香蕉產業(yè)主要種植在我國的南方地區(qū),在香蕉采收方面,除了一些大規(guī)模種植的農戶采用索道采收技術外,其他的很多一部分中小型蕉農仍然是采用傳統的人工采收方式,傳統的人工采收不僅效率低,勞動強度大,而且采收的蕉果易受碰撞、擠壓,造成商品化率低等問題。本文主要針對傳統的人工采收方式設計研制了一種香蕉田間運輸小車,相對于輪式小車,履帶式的運輸車具有接地比壓小,越野通過性能好,承載能力強等優(yōu)點,更適合在蕉園地工作。論文主要的工作內容有:(1)通過對蕉園地的實地勘察調研,綜合考慮香蕉田間運輸的難點和路面的復雜性,確定運輸車的行走方式和動力來源,同時為確保香蕉無碰傷運輸,確定香蕉的運輸方式和小車的懸掛系統;(2)根據香蕉園地的種植布局情況,確定運輸小車的整體設計布局和三維尺寸,利用SolidWorks三維設計軟件對履帶式小車進行幾何模型設計;并對小車懸掛系統關鍵部位零件的進行有限元受力分析,得出最優(yōu)的設計方案;(3)確定履帶裝置中的驅動輪、托帶輪、張緊輪、支重輪、履帶等設計參數,利用Recurdyn多體動力學軟件的低速履帶模塊Low Mobility Track(Track-LM)對小車的履帶行走裝置建立動力學模型,導入車架幾何模型,進而建立整個履帶運輸小車的虛擬樣機;同時建立了香蕉園地運輸的常見三種地面模型:硬質路面、黏土路面和砂壤土路面。(4)對履帶運輸小車通過性能進行仿真分析,對比三種路面類型,分別對小車的直行行駛、爬坡、轉向、越障進行模擬仿真分析,探究小車的運輸能力;(5)對香蕉秸稈進行受力分析試驗,找出最優(yōu)的固定秸稈的條件是:秸稈直徑為70 mm,加載速度為50 mm/min,插桿直徑為10 mm,秸稈長度為80 mm;(6)對實體樣機進行穩(wěn)定性試驗,找出香蕉小車無損高效的運輸方式是:3.4 km/h的速度,775 mm的懸掛高度,運輸粉蕉,此時預測的平均傾斜角度為13.38°,時間為81.501秒。
【學位單位】：仲愷農業(yè)工程學院
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2016
【中圖分類】：S229.1
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 選題背景
    1.2 研究目的與意義
    1.3 國內外研究綜述
        1.3.1 國外研究現狀
        1.3.2 國內研究現狀
    1.4 研究內容與方案
        1.4.1 研究內容
        1.4.2 研究方法
        1.4.3 研究重點問題解決
        1.4.4 研究獨創(chuàng)及新穎之處
        1.4.5 技術路線
第二章 香蕉小車的設計及有限元分析
    2.1 香蕉小車整體方案設計
        2.1.1 工作要求
        2.1.2 行走機構確定
        2.1.3 整體方案設計
    2.2 主要部件的設計和有限元分析
        2.2.1 香蕉懸掛系統的設計和分析
        2.2.2 履帶行走系統的設計與分析
    2.3 香蕉小車轉彎性能
        2.3.1 最小轉彎半徑計算
        2.3.2 最小轉彎半徑測試
    2.4 香蕉小車穩(wěn)定性能
        2.4.1 縱向穩(wěn)定性
        2.4.2 橫向穩(wěn)定性
    2.5 香蕉小車的設計參數
    2.6 本章小結
第三章 香蕉小車動力學仿真建模
    3.1 Recur Dyn軟件概述
        3.1.1 Recur Dyn簡介
        3.1.2 Recur Dyn履帶模塊
    3.2 香蕉小車動力學模型的建立
        3.2.1 車架幾何模型
        3.2.2 行走裝置動力學模型
        3.2.3 地面動力學模型
    3.3 本章小結
第四章 香蕉小車通過性能仿真分析
    4.1 平地路面行駛
        4.1.1 不同路面平地直線行駛
        4.1.2 不同速度平地直線行駛
    4.2 轉彎行駛
    4.3 爬坡行駛
    4.4 越障性能分析
        4.4.1 通過垂直障礙物分析
        4.4.2 跨越溝壑分析
    4.5 本章小結
第五章 香蕉懸掛對小車穩(wěn)定性的影響研究
    5.1 香蕉秸稈纖維的形態(tài)結構
    5.2 香蕉秸稈力學分析試驗與數據分析
        5.2.1 材料與方法
        5.2.2 單因素試驗結果與分析
        5.2.3 試驗結果與數據分析
    5.3 香蕉小車穩(wěn)定性試驗與數據分析
        5.3.1 傾角傳感器
        5.3.2 材料與方法
        5.3.3 單因素試驗結果與分析
        5.3.4 正交分析試驗與回歸分析
    5.4 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
附錄 實用新型專利證書
附件

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本文編號：2857887