水田履帶輪式施藥機(jī)設(shè)計(jì)與底盤試驗(yàn)
發(fā)布時間:2021-05-10 06:01
水稻是我國主要的糧食作物,其種植面積約為3000萬hm2,但我國水稻施藥作業(yè)一直以人工為主,作業(yè)勞動強(qiáng)度大、效率低,施藥人員中毒事件時有發(fā)生。現(xiàn)有的水田施藥機(jī)多以旱田或水旱兼用的輪式施藥機(jī)為原型機(jī)經(jīng)改制而來,改制后的施藥機(jī)在水田環(huán)境中容易出現(xiàn)打滑、下陷現(xiàn)象,常年反復(fù)作業(yè)會使水田泥腳不斷加深,對土壤耕底層造成破壞。針對以上問題,文本在前人研究的基礎(chǔ)上,將輪式車輛的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)與履帶式車輛的行走裝置相結(jié)合,設(shè)計(jì)了一種水田履帶輪式施藥機(jī),使其既具有較小的轉(zhuǎn)向半徑,又具有較低的接地比壓。具體工作內(nèi)容如下:(1)根據(jù)設(shè)計(jì)要求及技術(shù)指標(biāo)確定整機(jī)方案,對施藥機(jī)的關(guān)鍵零部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)和選型,主要包括:行走裝置、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和噴桿桁架;同時對施藥機(jī)液壓系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和選型,主要包括:液壓驅(qū)動、液壓轉(zhuǎn)向和液壓施藥,使其能夠?qū)崿F(xiàn)四輪驅(qū)動和四輪轉(zhuǎn)向功能;并運(yùn)用Solidworks軟件繪制了施藥機(jī)的零部件三維模型及虛擬裝配。(2)運(yùn)用ANSYS軟件對車架模型進(jìn)行了水平彎曲和極限扭轉(zhuǎn)工況下的靜力學(xué)分析,得到了兩種工況下的應(yīng)力和位移分布圖,仿真結(jié)果表明車架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,滿足強(qiáng)度與剛度要求;運(yùn)用ANSY...
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 水田自走式施藥機(jī)研究現(xiàn)狀
1.2.2 履帶輪式底盤研究現(xiàn)狀
1.2.3 履帶地面力學(xué)研究現(xiàn)狀
1.2.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀總結(jié)
1.3 論文的主要研究內(nèi)容和技術(shù)路線
1.3.1 主要研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
1.4 本章小結(jié)
第二章 水田履帶輪式施藥機(jī)設(shè)計(jì)
2.1 施藥機(jī)總體設(shè)計(jì)
2.1.1 設(shè)計(jì)要求及技術(shù)指標(biāo)
2.1.2 整機(jī)三維模型
2.2 關(guān)鍵零部件設(shè)計(jì)
2.2.1 行走裝置
2.2.2 液壓系統(tǒng)
2.2.3 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)
2.2.4 噴桿桁架
2.3 車架靜力學(xué)及模態(tài)分析
2.3.1 模型簡化與網(wǎng)格劃分
2.3.2 定義載荷
2.3.3 車架靜力學(xué)分析
2.3.4 車架模態(tài)分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 土壤力學(xué)特性及參數(shù)試驗(yàn)
3.1 土壤力學(xué)特性
3.1.1 土壤承壓特性
3.1.2 土壤剪切特性
3.2 土樣含水率試驗(yàn)
3.2.1 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
3.2.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
3.3 土壤力學(xué)特性參數(shù)試驗(yàn)
3.3.1 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
3.3.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 履帶輪式施藥機(jī)轉(zhuǎn)向運(yùn)動分析
4.1 基本假設(shè)及坐標(biāo)系
4.1.1 基本假設(shè)條件
4.1.2 坐標(biāo)系描述
4.2 轉(zhuǎn)向方式分析
4.2.1 輪式車輛轉(zhuǎn)向方式
4.2.2 履帶式車輛轉(zhuǎn)向方式
4.3 轉(zhuǎn)向運(yùn)動學(xué)分析
4.3.1 速度瞬心橫向偏移
4.3.2 打滑條件下的轉(zhuǎn)向運(yùn)動分析
4.4 轉(zhuǎn)向動力學(xué)分析
4.4.1 土壤壓實(shí)阻力
4.4.2 轉(zhuǎn)向摩擦阻力
4.4.3 側(cè)面推土阻力
4.4.4 內(nèi)部摩擦阻力
4.5 本章小結(jié)
第五章 履帶輪式施藥機(jī)底盤田間試驗(yàn)
5.1 試驗(yàn)前期準(zhǔn)備
5.1.1 試驗(yàn)樣機(jī)
5.1.2 試驗(yàn)場地
5.1.3 試驗(yàn)儀器
5.2 田間土壤含水率及緊實(shí)度試驗(yàn)
5.2.1 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
5.2.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
5.3 直線行駛性能試驗(yàn)
5.3.1 偏駛率試驗(yàn)
5.3.2 土壤沉陷試驗(yàn)
5.4 轉(zhuǎn)向行駛性能試驗(yàn)
5.4.1 最小轉(zhuǎn)向半徑試驗(yàn)
5.4.2 不同偏轉(zhuǎn)角下轉(zhuǎn)向半徑試驗(yàn)
5.4.3 轉(zhuǎn)向阻力試驗(yàn)
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文及專利
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國植保機(jī)械化發(fā)展研究[J]. 邱峰,杜永年,秦海生. 現(xiàn)代農(nóng)機(jī). 2018(04)
[2]不同植保機(jī)械對水稻田病蟲害防治效果試驗(yàn)初報(bào)[J]. 夏海榮. 農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備. 2018(02)
[3]基于試驗(yàn)臺架對齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向梯形設(shè)計(jì)與校核[J]. 李世豪. 汽車實(shí)用技術(shù). 2017(24)
[4]考慮履帶張力的履帶車輛牽引力-滑轉(zhuǎn)率分析與試驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 李善樂,王紅巖,芮強(qiáng),陳冰. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(34)
[5]海底自行式四履帶車的差速轉(zhuǎn)向性能研究[J]. 劉偉,吳鴻云,江敏,侯井寶,徐俊杰. 礦業(yè)研究與開發(fā). 2017(11)
[6]高地隙折腰式水田多功能動力底盤設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 王金武,唐漢,沈紅光,白海超,那明君. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(16)
[7]我國水田機(jī)械化發(fā)展現(xiàn)狀及分析[J]. 胡曉輝. 農(nóng)機(jī)使用與維修. 2017(08)
[8]土壤垂直和水平復(fù)合載荷-變形關(guān)系研究[J]. 何健,馬吉勝,吳大林,趙建新. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(09)
[9]小型植保無人機(jī)在水稻全程病蟲害防治中的應(yīng)用分析[J]. 魏小平. 中國農(nóng)業(yè)信息. 2016(24)
[10]我國水田動力機(jī)械發(fā)展概述[J]. 張建鋒,楊東山,史金鐘,孫盼盼. 拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車. 2016(02)
博士論文
[1]基于履帶—地面耦合系統(tǒng)的低速履帶車輛通過性研究[D]. 姚禹.吉林大學(xué) 2016
碩士論文
[1]水田自走式噴霧機(jī)驅(qū)動防滑控制技術(shù)研究[D]. 付拓.中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院 2018
[2]水田履帶輪式液壓驅(qū)動底盤設(shè)計(jì)及試驗(yàn)[D]. 尹義新.江蘇大學(xué) 2018
[3]電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)關(guān)鍵部件力學(xué)特性分析與研究[D]. 司婷婷.重慶理工大學(xué) 2018
[4]全液壓驅(qū)動高地隙履帶作業(yè)車設(shè)計(jì)研究[D]. 王寶山.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[5]高地隙折腰式水田動力底盤設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[D]. 沈紅光.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[6]輪履式復(fù)合底盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究[D]. 李峙峰.長安大學(xué) 2017
[7]履帶式高地隙茶園管理機(jī)底盤行駛系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 許學(xué)建.江蘇大學(xué) 2016
[8]高地隙噴桿噴霧機(jī)自走式底盤機(jī)架的設(shè)計(jì)研究[D]. 許超.石河子大學(xué) 2015
[9]履帶車輛差速轉(zhuǎn)向載荷比受軟土地面條件影響的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王洪濤.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[10]高地隙窄形橡膠履帶輪水旱兼用寬幅植保施肥機(jī)的設(shè)計(jì)與性能試驗(yàn)[D]. 邢全道.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
本文編號:3178827
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 水田自走式施藥機(jī)研究現(xiàn)狀
1.2.2 履帶輪式底盤研究現(xiàn)狀
1.2.3 履帶地面力學(xué)研究現(xiàn)狀
1.2.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀總結(jié)
1.3 論文的主要研究內(nèi)容和技術(shù)路線
1.3.1 主要研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
1.4 本章小結(jié)
第二章 水田履帶輪式施藥機(jī)設(shè)計(jì)
2.1 施藥機(jī)總體設(shè)計(jì)
2.1.1 設(shè)計(jì)要求及技術(shù)指標(biāo)
2.1.2 整機(jī)三維模型
2.2 關(guān)鍵零部件設(shè)計(jì)
2.2.1 行走裝置
2.2.2 液壓系統(tǒng)
2.2.3 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)
2.2.4 噴桿桁架
2.3 車架靜力學(xué)及模態(tài)分析
2.3.1 模型簡化與網(wǎng)格劃分
2.3.2 定義載荷
2.3.3 車架靜力學(xué)分析
2.3.4 車架模態(tài)分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 土壤力學(xué)特性及參數(shù)試驗(yàn)
3.1 土壤力學(xué)特性
3.1.1 土壤承壓特性
3.1.2 土壤剪切特性
3.2 土樣含水率試驗(yàn)
3.2.1 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
3.2.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
3.3 土壤力學(xué)特性參數(shù)試驗(yàn)
3.3.1 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
3.3.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 履帶輪式施藥機(jī)轉(zhuǎn)向運(yùn)動分析
4.1 基本假設(shè)及坐標(biāo)系
4.1.1 基本假設(shè)條件
4.1.2 坐標(biāo)系描述
4.2 轉(zhuǎn)向方式分析
4.2.1 輪式車輛轉(zhuǎn)向方式
4.2.2 履帶式車輛轉(zhuǎn)向方式
4.3 轉(zhuǎn)向運(yùn)動學(xué)分析
4.3.1 速度瞬心橫向偏移
4.3.2 打滑條件下的轉(zhuǎn)向運(yùn)動分析
4.4 轉(zhuǎn)向動力學(xué)分析
4.4.1 土壤壓實(shí)阻力
4.4.2 轉(zhuǎn)向摩擦阻力
4.4.3 側(cè)面推土阻力
4.4.4 內(nèi)部摩擦阻力
4.5 本章小結(jié)
第五章 履帶輪式施藥機(jī)底盤田間試驗(yàn)
5.1 試驗(yàn)前期準(zhǔn)備
5.1.1 試驗(yàn)樣機(jī)
5.1.2 試驗(yàn)場地
5.1.3 試驗(yàn)儀器
5.2 田間土壤含水率及緊實(shí)度試驗(yàn)
5.2.1 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
5.2.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
5.3 直線行駛性能試驗(yàn)
5.3.1 偏駛率試驗(yàn)
5.3.2 土壤沉陷試驗(yàn)
5.4 轉(zhuǎn)向行駛性能試驗(yàn)
5.4.1 最小轉(zhuǎn)向半徑試驗(yàn)
5.4.2 不同偏轉(zhuǎn)角下轉(zhuǎn)向半徑試驗(yàn)
5.4.3 轉(zhuǎn)向阻力試驗(yàn)
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文及專利
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國植保機(jī)械化發(fā)展研究[J]. 邱峰,杜永年,秦海生. 現(xiàn)代農(nóng)機(jī). 2018(04)
[2]不同植保機(jī)械對水稻田病蟲害防治效果試驗(yàn)初報(bào)[J]. 夏海榮. 農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備. 2018(02)
[3]基于試驗(yàn)臺架對齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向梯形設(shè)計(jì)與校核[J]. 李世豪. 汽車實(shí)用技術(shù). 2017(24)
[4]考慮履帶張力的履帶車輛牽引力-滑轉(zhuǎn)率分析與試驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 李善樂,王紅巖,芮強(qiáng),陳冰. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(34)
[5]海底自行式四履帶車的差速轉(zhuǎn)向性能研究[J]. 劉偉,吳鴻云,江敏,侯井寶,徐俊杰. 礦業(yè)研究與開發(fā). 2017(11)
[6]高地隙折腰式水田多功能動力底盤設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 王金武,唐漢,沈紅光,白海超,那明君. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(16)
[7]我國水田機(jī)械化發(fā)展現(xiàn)狀及分析[J]. 胡曉輝. 農(nóng)機(jī)使用與維修. 2017(08)
[8]土壤垂直和水平復(fù)合載荷-變形關(guān)系研究[J]. 何健,馬吉勝,吳大林,趙建新. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(09)
[9]小型植保無人機(jī)在水稻全程病蟲害防治中的應(yīng)用分析[J]. 魏小平. 中國農(nóng)業(yè)信息. 2016(24)
[10]我國水田動力機(jī)械發(fā)展概述[J]. 張建鋒,楊東山,史金鐘,孫盼盼. 拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車. 2016(02)
博士論文
[1]基于履帶—地面耦合系統(tǒng)的低速履帶車輛通過性研究[D]. 姚禹.吉林大學(xué) 2016
碩士論文
[1]水田自走式噴霧機(jī)驅(qū)動防滑控制技術(shù)研究[D]. 付拓.中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院 2018
[2]水田履帶輪式液壓驅(qū)動底盤設(shè)計(jì)及試驗(yàn)[D]. 尹義新.江蘇大學(xué) 2018
[3]電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)關(guān)鍵部件力學(xué)特性分析與研究[D]. 司婷婷.重慶理工大學(xué) 2018
[4]全液壓驅(qū)動高地隙履帶作業(yè)車設(shè)計(jì)研究[D]. 王寶山.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[5]高地隙折腰式水田動力底盤設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[D]. 沈紅光.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[6]輪履式復(fù)合底盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究[D]. 李峙峰.長安大學(xué) 2017
[7]履帶式高地隙茶園管理機(jī)底盤行駛系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 許學(xué)建.江蘇大學(xué) 2016
[8]高地隙噴桿噴霧機(jī)自走式底盤機(jī)架的設(shè)計(jì)研究[D]. 許超.石河子大學(xué) 2015
[9]履帶車輛差速轉(zhuǎn)向載荷比受軟土地面條件影響的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王洪濤.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[10]高地隙窄形橡膠履帶輪水旱兼用寬幅植保施肥機(jī)的設(shè)計(jì)與性能試驗(yàn)[D]. 邢全道.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
本文編號:3178827
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