【摘要】：通過對馬鈴薯種植面積的調(diào)查數(shù)據(jù)表明,2016年我國馬鈴薯的種植面積為530萬hm2,其中新疆馬鈴薯的種植面積為50萬hm2,且新疆馬鈴薯的種植面積在逐年增加;針對上述問題馬鈴薯收獲機在新疆的發(fā)展將變的至關(guān)重要,目前新疆馬鈴薯收獲機的種類有:4U-170小型馬鈴薯收獲機、4U-500A小型馬鈴薯收獲機等,以上馬鈴薯收獲機在收獲時會出現(xiàn)以下的問題:1)機架的安全性能和穩(wěn)定性能不足;2)在挖掘收獲時容易壅土與傷薯現(xiàn)象;3)明薯率低;針對以上問題本文對小型馬鈴薯收獲機的關(guān)鍵部件進行了以下理論設(shè)計與分析。(1)通過前期對馬鈴薯農(nóng)藝的調(diào)研和相關(guān)特性的分析,以及在收獲時對馬鈴薯收獲機相關(guān)性能的要求,從而對收獲機總體進行了設(shè)計,確定了收獲機的關(guān)鍵部件:機架、挖掘鏟、抖動裝置。(2)對收獲機的機架進行了設(shè)計與試驗臺的搭建,利用三維建模軟件Soildworks對機架進行三維實體建模,結(jié)合有限元分析軟件ANSYS-Workbench對機架進行相應(yīng)的有限元分析。首先進行強度分析,通過分析可知:σmax≤[σ];機架的強度滿足工作要求;其次對機架進行了理論模態(tài)分析,通過分析發(fā)現(xiàn)機架的第4到6階固有頻率處在機架的工作頻率20Hz~50Hz頻段內(nèi),極易產(chǎn)生共振現(xiàn)象而不能滿足機架工作的穩(wěn)定性,所以對機架進行相關(guān)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,優(yōu)化后機架的固有頻率能夠有效的避開共振頻段,然后利用DASP軟件對搭建的機架實體進行試驗?zāi)B(tài)分析,最后,把理論模態(tài)與試驗?zāi)B(tài)進行對比分析得出固有頻率誤差均小于5%,進而證明了機架在工作時可以穩(wěn)定工作。(3)通過對現(xiàn)有收獲機的挖掘鏟進行分析,得出二階挖掘鏟的碎土性能比三角平面挖掘鏟的性能好,本文設(shè)計的挖掘鏟類型為二階凸面挖掘鏟,通過對挖掘鏟進行動力學(xué)模型的創(chuàng)建確定了挖掘鏟的各參數(shù)與阻力之間的函數(shù)關(guān)系式,確定了挖掘鏟的相關(guān)參數(shù):鏟寬b=100mm、鏟刃傾角γ=50o、鏟面傾角α=20o、鏟的總長度L=466.9mm;其中運動參數(shù)主要為:收獲機的收獲速度V=1.2m/s、挖掘鏟的挖掘深度h=166mm;對設(shè)計完整的挖掘鏟進行三維建模與模態(tài)分析,并與三角平面鏟進行了對比分析,得出二階凸面鏟的性能優(yōu)于三角平面鏟。(4)結(jié)合新疆馬鈴薯的種植要求和土質(zhì)特性,確定抖動分離裝置的類型為抖動篩式,對設(shè)計的抖動分離部件進行了理論分析,確定了輸送帶帶速V帶=1.5m/s,抖動輪的轉(zhuǎn)速n=60×V帶/2πr=205r/min,抖動的最大高度Hmax=114mm;通過Soildworks對抖動分離部件進行三維實體建模,然后導(dǎo)入到Admas軟件中,進行相應(yīng)的運動學(xué)仿真分析,經(jīng)分析知仿真速度與實際理論計算帶速一致,實際的抖動高度與抖動轉(zhuǎn)速均在收獲的要求范圍之內(nèi),所以該理論設(shè)計能夠滿足明薯率大于95%、傷薯率小于4%的收獲要求。
【學(xué)位授予單位】：石河子大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S225.71
【圖文】：

用相關(guān)的機械挖掘裝置，然后搭載上撿拾裝載機加固定塊莖分選裝置來對馬鈴薯進行分段收獲，從而逐步的實現(xiàn)對馬鈴薯收獲的機械化[9-11]。在二十世紀初期，西方一些工業(yè)發(fā)達的國家出現(xiàn)人畜配合對馬鈴薯收獲的方式，隨后由于小型拖拉機的出現(xiàn)實現(xiàn)了人機配合代替了人畜配合挖掘方式。到二十世紀中期，西方一些技術(shù)發(fā)達的國家發(fā)明制造了一種聯(lián)合收獲機，該收獲機可以一次性完成對植物塊莖的挖掘、分離、以及裝箱或裝車作業(yè)。到 90 年代中期，許多國家研制\

本文編號：2800116