【摘要】：茶園的除草、施肥、松土是茶葉生產過程的重要環(huán)節(jié),茶園傳統(tǒng)的除草施肥松土方式都是人工操作,作業(yè)效率低,勞動強度大�，F(xiàn)有微耕機具有整機尺寸小、結構穩(wěn)定、綜合效率高、操做方便等特點,逐漸開始被農民廣泛使用,但六安茶園由于地形地貌和茶樹種植的農藝特點,現(xiàn)有微耕機一直無法適應其實際生產要求。為了提高茶園的松土、除草效率,本課題通過實際考察六安低山丘陵地區(qū)土壤環(huán)境特點,設計適應山區(qū)茶園土壤耕作的小型茶園微耕機。具體研究內容如下所述:1.設計一種小型茶園微耕機,通過對整機結構受力情況和刀片刀軸受力變形分析,對旋耕部件和傳動系統(tǒng)等關鍵部件進行設計,確定旋耕刀形狀和刀軸轉速等運動參數,根據刀軸轉速和整機前進速度計算旋耕功耗確定發(fā)動機動力匹配,根據變速箱輸入轉速和刀軸最佳切割速度,設計變速箱的傳動系統(tǒng),并配置變速箱各級傳動比。2.基于虛擬樣機和有限元分析等理論知識,在三維軟件里完成旋耕部件的三維建模,導入到有限元分析軟件中,通過有限元仿真分析,得出旋耕刀和刀軸具體的應力分布和位移變化,分析刀具折彎折斷主要原因,在此基礎上為刀具的設計以及合理優(yōu)化結構參數提供理論依據。3.旋耕刀輥是該小型微耕機重要結構部分,整機的性能直接與其動態(tài)特性相關,通過有限元模態(tài)分析,得出刀輥的各階固有頻率和對應振型圖,對各階振型進行分析得出其振動特性,為進步動力學分析以及減少刀輥振動失效奠定基礎。4.加工樣機,進行性能試驗和正交試驗,測量機器基本性能參數,評估機器作業(yè)質量,檢驗該機是否能滿足六安茶園作業(yè)的實際生產要求,同時對整機使用可靠性、安全性以及適應性做整體的校驗。試驗測得耕作深度達到189mm,耕寬為480mm,在最佳組合條件下試驗得出碎土率大于80%,耕作過程中在茶園茶樹間距小、茶蓬間距小以及具有橫向坡度的地帶都能很好的通過,顯著提高了生產效率。
【學位授予單位】：安徽農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S222
【圖文】：

5圖 2- 1 微耕機結構示意圖1.機架組件 2.發(fā)動機 3.把手架 4.限深裝置 5.傳動箱體 6.旋耕刀輥Figure2-1 The structure of micro tillage machineassembly2. The engine.3. The handle frame4. Transmission box5. Depth limiting dRotary knife roller 2-1 所示，是茶園微耕機的結構圖。本微耕機采用無驅動輪自走方式力機架、把手架、發(fā)動機、旋轉刀輥、傳動箱體和限深裝置組成。茶技術參數包括整機尺寸、發(fā)動機功率、轉速、刀片尺寸、整機重量等作性能指標，也是檢驗研究方案可行性的主要參考標準。

圖 4- 1 ANSYS 分析流程圖Figure4-1 The ANSYS analysis flow chart工作部件的建模及靜力學分析實體模型的建立利用描點法和參數法來創(chuàng)建旋耕刀三維實體模型。先確標，利用光滑曲線將每個點依次連接起來，適當多取點線的精度變大，從而得出實際刀片曲面形狀，再通過適三維實體模型[42]，如圖 4-2 所示。

圖 4- 2 旋耕刀三維實體模型Figure4-2 The 3D solid model of rotary blade 旋耕刀有限元模型的建立文通過在 ANSYS 的 Workbench 模塊下對旋耕刀進行靜力學分析，在 CA耕刀模型建立好后，在英文路徑下保存模型為 IGS 或者 model 格式，bench DM 模塊中，點擊 generate，然后選擇材料屬性進行網格尺寸劃分網刀的有限元模型。由于旋耕刀的曲面復雜，劃分網格時以四面體形式進分，再控制網格尺寸，細化網格，這樣能更加準確地進行有限元分析，如

【參考文獻】

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本文編號：2796478