本文選題：花生 + 彈齒滾筒撿拾機(jī)構(gòu)��； 參考：《沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：花生是我國(guó)也是世界重要油料和經(jīng)濟(jì)作物之一。我國(guó)是花生生產(chǎn)大國(guó),但花生生產(chǎn)機(jī)械化水平遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)。目前,我國(guó)大部分地區(qū)花生以人工收獲為主要收獲方式,部分地區(qū)采用挖掘機(jī)進(jìn)行挖掘、放鋪和田間晾曬,然后由人工進(jìn)行捆綁和撿拾�；ㄉ斋@時(shí)間緊、勞動(dòng)強(qiáng)度大、耗時(shí)多,遇到陰雨天不及時(shí)收獲在地里容易發(fā)生霉變。撿拾做為花生兩段式收獲的首要環(huán)節(jié),如果撿拾方法不當(dāng),會(huì)使莢果掉落嚴(yán)重,造成不必要的損失。由于花生品種與種植方式的差異,引進(jìn)國(guó)外的大型花生收獲機(jī)存在適應(yīng)性問(wèn)題。因此,本論文結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“全喂入花生摘果動(dòng)態(tài)損傷機(jī)理與低損傷摘果機(jī)研究”(項(xiàng)目編號(hào)：51575367)和高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金資助項(xiàng)目“花生撿拾摘果聯(lián)合收獲機(jī)核心機(jī)構(gòu)工作機(jī)理與關(guān)鍵技術(shù)”(項(xiàng)目編號(hào)：20122103110009)的實(shí)施,根據(jù)我國(guó)東北典型花生品種、種植和兩段收獲農(nóng)藝特點(diǎn)并基于仿生學(xué)原理,從分析花生撿拾元件的理想姿態(tài)與運(yùn)動(dòng)規(guī)律入手,研究滑道式彈齒滾筒撿拾裝置的核心機(jī)構(gòu)即彈齒撿拾機(jī)構(gòu),并進(jìn)行機(jī)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化和樣機(jī)的試驗(yàn)研究。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：(1)典型花生植株物理機(jī)械特性試驗(yàn)研究。主要包括花生果柄及關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)和花生植株摩擦特性試驗(yàn),分析不同晾曬時(shí)間、花生品種、含水率對(duì)果柄及關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)抗拉強(qiáng)度和花生植株與不同材料表面摩擦角變化的影響,獲得花生植株含水率和摩擦角、果柄及關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的抗拉強(qiáng)度隨晾曬時(shí)間的變化規(guī)律。(2)撿拾機(jī)構(gòu)方案確定。通過(guò)對(duì)彈齒滾筒式、伸縮扒指式、滑道升運(yùn)式、齒帶輸送式和無(wú)滑道式彈齒滾筒撿拾機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、工作原理和適用范圍對(duì)比分析,確定滑道式彈齒滾筒撿拾機(jī)構(gòu)作為兩段式花生收獲機(jī)撿拾裝置。(3)撿拾機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與參數(shù)優(yōu)化。結(jié)合我國(guó)直立型花生植株撿拾特性確定彈齒在撿拾過(guò)程中4個(gè)工位的初始狀態(tài)與擺動(dòng)姿態(tài),根據(jù)彈齒的擺動(dòng)規(guī)律對(duì)凸輪滑道進(jìn)行設(shè)計(jì)。采用C語(yǔ)言編制的非支配排序遺傳算法NSGA-Ⅱ?qū)焓皺C(jī)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),通過(guò)對(duì)優(yōu)化結(jié)果分析確定了彈齒式花生撿拾機(jī)構(gòu)主要參數(shù)：曲柄長(zhǎng)度為50mm,撿拾彈齒與曲柄夾角為1.0rad,上護(hù)板傾角為0.3rad,滾筒半徑為99.2mm,撿拾彈齒長(zhǎng)度為203mm,撿拾傾角為0.3rad,護(hù)板半徑為172.3mm。(4)利用虛擬樣機(jī)技術(shù)對(duì)撿拾機(jī)構(gòu)進(jìn)行仿真分析。采用運(yùn)用ADAMS對(duì)撿拾機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)仿真分析,獲得撿拾參數(shù)對(duì)漏檢區(qū)域面積與漏撿高度的影響,確定撿拾機(jī)構(gòu)周向采用4排撿拾彈齒,并驗(yàn)證優(yōu)化所得的機(jī)構(gòu)參數(shù)合理。(5)撿拾機(jī)構(gòu)受力分析。通過(guò)對(duì)彈齒有限元受力分析,驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的撿拾彈齒合理可靠。撿拾過(guò)程中對(duì)花生植株受力分析,推導(dǎo)出花生植株在撿拾過(guò)程中不產(chǎn)生“壅堆”、“滑落”、“上拋”和“夾持”現(xiàn)象的極限條件。(6)彈齒撿拾裝置撿拾性能試驗(yàn)。通過(guò)多指標(biāo)響應(yīng)面綜合試驗(yàn)分析,獲得了撿拾裝置最優(yōu)工作參數(shù)組合：撿拾裝置前進(jìn)速度V=48m/min,滾筒轉(zhuǎn)速N=53r/min,齒端與地面相對(duì)位置H---7mm;花生植株撿拾率98.9%,掉果損失率2.5%。分別對(duì)莢果朝前、莢果朝后和散亂放鋪3種放鋪方式進(jìn)行撿拾試驗(yàn),通過(guò)對(duì)觀察撿拾過(guò)程與試驗(yàn)結(jié)果分析,莢果朝前放鋪方式撿拾率最高,損失率最低,撿拾連續(xù)性最好。
[Abstract]:The main research contents and conclusions are as follows : ( 1 ) The main research contents and conclusions are as follows : ( 1 ) The research on the mechanism and key technology of peanut harvesting in most parts of China . ( 3 ) The design and parameter optimization of pick - up mechanism are optimized . According to the pick - up characteristics of vertical peanut plants in China , the initial state and swing posture of the four stations in picking - up process are determined . The parameters of picking up mechanism are optimized by using non - dominant sorting genetic algorithm NSGA - 鈪，

本文編號(hào)：2111621