聯(lián)合起苗機(jī)起苗刀性能參數(shù)優(yōu)化及根土分離的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-29 18:23
起苗是苗木出圃的重要環(huán)節(jié)。起苗質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到苗木出圃后造林的成活率。近年來,北美和歐洲等地區(qū)已廣泛使用聯(lián)合起苗機(jī)。聯(lián)合起苗機(jī)能一次性實(shí)現(xiàn)起苗、輸送、清土、收集、計(jì)數(shù)、打捆和包裝等多道工序,大大地減輕勞動(dòng)者的工作強(qiáng)度,提高了工作效率。然而國(guó)內(nèi)的起苗機(jī)械水平還較低,起苗機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,只能完成單一的挖苗工序,然后需要人工揀拾完成收獲工作,工作效率低,勞動(dòng)強(qiáng)度大。為了提高國(guó)內(nèi)起苗機(jī)械水平,提高起苗效率,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,研制出具有工作效率高,能完成多道工序的苗木聯(lián)合起苗機(jī)意義重大。本文首先在國(guó)內(nèi)已有起苗機(jī)的基礎(chǔ)上,參照國(guó)外起苗機(jī)技術(shù),確定了苗木聯(lián)合起苗機(jī)的整體結(jié)構(gòu)和基本技術(shù)參數(shù)。為了使設(shè)計(jì)出的苗木聯(lián)合起苗機(jī)具有更大的使用價(jià)值,對(duì)影響苗木聯(lián)合起苗機(jī)工作性能的苗木類型、苗木生長(zhǎng)狀況、土壤環(huán)境和氣候條件等因素進(jìn)行了詳細(xì)地研究。為了減小起苗阻力,本文對(duì)起苗刀的性能參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)地分析和研究,得出了起苗刀主要性能參數(shù)的計(jì)算公式。在考慮土壤類型和土壤物理機(jī)械性質(zhì)的前提下,對(duì)起苗刀進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析,建立了其牽引阻力動(dòng)力學(xué)模型,并利用MATLAB軟件作出了起苗刀主要工作參數(shù)對(duì)牽引阻力的曲面響應(yīng)圖,分析曲面響...
【文章來源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究的目的和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外起苗機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
1.2.1 國(guó)內(nèi)起苗機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)外起苗機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.3 我國(guó)起苗機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)
1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容
2 聯(lián)合起苗機(jī)的總體結(jié)構(gòu)和研究理論基礎(chǔ)
2.1 苗木聯(lián)合起苗機(jī)總體結(jié)構(gòu)及工作原理
2.2 苗木聯(lián)合起苗機(jī)性能指標(biāo)的確定
2.3 苗木聯(lián)合起苗機(jī)的基本參數(shù)
2.4 研究的理論基礎(chǔ)
2.4.1 苗木根系的結(jié)構(gòu)
2.4.2 苗木根的物理力學(xué)性質(zhì)
2.4.3 土壤的物理機(jī)械性能
2.4.4 其他環(huán)境特性
2.5 本章小結(jié)
3 起苗刀性能參數(shù)分析與研究
3.1 起苗刀的結(jié)構(gòu)
3.2 起苗刀主要性能參數(shù)
3.2.1 入土角
3.2.2 刀長(zhǎng)
3.2.3 水平刃張角
3.2.4 刀寬
3.3 起苗刀的力學(xué)模型建立
3.3.1 理想狀態(tài)下的起苗刀的牽引阻力
3.3.2 起苗刀的動(dòng)力學(xué)分析
3.4 苗木聯(lián)合起苗機(jī)起苗刀性能參數(shù)分析
3.5 本章小結(jié)
4 基于ANSYS的起苗刀結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化
4.1 U型起苗刀參數(shù)化特征建模
4.1.1 U型起苗刀性能參數(shù)確定
4.1.2 基于Pro/E軟件的U型起苗刀三維參數(shù)化建模
4.2 U型起苗刀有限元分析
4.2.1 結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析簡(jiǎn)介
4.2.2 U型起苗刀的結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析
4.3 U型起苗刀的多目標(biāo)優(yōu)化
4.3.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)概述
4.3.2 基于ANSYS的U型起苗刀的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.4 本章小結(jié)
5 根土分離的研究及裝置的設(shè)計(jì)
5.1 振動(dòng)脫土的基本原理
5.2 根土分離的力學(xué)模型與振動(dòng)脫土的條件
5.3 細(xì)觀力學(xué)下描述根土分離
5.3.1 根土復(fù)合體胞元的提出
5.3.2 根土復(fù)合體有限元離散化模型
5.3.3 根土復(fù)合體各類單元的本構(gòu)模型
5.4 根土復(fù)合體胞元的分離有限元模擬分析
5.4.1 材料參數(shù)的確定
5.4.2 單元的選取
5.4.3 根土復(fù)合體胞元網(wǎng)格劃分
5.4.4 施加載荷并求解
5.5 液壓振動(dòng)分離裝置的設(shè)計(jì)
5.5.1 液壓振動(dòng)器
5.5.2 方篩
5.6 本章小結(jié)
6 聯(lián)合起苗機(jī)輸送鏈和機(jī)架的設(shè)計(jì)與研究
6.1 輸送裝置
6.1.1 桿式輸送鏈
6.1.2 桿式輸送鏈與起苗刀相對(duì)位置的確定
6.1.3 桿式輸送鏈的輸送速度確定
6.2 機(jī)架
6.3 機(jī)架主骨架的模態(tài)分析
6.4 限深輪
6.5 聯(lián)合起苗機(jī)整機(jī)裝配
6.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]當(dāng)代林業(yè)機(jī)械發(fā)展及應(yīng)用[J]. 鮑偉東. 科技致富向?qū)? 2013(03)
[2]基于ANSYS的聯(lián)合起苗機(jī)梳齒式U型起苗刀的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 曾劍鋒,李樹森,朱贊彬,彭程,馬文龍. 現(xiàn)代科學(xué)儀器. 2012(06)
[3]淺談林業(yè)機(jī)械的應(yīng)用與展望[J]. 劉學(xué)賢. 科技與企業(yè). 2012(20)
[4]南方花生挖掘鏟結(jié)構(gòu)參數(shù)的分析與計(jì)算[J]. 蔡佳麟,姚華平,陳東桂,林晨輝. 農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備. 2012(13)
[5]林業(yè)機(jī)械化的發(fā)展與展望[J]. 張普照. 農(nóng)村實(shí)用科技信息. 2012(03)
[6]新時(shí)期我國(guó)苗圃機(jī)械化的發(fā)展方向[J]. 吳兆遷. 林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備. 2012(02)
[7]蘋果起苗鏟有限元分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 楊欣,劉俊峰,李建平,許述財(cái),馮曉靜,劉洪杰. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2011(02)
[8]我國(guó)北方苗圃機(jī)械化現(xiàn)狀分析與思考[J]. 吳兆遷. 林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備. 2010(09)
[9]我國(guó)林業(yè)苗圃機(jī)械化發(fā)展趨勢(shì)探討[J]. 常利君. 價(jià)值工程. 2010(18)
[10]4QS—550C型雙側(cè)起苗機(jī)的研制及效益分析[J]. 譚興宇. 農(nóng)業(yè)科技與裝備. 2010(04)
博士論文
[1]根土復(fù)合體極限載荷的數(shù)值計(jì)算方法和實(shí)驗(yàn)研究[D]. 楊璞.清華大學(xué) 2008
[2]林木根系與均質(zhì)土間相互物理作用機(jī)理研究[D]. 宋維峰.北京林業(yè)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]挖拔式木薯收獲機(jī)挖掘部件研究[D]. 陳丹萍.海南大學(xué) 2012
[2]4U-1400FD型馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)挖掘裝置的參數(shù)優(yōu)化與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D]. 李彥晶.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[3]果樹苗木起苗機(jī)的研究[D]. 路志坤.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[4]玉米根茬根土分離裝置的設(shè)計(jì)與研究[D]. 楊新義.吉林大學(xué) 2011
[5]穗、莖兼收型立式摘穗輥玉米收獲機(jī)的關(guān)鍵部件研究[D]. 劉楓.吉林大學(xué) 2007
[6]超高頻液壓振動(dòng)器及靜壓軸承機(jī)理的研究[D]. 祖海英.大慶石油學(xué)院 2005
[7]馬鈴薯挖掘鏟參數(shù)優(yōu)化與性能分析[D]. 賈晶霞.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2003
本文編號(hào):3371152
【文章來源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究的目的和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外起苗機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
1.2.1 國(guó)內(nèi)起苗機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)外起苗機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.3 我國(guó)起苗機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)
1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容
2 聯(lián)合起苗機(jī)的總體結(jié)構(gòu)和研究理論基礎(chǔ)
2.1 苗木聯(lián)合起苗機(jī)總體結(jié)構(gòu)及工作原理
2.2 苗木聯(lián)合起苗機(jī)性能指標(biāo)的確定
2.3 苗木聯(lián)合起苗機(jī)的基本參數(shù)
2.4 研究的理論基礎(chǔ)
2.4.1 苗木根系的結(jié)構(gòu)
2.4.2 苗木根的物理力學(xué)性質(zhì)
2.4.3 土壤的物理機(jī)械性能
2.4.4 其他環(huán)境特性
2.5 本章小結(jié)
3 起苗刀性能參數(shù)分析與研究
3.1 起苗刀的結(jié)構(gòu)
3.2 起苗刀主要性能參數(shù)
3.2.1 入土角
3.2.2 刀長(zhǎng)
3.2.3 水平刃張角
3.2.4 刀寬
3.3 起苗刀的力學(xué)模型建立
3.3.1 理想狀態(tài)下的起苗刀的牽引阻力
3.3.2 起苗刀的動(dòng)力學(xué)分析
3.4 苗木聯(lián)合起苗機(jī)起苗刀性能參數(shù)分析
3.5 本章小結(jié)
4 基于ANSYS的起苗刀結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化
4.1 U型起苗刀參數(shù)化特征建模
4.1.1 U型起苗刀性能參數(shù)確定
4.1.2 基于Pro/E軟件的U型起苗刀三維參數(shù)化建模
4.2 U型起苗刀有限元分析
4.2.1 結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析簡(jiǎn)介
4.2.2 U型起苗刀的結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析
4.3 U型起苗刀的多目標(biāo)優(yōu)化
4.3.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)概述
4.3.2 基于ANSYS的U型起苗刀的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.4 本章小結(jié)
5 根土分離的研究及裝置的設(shè)計(jì)
5.1 振動(dòng)脫土的基本原理
5.2 根土分離的力學(xué)模型與振動(dòng)脫土的條件
5.3 細(xì)觀力學(xué)下描述根土分離
5.3.1 根土復(fù)合體胞元的提出
5.3.2 根土復(fù)合體有限元離散化模型
5.3.3 根土復(fù)合體各類單元的本構(gòu)模型
5.4 根土復(fù)合體胞元的分離有限元模擬分析
5.4.1 材料參數(shù)的確定
5.4.2 單元的選取
5.4.3 根土復(fù)合體胞元網(wǎng)格劃分
5.4.4 施加載荷并求解
5.5 液壓振動(dòng)分離裝置的設(shè)計(jì)
5.5.1 液壓振動(dòng)器
5.5.2 方篩
5.6 本章小結(jié)
6 聯(lián)合起苗機(jī)輸送鏈和機(jī)架的設(shè)計(jì)與研究
6.1 輸送裝置
6.1.1 桿式輸送鏈
6.1.2 桿式輸送鏈與起苗刀相對(duì)位置的確定
6.1.3 桿式輸送鏈的輸送速度確定
6.2 機(jī)架
6.3 機(jī)架主骨架的模態(tài)分析
6.4 限深輪
6.5 聯(lián)合起苗機(jī)整機(jī)裝配
6.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]當(dāng)代林業(yè)機(jī)械發(fā)展及應(yīng)用[J]. 鮑偉東. 科技致富向?qū)? 2013(03)
[2]基于ANSYS的聯(lián)合起苗機(jī)梳齒式U型起苗刀的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 曾劍鋒,李樹森,朱贊彬,彭程,馬文龍. 現(xiàn)代科學(xué)儀器. 2012(06)
[3]淺談林業(yè)機(jī)械的應(yīng)用與展望[J]. 劉學(xué)賢. 科技與企業(yè). 2012(20)
[4]南方花生挖掘鏟結(jié)構(gòu)參數(shù)的分析與計(jì)算[J]. 蔡佳麟,姚華平,陳東桂,林晨輝. 農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備. 2012(13)
[5]林業(yè)機(jī)械化的發(fā)展與展望[J]. 張普照. 農(nóng)村實(shí)用科技信息. 2012(03)
[6]新時(shí)期我國(guó)苗圃機(jī)械化的發(fā)展方向[J]. 吳兆遷. 林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備. 2012(02)
[7]蘋果起苗鏟有限元分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 楊欣,劉俊峰,李建平,許述財(cái),馮曉靜,劉洪杰. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2011(02)
[8]我國(guó)北方苗圃機(jī)械化現(xiàn)狀分析與思考[J]. 吳兆遷. 林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備. 2010(09)
[9]我國(guó)林業(yè)苗圃機(jī)械化發(fā)展趨勢(shì)探討[J]. 常利君. 價(jià)值工程. 2010(18)
[10]4QS—550C型雙側(cè)起苗機(jī)的研制及效益分析[J]. 譚興宇. 農(nóng)業(yè)科技與裝備. 2010(04)
博士論文
[1]根土復(fù)合體極限載荷的數(shù)值計(jì)算方法和實(shí)驗(yàn)研究[D]. 楊璞.清華大學(xué) 2008
[2]林木根系與均質(zhì)土間相互物理作用機(jī)理研究[D]. 宋維峰.北京林業(yè)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]挖拔式木薯收獲機(jī)挖掘部件研究[D]. 陳丹萍.海南大學(xué) 2012
[2]4U-1400FD型馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)挖掘裝置的參數(shù)優(yōu)化與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D]. 李彥晶.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[3]果樹苗木起苗機(jī)的研究[D]. 路志坤.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[4]玉米根茬根土分離裝置的設(shè)計(jì)與研究[D]. 楊新義.吉林大學(xué) 2011
[5]穗、莖兼收型立式摘穗輥玉米收獲機(jī)的關(guān)鍵部件研究[D]. 劉楓.吉林大學(xué) 2007
[6]超高頻液壓振動(dòng)器及靜壓軸承機(jī)理的研究[D]. 祖海英.大慶石油學(xué)院 2005
[7]馬鈴薯挖掘鏟參數(shù)優(yōu)化與性能分析[D]. 賈晶霞.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2003
本文編號(hào):3371152
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