電動微耕機(jī)的分析與設(shè)計研究
發(fā)布時間:2021-07-30 09:18
電動微耕機(jī)是由電機(jī)驅(qū)動的微耕機(jī),主要用于水旱田整地、田園管理及設(shè)施農(nóng)業(yè)等耕耘作業(yè),耕作時旋耕刀等直接裝在驅(qū)動輪軸上。電動微耕機(jī)既有傳統(tǒng)微耕機(jī)靈活、輕便,多功能等特點,適用于山區(qū)、丘陵等中小塊田地耕作,煙田、茶園等經(jīng)濟(jì)作物種植,又具有經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等優(yōu)點,市場需求量大。對電動微耕機(jī)進(jìn)行研究以提高其操作安全性、性能穩(wěn)定性、部件可靠性和操作簡便性意義重大。本文首先對某型號電動微耕機(jī)進(jìn)行拆解、測繪,建立其三維模型,然后對機(jī)架進(jìn)行了有限元靜力學(xué)分析與模態(tài)分析,得出機(jī)架總變形云圖、等效應(yīng)力云圖和前六階模態(tài)參數(shù)。通過比較電動微耕機(jī)工作時產(chǎn)生的激振頻率和機(jī)架各階固有頻率,得出當(dāng)微耕機(jī)穩(wěn)定工作時,電動機(jī)、變速箱、刀輥的激振頻率都不會與機(jī)架各階固有頻率重合,避免了發(fā)生共振。根據(jù)模態(tài)分析結(jié)果,在機(jī)架變形處設(shè)計了筋板、支撐板等結(jié)構(gòu)并進(jìn)行了單目標(biāo)優(yōu)化,減小了機(jī)架前幾階振型的最大變形量,第一、二階最大變形量分別減少了5.58%、30.44%,并提高了機(jī)架各階固有頻率,整體上提高了電動微耕機(jī)機(jī)架的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和工作穩(wěn)定性,延長了微耕機(jī)使用壽命。分析了現(xiàn)有電動微耕機(jī)存在的一些重心過前、微耕機(jī)向前翻倒造成傷人事故、機(jī)架強(qiáng)度不足...
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 微耕機(jī)發(fā)展歷程及國內(nèi)外研究動態(tài)
1.2.1 微耕機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國外研究動態(tài)
1.2.3 國內(nèi)研究動態(tài)
1.2.4 微耕機(jī)的發(fā)展趨勢
1.3 課題來源
1.4 主要內(nèi)容
第二章 某型號電動微耕機(jī)機(jī)架的仿真分析
2.1 ANSYS Workbench有限元分析
2.1.1 有限元模態(tài)分析理論
2.1.2 ANSYS Workbench簡介
2.1.3 ANSYS Workbench分析的一般步驟
2.2 電動微耕機(jī)機(jī)架模型前處理
2.2.1 建模方法的選擇
2.2.2 模型的建立與導(dǎo)入
2.2.3 添加材料屬性
2.2.4 劃分網(wǎng)格
2.2.5 添加載荷與約束
2.3 機(jī)架靜力學(xué)分析
2.4 機(jī)架模態(tài)分析
2.5 機(jī)架的優(yōu)化
2.5.1 優(yōu)化前處理
2.5.2 優(yōu)化分析
2.5.3 優(yōu)化結(jié)果
2.6 本章小結(jié)
第三章 新型電動微耕機(jī)的設(shè)計與仿真分析
3.1 總體方案設(shè)計
3.1.1 需解決的問題
3.1.2 設(shè)計原則
3.1.3 總體結(jié)構(gòu)方案及特點
3.2 主要部件選型
3.2.1 電機(jī)選型
3.2.2 電源選型
3.2.3 電機(jī)功率和電池容量計算
3.3 機(jī)架仿真分析
3.3.1 靜力學(xué)分析
3.3.2 模態(tài)分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 自動升降裝置的設(shè)計與仿真分析
4.1 電動微耕機(jī)的類型及結(jié)構(gòu)
4.1.1 電動微耕機(jī)的類型
4.1.2 電動微耕機(jī)的結(jié)構(gòu)
4.1.3 存在的問題
4.2 電動微耕機(jī)自動升降裝置的設(shè)計
4.2.1 裝置方案選擇比較
4.2.2 裝置結(jié)構(gòu)及工作原理
4.2.3 設(shè)計計算
4.3 裝置的運動學(xué)仿真
4.3.1 ADAMS軟件介紹
4.3.2 裝置運動模型的建立
4.3.3 運動學(xué)仿真
4.4 本章小結(jié)
第五章 電動微耕機(jī)傳動與控制
5.1 機(jī)械傳動控制方案
5.2 電磁離合器
5.2.1 離合器的分類
5.2.2 電磁離合器原理
5.3 電動傳動控制方案設(shè)計
5.4 控制程序設(shè)計
5.4.1 設(shè)計原則
5.4.2 電機(jī)驅(qū)動器
5.4.3 程序設(shè)計
5.5 本章小結(jié)
第六章 電動微耕機(jī)性能試驗
6.1 微耕機(jī)性能試驗
6.1.1 試驗條件和要求
6.1.2 操縱試驗
6.1.3 旋耕性能試驗
6.2 微耕機(jī)主要技術(shù)規(guī)格
6.3 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微耕機(jī)土壤耕作部件田間測試平臺的研制[J]. 曾百功,葉進(jìn),楊仕,柳劍,李明生,陳俊杰. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(04)
[2]電動汽車電池的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 華政,梁風(fēng),姚耀春. 化工進(jìn)展. 2017(08)
[3]寬幅播種機(jī)折疊機(jī)架的模態(tài)分析[J]. 李海亮,汪春,胡軍,孫海天,嚴(yán)曉麗,梁琦. 農(nóng)機(jī)化研究. 2017(06)
[4]微耕機(jī)操縱裝置動態(tài)特性分析及結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化[J]. 許洪斌,陳亞潔,劉妤,盧臘. 機(jī)械設(shè)計. 2017(04)
[5]一種新型液壓微耕機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計[J]. 陳剛,陳寶. 西南師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(04)
[6]微耕機(jī)非作業(yè)狀態(tài)下的振動測試及響應(yīng)分析[J]. 許洪斌,陳亞潔,劉妤,徐梓翔. 中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報. 2016(11)
[7]微耕機(jī)水田旋耕刀片切土作業(yè)過程動力學(xué)仿真[J]. 楊望,路宏,楊堅,楊紅艷. 農(nóng)機(jī)化研究. 2016(06)
[8]面向微耕機(jī)減振的扶手模態(tài)分析[J]. 李果,謝杭佳,王世猛,陳建. 農(nóng)機(jī)化研究. 2016(05)
[9]旋耕刀結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計與動力穩(wěn)定性分析[J]. 日力夏提·阿布都熱西提,尼加提·玉素甫,買買提明·艾尼. 農(nóng)機(jī)化研究. 2016(01)
[10]果園避障旋耕機(jī)的研究與設(shè)計[J]. 羅進(jìn)軍,王斌,畢新勝,王劍,曾小輝,明光. 農(nóng)機(jī)化研究. 2016(01)
碩士論文
[1]棚室電動微耕機(jī)設(shè)計[D]. 杜昌盛.湖北工業(yè)大學(xué) 2016
[2]微耕機(jī)耕深自動控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D]. 李博.西南大學(xué) 2015
[3]微耕機(jī)振動試驗與分析[D]. 謝杭佳.西南大學(xué) 2015
[4]微耕機(jī)刀具的有限元分析及優(yōu)化[D]. 康松林.重慶理工大學(xué) 2015
[5]履帶式微耕機(jī)及其主要工作部件的性能研究[D]. 杜蒙蒙.河南科技大學(xué) 2014
[6]微耕機(jī)機(jī)架振動特性仿真及試驗研究[D]. 王飆.西南大學(xué) 2014
[7]微耕機(jī)旋耕刀輥模態(tài)仿真與試驗研究[D]. 任永豪.西南大學(xué) 2014
[8]棚室電動旋耕機(jī)自動控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 高蕾.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
本文編號:3311145
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 微耕機(jī)發(fā)展歷程及國內(nèi)外研究動態(tài)
1.2.1 微耕機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國外研究動態(tài)
1.2.3 國內(nèi)研究動態(tài)
1.2.4 微耕機(jī)的發(fā)展趨勢
1.3 課題來源
1.4 主要內(nèi)容
第二章 某型號電動微耕機(jī)機(jī)架的仿真分析
2.1 ANSYS Workbench有限元分析
2.1.1 有限元模態(tài)分析理論
2.1.2 ANSYS Workbench簡介
2.1.3 ANSYS Workbench分析的一般步驟
2.2 電動微耕機(jī)機(jī)架模型前處理
2.2.1 建模方法的選擇
2.2.2 模型的建立與導(dǎo)入
2.2.3 添加材料屬性
2.2.4 劃分網(wǎng)格
2.2.5 添加載荷與約束
2.3 機(jī)架靜力學(xué)分析
2.4 機(jī)架模態(tài)分析
2.5 機(jī)架的優(yōu)化
2.5.1 優(yōu)化前處理
2.5.2 優(yōu)化分析
2.5.3 優(yōu)化結(jié)果
2.6 本章小結(jié)
第三章 新型電動微耕機(jī)的設(shè)計與仿真分析
3.1 總體方案設(shè)計
3.1.1 需解決的問題
3.1.2 設(shè)計原則
3.1.3 總體結(jié)構(gòu)方案及特點
3.2 主要部件選型
3.2.1 電機(jī)選型
3.2.2 電源選型
3.2.3 電機(jī)功率和電池容量計算
3.3 機(jī)架仿真分析
3.3.1 靜力學(xué)分析
3.3.2 模態(tài)分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 自動升降裝置的設(shè)計與仿真分析
4.1 電動微耕機(jī)的類型及結(jié)構(gòu)
4.1.1 電動微耕機(jī)的類型
4.1.2 電動微耕機(jī)的結(jié)構(gòu)
4.1.3 存在的問題
4.2 電動微耕機(jī)自動升降裝置的設(shè)計
4.2.1 裝置方案選擇比較
4.2.2 裝置結(jié)構(gòu)及工作原理
4.2.3 設(shè)計計算
4.3 裝置的運動學(xué)仿真
4.3.1 ADAMS軟件介紹
4.3.2 裝置運動模型的建立
4.3.3 運動學(xué)仿真
4.4 本章小結(jié)
第五章 電動微耕機(jī)傳動與控制
5.1 機(jī)械傳動控制方案
5.2 電磁離合器
5.2.1 離合器的分類
5.2.2 電磁離合器原理
5.3 電動傳動控制方案設(shè)計
5.4 控制程序設(shè)計
5.4.1 設(shè)計原則
5.4.2 電機(jī)驅(qū)動器
5.4.3 程序設(shè)計
5.5 本章小結(jié)
第六章 電動微耕機(jī)性能試驗
6.1 微耕機(jī)性能試驗
6.1.1 試驗條件和要求
6.1.2 操縱試驗
6.1.3 旋耕性能試驗
6.2 微耕機(jī)主要技術(shù)規(guī)格
6.3 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微耕機(jī)土壤耕作部件田間測試平臺的研制[J]. 曾百功,葉進(jìn),楊仕,柳劍,李明生,陳俊杰. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(04)
[2]電動汽車電池的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 華政,梁風(fēng),姚耀春. 化工進(jìn)展. 2017(08)
[3]寬幅播種機(jī)折疊機(jī)架的模態(tài)分析[J]. 李海亮,汪春,胡軍,孫海天,嚴(yán)曉麗,梁琦. 農(nóng)機(jī)化研究. 2017(06)
[4]微耕機(jī)操縱裝置動態(tài)特性分析及結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化[J]. 許洪斌,陳亞潔,劉妤,盧臘. 機(jī)械設(shè)計. 2017(04)
[5]一種新型液壓微耕機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計[J]. 陳剛,陳寶. 西南師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(04)
[6]微耕機(jī)非作業(yè)狀態(tài)下的振動測試及響應(yīng)分析[J]. 許洪斌,陳亞潔,劉妤,徐梓翔. 中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報. 2016(11)
[7]微耕機(jī)水田旋耕刀片切土作業(yè)過程動力學(xué)仿真[J]. 楊望,路宏,楊堅,楊紅艷. 農(nóng)機(jī)化研究. 2016(06)
[8]面向微耕機(jī)減振的扶手模態(tài)分析[J]. 李果,謝杭佳,王世猛,陳建. 農(nóng)機(jī)化研究. 2016(05)
[9]旋耕刀結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計與動力穩(wěn)定性分析[J]. 日力夏提·阿布都熱西提,尼加提·玉素甫,買買提明·艾尼. 農(nóng)機(jī)化研究. 2016(01)
[10]果園避障旋耕機(jī)的研究與設(shè)計[J]. 羅進(jìn)軍,王斌,畢新勝,王劍,曾小輝,明光. 農(nóng)機(jī)化研究. 2016(01)
碩士論文
[1]棚室電動微耕機(jī)設(shè)計[D]. 杜昌盛.湖北工業(yè)大學(xué) 2016
[2]微耕機(jī)耕深自動控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D]. 李博.西南大學(xué) 2015
[3]微耕機(jī)振動試驗與分析[D]. 謝杭佳.西南大學(xué) 2015
[4]微耕機(jī)刀具的有限元分析及優(yōu)化[D]. 康松林.重慶理工大學(xué) 2015
[5]履帶式微耕機(jī)及其主要工作部件的性能研究[D]. 杜蒙蒙.河南科技大學(xué) 2014
[6]微耕機(jī)機(jī)架振動特性仿真及試驗研究[D]. 王飆.西南大學(xué) 2014
[7]微耕機(jī)旋耕刀輥模態(tài)仿真與試驗研究[D]. 任永豪.西南大學(xué) 2014
[8]棚室電動旋耕機(jī)自動控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 高蕾.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
本文編號:3311145
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