烤煙移栽窩穴制作是烤煙生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié),具有勞動強度大、作業(yè)要求高的特點�？緹熞圃愿C穴是煙苗大田移栽后生長的小氣候環(huán)境,窩穴制作的好壞直接關(guān)系到移栽后的緩苗、大田生長、烤煙質(zhì)量及產(chǎn)量。當前,烤煙移栽窩穴制作仍采用手工+通用農(nóng)具的作業(yè)方式,人工制窩費時費工、勞動強度大、效率低、一致性差,特別是隨著勞動力成本的逐年上漲及用工荒的突顯,研發(fā)烤煙移栽窩穴制作機已經(jīng)成為烤煙生產(chǎn)省工降本、提質(zhì)增效亟待解決的問題。課題組前期研制的大窩穴制作機已基本能滿足烤煙移栽窩穴制作農(nóng)藝要求,但仍存在制窩合格率不高、功率消耗大、振動較大等問題。因此,深入分析烤煙移栽成穴機理、功率消耗及振動等問題,研究提高窩穴制作機綜合性能的方法,是進一步研發(fā)及推廣窩穴制作機面臨的核心問題。本文結(jié)合當前窩穴制作的技術(shù)特點、現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及烤煙移栽窩穴農(nóng)藝要求,在深入分析烤煙移栽成穴理論的基礎(chǔ)上,完成了窩穴制作機關(guān)鍵部件的設(shè)計,并運用離散元法、有限單元法對成穴過程仿真分析及關(guān)鍵部件優(yōu)化。最后,將開發(fā)的樣機進行田間試驗,獲得了制窩作業(yè)的最優(yōu)工作參數(shù)組合。本文的研究內(nèi)容主要包含以下幾個方面:(1)完成了基于螺旋升運原理的窩穴成穴理論分析及關(guān)鍵部件設(shè)計。通過對土壤質(zhì)點和土流運動規(guī)律的研究,獲得螺旋成穴頭相關(guān)設(shè)計參數(shù)。基于擬定的窩穴制作機主要技術(shù)指標,完成了螺旋成穴頭、減速器、防護罩等關(guān)鍵零部件設(shè)計及發(fā)動機與軟軸的選型。(2)基于離散元法完成了成穴過程仿真及參數(shù)優(yōu)化。在不同成穴頭轉(zhuǎn)速、導程、窩底停留時間及土壤含水率下,通過離散元仿真分析,得出最優(yōu)的制窩參數(shù)組合。通過建立不同顆粒大小的土槽模型,對螺旋成穴頭的制窩過程進行了土壤擾動性分析,得出不同耕層的土壤擾動及土粒的運動速度變化。(3)基于有限單元法完成了螺旋成穴頭靜力學和動力學分析,得出成穴頭在X、Y、Z三個方向上的最大變形量分別是0.010273mm、0.020998mm、0.00022015mm,總的來說變形量較小,驗證了設(shè)計的可行性。對操縱桿進行諧響應分析,得出操縱桿容易發(fā)生共振的三個頻率。采用Ansys中Shape Optimization模塊對操縱桿進行輕量化設(shè)計,保證操縱桿剛度和強度變化不大的情況下,達到了操縱桿拓撲優(yōu)化的目標。(4)對試驗樣機進行單因素試驗和正交試驗,得出窩穴制作機的最優(yōu)參數(shù)組合。采用Design-Expert軟件中Box-Behnken響應曲面對試驗所得最優(yōu)參數(shù)進行驗證優(yōu)化,結(jié)果表明:軟件優(yōu)化所得結(jié)論與正交試驗結(jié)果非常接近,進一步驗證了正交試驗結(jié)果的可靠性。
【學位單位】：貴州大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TS44
【部分圖文】：

移栽窩穴示意圖

煙移栽窩穴農(nóng)藝示意可知，移栽窩穴是一個口窩，再結(jié)合移栽期春旱少雨、墑情差的現(xiàn)實條借鑒螺旋軸旋轉(zhuǎn)成穴原理，通過螺旋葉片的切下面將通過對土壤質(zhì)點的運動規(guī)律分析深入研運動規(guī)律作業(yè)過程中土壤被切下、升運的過程，首先要。將螺旋葉片上表面的土壤質(zhì)點M 作為研究對線速度sV 沿 Z 軸負方向運動。質(zhì)點 M 與成穴頭M 脫離螺旋葉片，以一定速度沖向窩壁，與窩穴頭一起旋轉(zhuǎn)，因此，在該摩擦阻力的作用下，滑動，并以速度zV 垂直向上運動。如圖 2.2 所

0tan2sSV r 穴頭工作時的每周進給量；螺旋葉片的外緣半徑； 的牽連速度eV 與水平面的夾角;穴頭的角速度。0tan tanzrxV V r ：z 0tantanrxV rV 作時處于高速旋轉(zhuǎn)中，位于螺旋葉片外表此，質(zhì)點 的運動軌跡為曲線運動，由曲加速度、相對加速度及科氏加速度的矢量a e rkW W W W
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本文編號：2887424