾筒激振頻率范圍,避免了共振現(xiàn)象發(fā)生。
【圖文】：

第二章 油菜聯(lián)合收割機(jī)割臺有限元分析菜收獲機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及振動(dòng)激勵(lì)分析菜聯(lián)合收割機(jī)是目前促使油菜快速增產(chǎn)增量的方式之一，它能快速高成油菜收割、脫粒、清選等工序，縮短了收獲工時(shí)，提高了工作效率油菜聯(lián)合收割機(jī)基本上都是通過在稻麥聯(lián)合收割機(jī)的基礎(chǔ)上延長割臺、添加豎割刀等改進(jìn)而來。由于割臺整體結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，加上工作環(huán)境機(jī)的振動(dòng)相對較大，，尤其是割臺的振動(dòng)，為找出針對割臺振動(dòng)影響較，需要對其影響較大的幾個(gè)振源進(jìn)行對比分析。 油菜聯(lián)合收割機(jī)結(jié)構(gòu)及其工作過程LL 1.5Y 型聯(lián)合收割機(jī)生產(chǎn)率為 0.1~0.15 hm2/h，整機(jī)質(zhì)量 2 450 kg，1245 kW，外形尺寸(長×寬×高)5 240 mm×2 820 mm×2 500 mm。主要由割部分、傾斜輸送器、行走裝置和操縱機(jī)構(gòu)組成(圖 2-1)。

c 油菜割臺圖 2-3 油菜割臺結(jié)構(gòu)三維模型.2-3 Three-dimensional model of rapeseed header structure處理xt 文件格式導(dǎo)入到有限元分析軟件 ANSYS Wor速計(jì)算的有限元模型（關(guān)卓懷等 2016，高志朋忽略對整體模型網(wǎng)格劃分質(zhì)量影響不大的部分倒軍等 2017），并對其添加材料、劃分網(wǎng)格以及。前處理抽取中面、布爾操作載荷與約束 圖 2-4 有限元分析前處理
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S225

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳衛(wèi)鋒;候俊香;;玉米收割機(jī)割臺阻塞保護(hù)裝置研究[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械;2017年03期

2 劉玉龍;郭輝;李林;孫延智;艾合買提江·司馬義;李奇福;;夾持鏈?zhǔn)矫藁ń斩挵稳「钆_的研制[J];新疆農(nóng)機(jī)化;2017年03期

3 李敏通;劉家驥;朱李軍;趙繼政;查崢;;聯(lián)合收割機(jī)割臺及過橋振動(dòng)有限元模態(tài)分析[J];中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào);2017年07期

4 毛國倫;陳公望;金承烈;劉廣海;;南方稻麥?zhǔn)斋@機(jī)械 收割臺的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械;1978年09期

5 孟為國;金文忻;;聯(lián)合收割機(jī)割臺高度自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械;2013年31期

6 姜魯;關(guān)振亮;;JDL3080型聯(lián)合收割機(jī)割臺的兩項(xiàng)小改裝[J];現(xiàn)代化農(nóng)業(yè);2007年03期

7 唐恒;割前脫聯(lián)合收割機(jī)摘脫割臺[J];江蘇理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2001年04期

8 徐繼中;1065聯(lián)合收割機(jī)的割臺檢查與調(diào)整[J];農(nóng)機(jī)維修;2000年04期

9 王新國;聯(lián)合收割機(jī)割臺縮窄幅寬的改裝及效果[J];新疆農(nóng)機(jī)化;1997年06期

10 武華;;割臺操縱為何下降過快[J];現(xiàn)代化農(nóng)業(yè);1991年09期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 徐翠紅;何丙仲;;馬革倘能歸故里,招魂應(yīng)向日南州——易順鼎反割臺始末[A];臺灣建省與抗日戰(zhàn)爭研究：紀(jì)念抗日戰(zhàn)爭勝利60周年暨臺灣建省120周年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2005年

2 周勇;;前懸掛推倒式割臺設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[A];中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)2011年學(xué)術(shù)年會(huì)（CSAE 2011）論文摘要集[C];2011年

3 金承烈;陳南云;李顯旺;;論半喂入聯(lián)合收割機(jī)可靠性問題[A];水稻生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2006年

4 徐壽國;李景暉;沈振嗣;朱旭良;;聯(lián)合收割機(jī)實(shí)用液壓系統(tǒng)介紹[A];水稻生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2006年

5 馬利民;宋端國;;聯(lián)合收割機(jī)喂入不均勻的原因分析[A];第十一次全國農(nóng)機(jī)維修學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2003年

6 郭震;王德成;鄔備;王光輝;王志琴;劉亮東;;圓盤割草機(jī)割臺試驗(yàn)臺的設(shè)計(jì)與仿真[A];第七屆中國奶業(yè)大會(huì)論文集[C];2016年

7 李杰;閻楚良;楊方飛;;聯(lián)合收割機(jī)割刀擺臂的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[A];走中國特色農(nóng)業(yè)機(jī)械化道路——中國農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)2008年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下冊）[C];2008年

8 龔洵迪;田自祥;王雪紅;;聯(lián)合收割機(jī)的危險(xiǎn)分析與安全標(biāo)志設(shè)計(jì)[A];農(nóng)業(yè)機(jī)械化與全面建設(shè)小康社會(huì)——中國農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)成立40周年慶典暨2003年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2003年

9 戴文華;;油菜機(jī)收的測試與分析[A];農(nóng)業(yè)機(jī)械化與全面建設(shè)小康社會(huì)——中國農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)成立40周年慶典暨2003年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2003年

10 吳福良;劉建政;李長興;;油菜聯(lián)合收割機(jī)的研究[A];農(nóng)業(yè)工程科技創(chuàng)新與建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)——2005年中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集第一分冊[C];2005年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 陳斯 編譯;CLAAS將推出VARIO1230/1080多功能新型割臺[N];中國農(nóng)機(jī)化導(dǎo)報(bào);2016年

2 高玉丈;玉米聯(lián)合收割臺問世[N];山西科技報(bào);2004年

3 實(shí)習(xí)記者 劉博;好玉米機(jī)從割臺做起[N];中國農(nóng)機(jī)化導(dǎo)報(bào);2013年

4 本報(bào)記者 金娟;發(fā)揮割臺技術(shù)優(yōu)勢 天人農(nóng)機(jī)逆勢中求發(fā)展[N];中國農(nóng)機(jī)化導(dǎo)報(bào);2016年

5 湯紹武;如何調(diào)整全喂入聯(lián)合收割機(jī)割臺（上）[N];湖南科技報(bào);2007年

6 記者 陳斌華;甲午戰(zhàn)敗乙未割臺是兩岸共同的傷痛[N];新華每日電訊;2014年

7 湯紹武;如何調(diào)整全喂入聯(lián)合收割機(jī)割臺(下)[N];湖南科技報(bào);2007年

8 ;全喂入收割機(jī)的割臺使用與調(diào)整[N];福建科技報(bào);2004年

9 本報(bào)記者 陳曉星;甲午割臺 不是大陸不要臺灣[N];人民日報(bào)海外版;2014年

10 何瑜;甲午戰(zhàn)后臺灣軍民的反割臺斗爭[N];學(xué)習(xí)時(shí)報(bào);2004年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 解鴻儒;大豆聯(lián)合收獲機(jī)勻流輸送割臺的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[D];山東理工大學(xué);2019年

2 方達(dá)興;油菜聯(lián)合收割機(jī)割臺振動(dòng)分析及其結(jié)構(gòu)改進(jìn)[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2019年

3 易應(yīng)武;小區(qū)谷物聯(lián)合收獲機(jī)氣吹式割臺研制[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

4 廖勇;聯(lián)合收割機(jī)割臺高度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的研究[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

5 趙子英;聯(lián)合收割機(jī)過橋結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2019年

6 伍揚(yáng)華;4LZ-2.0型谷物聯(lián)合收割機(jī)割臺振動(dòng)分析[D];安徽農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

7 高志朋;雙豎切割器低損失油菜割臺設(shè)計(jì)及振動(dòng)分析[D];江蘇大學(xué);2018年

8 曾穎;聯(lián)合收割機(jī)割臺關(guān)鍵部件分析與結(jié)構(gòu)改進(jìn)[D];浙江理工大學(xué);2019年

9 王保愛;青稞莖稈力學(xué)特性及收獲割臺設(shè)計(jì)研究[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

10 何健;臥式油菜割曬機(jī)割臺的研制[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

本文編號：2685665