互花米草是生長在潮間帶的一種米草類高稈植物,其過強(qiáng)的繁殖能力造成沿海灘涂生物量蔓延和生物群落結(jié)構(gòu)改變,嚴(yán)重影響灘涂生態(tài)平衡。目前治理互花米草措施主要有物理、化學(xué)和生物技術(shù)等,但存在控制效果不佳、產(chǎn)生環(huán)境二次污染和生態(tài)破壞等問題,因此高效、環(huán)保型互花米草治理技術(shù)及裝備的研究勢在必行。針對上述問題,本文采用機(jī)械法治理互花米草,設(shè)計完成了一種灘涂互花米草自動收割機(jī),并對其關(guān)鍵部件進(jìn)行了仿真研究。根據(jù)互花米草的生物學(xué)特性和灘涂作業(yè)環(huán)境,提出一種集收割、夾送式一體化的互花米草自動收割設(shè)備總體方案,設(shè)計了割幅為900 mm的回轉(zhuǎn)式矩形割刀收割機(jī)構(gòu)、夾送高度為1282 mm的雙排撥指鏈條與導(dǎo)向板結(jié)合的夾持輸送機(jī)構(gòu)和接地長度為750 mm的橡膠履帶行走機(jī)構(gòu)以及支架等。同時對刀軸等各傳動部件進(jìn)行了設(shè)計與校核�；赟olidWorks軟件分別對收割機(jī)構(gòu)、夾持輸送機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)以及收割設(shè)備整體進(jìn)行了三維實(shí)體建模,對各機(jī)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化,使用Simulation模塊對矩形割刀、刀軸和支架進(jìn)行了靜力學(xué)分析,結(jié)果顯示,矩形割刀、刀軸和支架受到的最大應(yīng)力分別為2.842 MPa、2.244 MPa和1.443 MPa,均遠(yuǎn)小于各部件的屈服極限,作業(yè)強(qiáng)度足夠。利用ADAMS軟件對收割機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)仿真分析,研究了不同轉(zhuǎn)速和前進(jìn)速度條件下割刀marker點(diǎn)的位移、速度和加速度,結(jié)果表明,刀盤轉(zhuǎn)速較高時,運(yùn)行比較平穩(wěn),當(dāng)前進(jìn)速度為5 km/h,轉(zhuǎn)速為600 r/min時,刀盤運(yùn)行狀態(tài)最好,即前進(jìn)速度與轉(zhuǎn)速配比最佳;前進(jìn)速度為2 km/h時,適合在凹凸程度較大的灘涂收割作業(yè);前進(jìn)速度為9 km/h時,適合灘涂快速行進(jìn)。本文通過對灘涂互花米草自動收割設(shè)備總體技術(shù)方案論證、結(jié)構(gòu)設(shè)計和收割機(jī)構(gòu)仿真研究,確定了互花米草自動收割設(shè)備的合理結(jié)構(gòu),并對割刀前進(jìn)速度和刀盤轉(zhuǎn)速進(jìn)行了匹配。研究結(jié)果為灘涂互花米草自動收割技術(shù)的深入研究和應(yīng)用提供了參考。
【學(xué)位單位】：大連海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S22
【部分圖文】：

圖 1-1 SEIGA 4x4 蘆葦收割機(jī) 圖 1-2 REEDA 蘆葦收割機(jī)Fig.1-1 SEIGA4x4 Reed harvesting machine Fig.1-2 REEDAReed harvesting machine圖 1-3 ROOSMARIETDEKKERS 蘆葦收割機(jī) 圖 1-4 4WS2000 蘆葦收割機(jī)割臺Fig.1-3 ROOSMARIETDEKKERS Reedharvesting machineFig.1-4 Cutting platform of 4WS2000 Reedharvesting machine20 世紀(jì) 70 年代，我國蘆葦收割技術(shù)進(jìn)入機(jī)械化階段。1996 年張耕夫[29]研制出的蘆葦收割機(jī)，割茬 2cm、無漏割且重割率低，割后蘆葦鋪放整齊，實(shí)現(xiàn)了蘆葦收割機(jī)械化；張

圖 1-1 SEIGA 4x4 蘆葦收割機(jī) 圖 1-2 REEDA 蘆葦收割機(jī)Fig.1-1 SEIGA4x4 Reed harvesting machine Fig.1-2 REEDAReed harvesting machine圖 1-3 ROOSMARIETDEKKERS 蘆葦收割機(jī) 圖 1-4 4WS2000 蘆葦收割機(jī)割臺Fig.1-3 ROOSMARIETDEKKERS Reedharvesting machineFig.1-4 Cutting platform of 4WS2000 Reedharvesting machine20 世紀(jì) 70 年代，我國蘆葦收割技術(shù)進(jìn)入機(jī)械化階段。1996 年張耕夫[29]研制出的蘆葦收割機(jī)，割茬 2cm、無漏割且重割率低，割后蘆葦鋪放整齊，實(shí)現(xiàn)了蘆葦收割機(jī)械化；張

圖 1-3 ROOSMARIETDEKKERS 蘆葦收割機(jī) 圖 1-4 4WS2000 蘆葦收割機(jī)割臺Fig.1-3 ROOSMARIETDEKKERS Reedharvesting machineFig.1-4 Cutting platform of 4WS2000 Reedharvesting machine20 世紀(jì) 70 年代，我國蘆葦收割技術(shù)進(jìn)入機(jī)械化階段。1996 年張耕夫[29]研制出的蘆葦收割機(jī)，割茬 2cm、無漏割且重割率低，割后蘆葦鋪放整齊，實(shí)現(xiàn)了蘆葦收割機(jī)械化；張偉等[30]研制的蘆葦收割機(jī)，采用雙動力割臺和雙曲柄割刀驅(qū)動結(jié)構(gòu)，工作運(yùn)行平穩(wěn)，振動和沖擊較小，可靠性較高；馬慶勇[31]設(shè)計了一種往復(fù)式蘆葦收割機(jī)割臺（如圖 1-4 所示），收割機(jī)前進(jìn)時先由分葦器將蘆葦分為切割區(qū)和待切割區(qū)，扶葦器將正常生長、稍有前傾、略有倒伏以及與割臺接觸的蘆葦扶正，然后送入割臺切割，切割后的蘆葦由輸送鏈將蘆葦從割臺一側(cè)輸出；伍麗[32]研發(fā)的蘆葦收割機(jī)，采用螺旋攪龍將蘆葦扶正送入割臺切割，同時采用液壓傳動與無級變速，配以橡膠履帶，通過性能好且轉(zhuǎn)向靈活；蘇孝敏、季天華開發(fā)了履帶式灘涂蘆葦收割機(jī)，證明了該機(jī)的科學(xué)性[33]。目前我國主要有主要背負(fù)式、手扶式、牽引式和自走式蘆葦收割機(jī)。其中，背負(fù)式體積小，質(zhì)量輕，但工作效率低，收割成本高，收割后的蘆葦亂序排放，不便于收集；手扶式收割效率高于背負(fù)式，但耗油量較大，行走機(jī)構(gòu)比較低，底盤容易受到破壞；牽引式收割機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，作業(yè)范圍廣，但由于機(jī)構(gòu)重心不均勻?qū)е赂钆_受到較大彎矩，影響正常收割，而且收割后的蘆葦受空間

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2810868