反轉(zhuǎn)旋耕刀排列方式優(yōu)化與離散元仿真研究
發(fā)布時間:2021-05-08 02:18
反轉(zhuǎn)旋耕相較于正轉(zhuǎn)旋耕其旋轉(zhuǎn)方式與旋耕機車輪前進的轉(zhuǎn)向相反,反轉(zhuǎn)旋耕具有碎土性能強、拋土量大、埋茬效果好等特點,但其旋耕阻力比正轉(zhuǎn)大,油耗高,不易被用戶接受,旋耕刀排列方式也是功耗的主要因素,因此對旋耕刀排列方式進行優(yōu)化是有必要的。本文以國標旋耕刀IT245及一種優(yōu)化后旋耕刀(IT245P)排列方式為研究對象,以機組平衡性與功率消耗為指標,降低旋耕刀旋耕作業(yè)刀軸對軸承的受力為目標,通過對其進行設(shè)計方法研究和其運動分析,利用ADAMS軟件對旋耕刀模型進行動力學(xué)仿真,在反轉(zhuǎn)情況下對刀具排列方式進行均勻?qū)嶒炘O(shè)計,得出刀軸對軸承作用力最小時的試驗組合參數(shù),并在離散元軟件EDEM中進行離散元數(shù)值模擬仿真驗證功耗及作業(yè)性能。主要做了以下幾方面的工作:(1)對旋耕刀反轉(zhuǎn)的運動方式及受力分析,不同旋耕速比刀具切削效果不同,建立IT245與優(yōu)化后IT245P反轉(zhuǎn)旋耕刀的三維模型,利用有限元軟件ABAQUS對IT245與IT245P旋耕刀功耗仿真對比。(2)利用動力學(xué)分析軟件ADAMS對IT245P旋耕刀進行反轉(zhuǎn)仿真分析,以機組平衡性為標準,刀軸對軸承的最小作用力為目標,選取兩種常見排列方式30-140-...
【文章來源】:西華大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國內(nèi)旋耕刀研究現(xiàn)狀
1.2.2 國外旋耕刀研究現(xiàn)狀
1.3 課題來源、研究內(nèi)容和意義
1.3.1 課題來源
1.3.2 課題研究的主要內(nèi)容
2 正反轉(zhuǎn)旋耕刀模型及運動受力分析
2.1 正反轉(zhuǎn)旋耕刀的結(jié)構(gòu)及分類
2.2 正反轉(zhuǎn)旋耕刀運動分析
2.3 反轉(zhuǎn)旋耕刀受力分析
2.4 正反轉(zhuǎn)旋耕刀反轉(zhuǎn)作業(yè)功耗對比
2.5 本章小結(jié)
3 旋耕刀多刀虛擬樣機建模與仿真
3.1 虛擬樣機技術(shù)及ADAMS簡介
3.2 旋耕刀的排列準則
3.3 虛擬樣機建模
3.3.1 建立旋耕刀的Solidworks模型
3.3.2 導(dǎo)入模型
3.4 基于ADAMS旋耕刀排列方式優(yōu)化
3.4.1 旋耕刀多組方式仿真結(jié)果對比
3.4.2 旋耕刀排列方式多組優(yōu)化設(shè)計
3.5 本章小結(jié)
4 土壤多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)及離散元模型
4.1 土壤簡介
4.1.1 土壤的組成與結(jié)構(gòu)
4.1.2 非飽和土三相的性質(zhì)
4.1.3 非飽和土三相的物理指標
4.2 旋耕土壤特性分析
4.2.1 耕層土壤物理特性
4.2.2 耕層土壤力學(xué)特性
4.3 離散元模型
4.4 本章小結(jié)
5 基于離散元法的旋耕作業(yè)性能仿真
5.1 離散元軟件EDEM簡介
5.2 離散元數(shù)值模擬
5.2.1 接觸力學(xué)模型
5.2.2 旋耕部件幾何模型建立
5.3 旋耕刀離散元分析
5.3.1 離散元仿真過程
5.3.2 多組排列方式作業(yè)功耗分析
5.3.3 拋土性能分析
5.3.4 碎土性能分析
5.3.5 埋茬性能分析
5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]中國農(nóng)業(yè)機械化的現(xiàn)狀以及未來發(fā)展趨勢[J]. 劉江海. 北京農(nóng)業(yè). 2012(03)
[2]淺述旋耕刀設(shè)計技術(shù)的發(fā)展[J]. 朱曙光,毛鵬軍,胡春燕. 農(nóng)業(yè)裝備技術(shù). 2009(02)
[3]旋耕機的旋耕刀怎樣安裝與排列[J]. 孟憲平,張存強,韓瀏. 南方農(nóng)機. 2009(01)
[4]旋耕刀表面激光強化工藝參數(shù)的研究[J]. 陳卓君,張祖立,李柏姝,盧秉福,楊玉芬. 潤滑與密封. 2009(01)
[5]基于離散單元法的土壤力學(xué)接觸模型的建立[J]. 翟力欣,姬長英. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2008(09)
[6]離散元法的應(yīng)用研究[J]. 顏輝,何昀. 吉林工商學(xué)院學(xué)報. 2008(03)
[7]旋耕彎刀正切刃展開線的計算與模擬[J]. 丁為民,王耀華,彭嵩植. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2003(04)
[8]濕吸力及非飽和土的有效應(yīng)力原理探討[J]. 湯連生,王思敬. 巖土工程學(xué)報. 2000(01)
[9]旋轉(zhuǎn)耕作機刀片排列應(yīng)用程序的設(shè)計[J]. 王多輝,陳翠英. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 1998(S1)
[10]旋耕刀曲面典型形狀的研究[J]. 陳鈞,近江谷和彥. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 1995(04)
博士論文
[1]非飽和土的廣義有效應(yīng)力原理及其本構(gòu)模型研究[D]. 劉艷.北京交通大學(xué) 2010
[2]顆粒群平衡模擬的隨機模型與燃煤可吸入顆粒物高效脫除的研究[D]. 趙海波.華中科技大學(xué) 2007
[3]多孔介質(zhì)中化學(xué)—熱—水力—力學(xué)耦合分析與混合元方法[D]. 劉澤佳.大連理工大學(xué) 2005
[4]非飽和土中熱—水力—力學(xué)—傳質(zhì)耦合過程模擬及土壤環(huán)境工程中的應(yīng)用[D]. 武文華.大連理工大學(xué) 2002
碩士論文
[1]基于DEM法的旋耕刀具耕作過程分析與研究[D]. 高亮.河北科技大學(xué) 2017
[2]微耕機刀輥的優(yōu)化設(shè)計及切土性能研究[D]. 張引航.西南大學(xué) 2017
[3]秸稈打捆機粉碎部件的設(shè)計與試驗研究[D]. 趙婉寧.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[4]土體變形時間效應(yīng)特性及加載歷史累加—遺傳修正技術(shù)研究[D]. 侯振斌.西南交通大學(xué) 2015
[5]秸稈還田對稻田水質(zhì)的影響[D]. 賈蕾.西南科技大學(xué) 2015
[6]軟基工后沉降機理研究及土體孔隙壓力設(shè)備開發(fā)[D]. 解瀟.青島理工大學(xué) 2014
[7]1GFX-200翻旋聯(lián)合整地機的研制[D]. 馬寧.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[8]秸稈焚燒的法律規(guī)制[D]. 陳蒙蒙.蘇州大學(xué) 2014
[9]微耕機刀輥切土動力學(xué)建模及仿真[D]. 彭彬.西南大學(xué) 2014
[10]大馬力旋耕機組匹配中旋耕機參數(shù)化模型研究[D]. 胡春燕.河南科技大學(xué) 2011
本文編號:3174478
【文章來源】:西華大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國內(nèi)旋耕刀研究現(xiàn)狀
1.2.2 國外旋耕刀研究現(xiàn)狀
1.3 課題來源、研究內(nèi)容和意義
1.3.1 課題來源
1.3.2 課題研究的主要內(nèi)容
2 正反轉(zhuǎn)旋耕刀模型及運動受力分析
2.1 正反轉(zhuǎn)旋耕刀的結(jié)構(gòu)及分類
2.2 正反轉(zhuǎn)旋耕刀運動分析
2.3 反轉(zhuǎn)旋耕刀受力分析
2.4 正反轉(zhuǎn)旋耕刀反轉(zhuǎn)作業(yè)功耗對比
2.5 本章小結(jié)
3 旋耕刀多刀虛擬樣機建模與仿真
3.1 虛擬樣機技術(shù)及ADAMS簡介
3.2 旋耕刀的排列準則
3.3 虛擬樣機建模
3.3.1 建立旋耕刀的Solidworks模型
3.3.2 導(dǎo)入模型
3.4 基于ADAMS旋耕刀排列方式優(yōu)化
3.4.1 旋耕刀多組方式仿真結(jié)果對比
3.4.2 旋耕刀排列方式多組優(yōu)化設(shè)計
3.5 本章小結(jié)
4 土壤多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)及離散元模型
4.1 土壤簡介
4.1.1 土壤的組成與結(jié)構(gòu)
4.1.2 非飽和土三相的性質(zhì)
4.1.3 非飽和土三相的物理指標
4.2 旋耕土壤特性分析
4.2.1 耕層土壤物理特性
4.2.2 耕層土壤力學(xué)特性
4.3 離散元模型
4.4 本章小結(jié)
5 基于離散元法的旋耕作業(yè)性能仿真
5.1 離散元軟件EDEM簡介
5.2 離散元數(shù)值模擬
5.2.1 接觸力學(xué)模型
5.2.2 旋耕部件幾何模型建立
5.3 旋耕刀離散元分析
5.3.1 離散元仿真過程
5.3.2 多組排列方式作業(yè)功耗分析
5.3.3 拋土性能分析
5.3.4 碎土性能分析
5.3.5 埋茬性能分析
5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]中國農(nóng)業(yè)機械化的現(xiàn)狀以及未來發(fā)展趨勢[J]. 劉江海. 北京農(nóng)業(yè). 2012(03)
[2]淺述旋耕刀設(shè)計技術(shù)的發(fā)展[J]. 朱曙光,毛鵬軍,胡春燕. 農(nóng)業(yè)裝備技術(shù). 2009(02)
[3]旋耕機的旋耕刀怎樣安裝與排列[J]. 孟憲平,張存強,韓瀏. 南方農(nóng)機. 2009(01)
[4]旋耕刀表面激光強化工藝參數(shù)的研究[J]. 陳卓君,張祖立,李柏姝,盧秉福,楊玉芬. 潤滑與密封. 2009(01)
[5]基于離散單元法的土壤力學(xué)接觸模型的建立[J]. 翟力欣,姬長英. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2008(09)
[6]離散元法的應(yīng)用研究[J]. 顏輝,何昀. 吉林工商學(xué)院學(xué)報. 2008(03)
[7]旋耕彎刀正切刃展開線的計算與模擬[J]. 丁為民,王耀華,彭嵩植. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2003(04)
[8]濕吸力及非飽和土的有效應(yīng)力原理探討[J]. 湯連生,王思敬. 巖土工程學(xué)報. 2000(01)
[9]旋轉(zhuǎn)耕作機刀片排列應(yīng)用程序的設(shè)計[J]. 王多輝,陳翠英. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 1998(S1)
[10]旋耕刀曲面典型形狀的研究[J]. 陳鈞,近江谷和彥. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 1995(04)
博士論文
[1]非飽和土的廣義有效應(yīng)力原理及其本構(gòu)模型研究[D]. 劉艷.北京交通大學(xué) 2010
[2]顆粒群平衡模擬的隨機模型與燃煤可吸入顆粒物高效脫除的研究[D]. 趙海波.華中科技大學(xué) 2007
[3]多孔介質(zhì)中化學(xué)—熱—水力—力學(xué)耦合分析與混合元方法[D]. 劉澤佳.大連理工大學(xué) 2005
[4]非飽和土中熱—水力—力學(xué)—傳質(zhì)耦合過程模擬及土壤環(huán)境工程中的應(yīng)用[D]. 武文華.大連理工大學(xué) 2002
碩士論文
[1]基于DEM法的旋耕刀具耕作過程分析與研究[D]. 高亮.河北科技大學(xué) 2017
[2]微耕機刀輥的優(yōu)化設(shè)計及切土性能研究[D]. 張引航.西南大學(xué) 2017
[3]秸稈打捆機粉碎部件的設(shè)計與試驗研究[D]. 趙婉寧.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[4]土體變形時間效應(yīng)特性及加載歷史累加—遺傳修正技術(shù)研究[D]. 侯振斌.西南交通大學(xué) 2015
[5]秸稈還田對稻田水質(zhì)的影響[D]. 賈蕾.西南科技大學(xué) 2015
[6]軟基工后沉降機理研究及土體孔隙壓力設(shè)備開發(fā)[D]. 解瀟.青島理工大學(xué) 2014
[7]1GFX-200翻旋聯(lián)合整地機的研制[D]. 馬寧.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[8]秸稈焚燒的法律規(guī)制[D]. 陳蒙蒙.蘇州大學(xué) 2014
[9]微耕機刀輥切土動力學(xué)建模及仿真[D]. 彭彬.西南大學(xué) 2014
[10]大馬力旋耕機組匹配中旋耕機參數(shù)化模型研究[D]. 胡春燕.河南科技大學(xué) 2011
本文編號:3174478
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