山地煙草苗期地膜回收機的研制及試驗
發(fā)布時間:2022-12-08 05:58
本文分析了地膜回收機的研究現(xiàn)狀,針對苗期煙草地膜回收機出現(xiàn)的回收率低、漏膜、回收地膜不完整性等問題,提出了一種煙草苗期地膜回收機的設(shè)計思路。文章通過對整機傳動與揭膜作業(yè)關(guān)鍵部件計算與設(shè)計,對割膜刀、地膜鏟和機架等關(guān)鍵部件進行運動學(xué)分析和有限元優(yōu)化分析,確定了樣機方案,通過系統(tǒng)的開展樣機田間試驗,獲得了煙草苗期地膜回收機最佳作業(yè)參數(shù)。本論文主要從以下幾個方面進行了研究:1.通過分析揭膜過程中的工況條件,利用Matlab及Ansys瞬態(tài)動力學(xué)對挑膜過程進行仿真分析,確定最佳的運動軌跡曲線,同時利用運動學(xué)原理對回收機的主要工作部件—挑膜齒進行運動學(xué)分析,建立挑膜齒在運動過程中的動力學(xué)模型,分析挑膜齒在安裝角度為30°、60°、100°時地膜的運動軌跡,優(yōu)化挑膜齒的排列方式。2.基于Solidworks軟件建立機架的三維模型并聯(lián)立Ansys進行靜應(yīng)力及模態(tài)求解,得到機架前六階的固有頻率及振型變化云圖,結(jié)合外界的激勵頻率分析和機架結(jié)構(gòu)的S-N曲線、疲勞敏感曲線,計算機架的疲勞壽命,發(fā)現(xiàn)加減振片后最大的應(yīng)力值為140.36MPa,最小應(yīng)力值為3.74MPa,計算得到機架的疲勞壽為1.1314×10...
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究意義
1.3 地膜回收機的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 地膜回收機的國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3.2 地膜回收機的國外研究現(xiàn)狀
1.4 研究內(nèi)容、方法與技術(shù)路線
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 研究方法
1.4.3 技術(shù)路線
1.5 本章小結(jié)
第2章 山地煙草苗期地膜回收機及其關(guān)鍵部件設(shè)計
2.1 地膜回收機類型的確定
2.2 總體方案設(shè)計
2.2.1 煙草揭膜的農(nóng)藝指標
2.2.2 技術(shù)指標
2.2.3 總體設(shè)計方案
2.2.4 揭膜工作原理
2.3 工作參數(shù)的設(shè)計
2.4 地膜回收機部件結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.4.1 皮帶導(dǎo)軌梳齒式地膜回收機構(gòu)的參數(shù)設(shè)計
2.4.2 送膜及收膜機構(gòu)設(shè)計
2.4.3 護苗機構(gòu)設(shè)計
2.5 挑膜齒設(shè)計動態(tài)分析
2.5.1 挑膜瞬態(tài)過程理論分析
2.5.2 挑膜過程簡化模型
2.5.3 挑膜過程挑膜齒有限元算列
2.5.4 結(jié)果分析
2.6 傳動方案設(shè)計與功率匹配
2.6.1 傳動方案設(shè)計
2.6.2 功率匹配
2.7 本章小結(jié)
第3章 地膜回收機關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)優(yōu)化與分析
3.1 機架有限元靜應(yīng)力及模態(tài)分析
3.1.1 零件建模與裝配
3.1.2 有限元模態(tài)分析理論
3.1.3 創(chuàng)建機架有限元模型
3.1.4 機架的約束及加載
3.2 機架結(jié)構(gòu)優(yōu)化
3.2.1 建立機架結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化模型
3.2.2 拓撲優(yōu)化結(jié)果與分析
3.2.3 機架結(jié)構(gòu)多目標優(yōu)化設(shè)計
3.2.4 多目標優(yōu)化結(jié)果與分析
3.3 機架的振動疲勞分析
3.3.1 機架振動疲勞分析
3.3.2 外界激勵頻率
3.3.3 恒定載荷機架疲勞壽命分析
3.3.4 隨機載荷機架的疲勞壽命分析
3.4 潛土割膜刀力學(xué)特性及優(yōu)化分析
3.4.1 割膜刀的運動分析
3.4.2 潛土割膜刀功耗數(shù)學(xué)模型
3.4.3 割膜刀優(yōu)化數(shù)學(xué)理論模型
3.4.4 有限元優(yōu)化模型及優(yōu)化結(jié)果
3.5 地膜鏟工作過程離散元仿真
3.5.1 三維模型的建立
3.5.2 EDEM仿真分析
3.5.3 結(jié)果與分析
3.6 本章小結(jié)
第4章 樣機與試驗
4.1 樣機加工
4.2 試驗場地與試驗儀器
4.3 試驗結(jié)果分析
4.3.1 試驗條件
4.3.2 單因素試驗結(jié)果
4.3.3 多因素試驗結(jié)果
4.4 試驗討論
4.5 基于Design-Expert的最優(yōu)組合驗證
4.5.1 確定設(shè)計方案
4.5.2 結(jié)果與分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
附錄A 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]自走式山地割膜耙膜卷膜一體機的設(shè)計與試驗[J]. 張大斌,劉祖國,余朝靜,盧澤,曹陽. 農(nóng)機化研究. 2018(07)
[2]自走式青貯打捆纏膜一體機的設(shè)計與試驗[J]. 張將,刁培松,刁懷龍,楊壯. 農(nóng)機化研究. 2017(12)
[3]騎跨式機架的隨機振動疲勞分析[J]. 李琳琳,王麗紅,坎雜,付威,李成松. 農(nóng)機化研究. 2017(10)
[4]谷物聯(lián)合收割機脫粒機機架有限元分析及優(yōu)化[J]. 臧世宇,吳崇友,伍揚華. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(12)
[5]基于靈敏度分析的船式拖拉機機架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[J]. 周明剛,張露,陳源,劉明勇,黃云朋. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(12)
[6]冬季覆蓋地膜的拉伸試驗及有限元仿真分析[J]. 楊業(yè)龍,葉云霞,謝建華,曹曉冉,孫超偉. 農(nóng)機化研究. 2016(06)
[7]旋耕機刀片的耐磨性研究[J]. 周光永,莫亞武,陳文凱. 農(nóng)機化研究. 2015(12)
[8]基于ANSYS Workbench的深松機機架模態(tài)分析[J]. 劉選偉,金亮,王景立. 農(nóng)機化研究. 2015(05)
[9]核桃采摘機中偏心塊結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化[J]. 鄭甲紅,劉夢飛,高警. 中國農(nóng)機化學(xué)報. 2014(04)
[10]我國地膜覆蓋和殘留污染特點與防控技術(shù)[J]. 嚴昌榮,劉恩科,舒帆,劉勤,劉爽,何文清. 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報. 2014(02)
碩士論文
[1]煙田苗期地膜回收機的研制[D]. 崔方方.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[2]氣吹式春播前殘地膜回收機理論分析及試驗研究[D]. 司明理.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3713693
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究意義
1.3 地膜回收機的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 地膜回收機的國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3.2 地膜回收機的國外研究現(xiàn)狀
1.4 研究內(nèi)容、方法與技術(shù)路線
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 研究方法
1.4.3 技術(shù)路線
1.5 本章小結(jié)
第2章 山地煙草苗期地膜回收機及其關(guān)鍵部件設(shè)計
2.1 地膜回收機類型的確定
2.2 總體方案設(shè)計
2.2.1 煙草揭膜的農(nóng)藝指標
2.2.2 技術(shù)指標
2.2.3 總體設(shè)計方案
2.2.4 揭膜工作原理
2.3 工作參數(shù)的設(shè)計
2.4 地膜回收機部件結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.4.1 皮帶導(dǎo)軌梳齒式地膜回收機構(gòu)的參數(shù)設(shè)計
2.4.2 送膜及收膜機構(gòu)設(shè)計
2.4.3 護苗機構(gòu)設(shè)計
2.5 挑膜齒設(shè)計動態(tài)分析
2.5.1 挑膜瞬態(tài)過程理論分析
2.5.2 挑膜過程簡化模型
2.5.3 挑膜過程挑膜齒有限元算列
2.5.4 結(jié)果分析
2.6 傳動方案設(shè)計與功率匹配
2.6.1 傳動方案設(shè)計
2.6.2 功率匹配
2.7 本章小結(jié)
第3章 地膜回收機關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)優(yōu)化與分析
3.1 機架有限元靜應(yīng)力及模態(tài)分析
3.1.1 零件建模與裝配
3.1.2 有限元模態(tài)分析理論
3.1.3 創(chuàng)建機架有限元模型
3.1.4 機架的約束及加載
3.2 機架結(jié)構(gòu)優(yōu)化
3.2.1 建立機架結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化模型
3.2.2 拓撲優(yōu)化結(jié)果與分析
3.2.3 機架結(jié)構(gòu)多目標優(yōu)化設(shè)計
3.2.4 多目標優(yōu)化結(jié)果與分析
3.3 機架的振動疲勞分析
3.3.1 機架振動疲勞分析
3.3.2 外界激勵頻率
3.3.3 恒定載荷機架疲勞壽命分析
3.3.4 隨機載荷機架的疲勞壽命分析
3.4 潛土割膜刀力學(xué)特性及優(yōu)化分析
3.4.1 割膜刀的運動分析
3.4.2 潛土割膜刀功耗數(shù)學(xué)模型
3.4.3 割膜刀優(yōu)化數(shù)學(xué)理論模型
3.4.4 有限元優(yōu)化模型及優(yōu)化結(jié)果
3.5 地膜鏟工作過程離散元仿真
3.5.1 三維模型的建立
3.5.2 EDEM仿真分析
3.5.3 結(jié)果與分析
3.6 本章小結(jié)
第4章 樣機與試驗
4.1 樣機加工
4.2 試驗場地與試驗儀器
4.3 試驗結(jié)果分析
4.3.1 試驗條件
4.3.2 單因素試驗結(jié)果
4.3.3 多因素試驗結(jié)果
4.4 試驗討論
4.5 基于Design-Expert的最優(yōu)組合驗證
4.5.1 確定設(shè)計方案
4.5.2 結(jié)果與分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
附錄A 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]自走式山地割膜耙膜卷膜一體機的設(shè)計與試驗[J]. 張大斌,劉祖國,余朝靜,盧澤,曹陽. 農(nóng)機化研究. 2018(07)
[2]自走式青貯打捆纏膜一體機的設(shè)計與試驗[J]. 張將,刁培松,刁懷龍,楊壯. 農(nóng)機化研究. 2017(12)
[3]騎跨式機架的隨機振動疲勞分析[J]. 李琳琳,王麗紅,坎雜,付威,李成松. 農(nóng)機化研究. 2017(10)
[4]谷物聯(lián)合收割機脫粒機機架有限元分析及優(yōu)化[J]. 臧世宇,吳崇友,伍揚華. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(12)
[5]基于靈敏度分析的船式拖拉機機架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[J]. 周明剛,張露,陳源,劉明勇,黃云朋. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(12)
[6]冬季覆蓋地膜的拉伸試驗及有限元仿真分析[J]. 楊業(yè)龍,葉云霞,謝建華,曹曉冉,孫超偉. 農(nóng)機化研究. 2016(06)
[7]旋耕機刀片的耐磨性研究[J]. 周光永,莫亞武,陳文凱. 農(nóng)機化研究. 2015(12)
[8]基于ANSYS Workbench的深松機機架模態(tài)分析[J]. 劉選偉,金亮,王景立. 農(nóng)機化研究. 2015(05)
[9]核桃采摘機中偏心塊結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化[J]. 鄭甲紅,劉夢飛,高警. 中國農(nóng)機化學(xué)報. 2014(04)
[10]我國地膜覆蓋和殘留污染特點與防控技術(shù)[J]. 嚴昌榮,劉恩科,舒帆,劉勤,劉爽,何文清. 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報. 2014(02)
碩士論文
[1]煙田苗期地膜回收機的研制[D]. 崔方方.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[2]氣吹式春播前殘地膜回收機理論分析及試驗研究[D]. 司明理.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3713693
本文鏈接:http://sikaile.net/nykjlw/nygclw/3713693.html
最近更新
教材專著