作為木薯收獲機(jī)具的關(guān)鍵部件,挖掘鏟的挖掘阻力與適應(yīng)性是影響木薯產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的制約因素。本研究利用仿生減阻理論、仿生設(shè)計(jì)技術(shù)方法、離散元仿真及土壤破碎理論,設(shè)計(jì)了鏟齒式仿生木薯挖掘鏟,利用仿真分析與田間試驗(yàn)研究了挖掘鏟的減阻效果,主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:本研究選取黃毛鼠前足爪趾為仿生原型,通過冰凍切片法切取完整的黃毛鼠前足爪趾趾尖中切面,利用正置顯微鏡進(jìn)行圖像采集,采用MATLAB和ORIGIN軟件對趾尖輪廓特征參數(shù)進(jìn)行擬合。以傳統(tǒng)挖掘鏟的鏟面尺寸為基礎(chǔ),利用逆向工程方法與仿生技術(shù)改進(jìn)設(shè)計(jì)木薯挖掘鏟鏟齒,鏟齒數(shù)目分別設(shè)計(jì)為8、10和12個(gè),仿生鏟齒的寬度分別為30、40和50mm,通過單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)了9種鏟齒式仿生挖掘鏟。利用物理試驗(yàn)與仿真試驗(yàn)相結(jié)合的方法,標(biāo)定不同深度的土壤顆粒間的模型參數(shù),以及不同深度土壤顆粒與挖掘部件之間的模型參數(shù),以“Hertz-Mindlin with JKR Cohesion”為接觸模型,采用離散單元法橫向比較鏟齒式仿生木薯挖掘鏟的減阻效果。結(jié)果表明:仿生挖掘鏟受到的平均水平阻力小于傳統(tǒng)挖掘鏟,而鏟齒寬度為40mm,鏟齒數(shù)目為10的5型仿生挖掘鏟減阻效...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1Ⅱ型木薯塊收獲機(jī)挖掘器布置方位圖

3能耗高，機(jī)具磨損加快。上述問題是制約木薯規(guī)�；蜋C(jī)械化生產(chǎn)的最主要原因。因此，需要引入一種適宜全程機(jī)械化作業(yè)的木薯種植農(nóng)藝模式。從有利于機(jī)械化作業(yè)且不影響木薯產(chǎn)量的角度出發(fā)，我國學(xué)者對木薯產(chǎn)業(yè)化發(fā)展及全程機(jī)械化提供了積極探索。從目前來看，國內(nèi)外對于木薯的種植方式已經(jīng)進(jìn)行了一定程....

圖1.2.木薯

4的木薯收獲機(jī)[20-25]，如圖2所示。圖2(a)是哥倫比亞研制的P900型兩行木薯收獲機(jī)，質(zhì)量200kg，生產(chǎn)率0．63～1hm2/h，由拖拉機(jī)牽引作業(yè)。圖2(b)是哥倫比亞研制的兩種兩行松土型木薯塊根收獲機(jī):一種是剛性系統(tǒng)收獲機(jī)，另一種是彈性系統(tǒng)收獲機(jī)。圖2(c)是20世紀(jì)....

圖1.2.木薯收獲機(jī)

4的木薯收獲機(jī)[20-25]，如圖2所示。圖2(a)是哥倫比亞研制的P900型兩行木薯收獲機(jī)，質(zhì)量200kg，生產(chǎn)率0．63～1hm2/h，由拖拉機(jī)牽引作業(yè)。圖2(b)是哥倫比亞研制的兩種兩行松土型木薯塊根收獲機(jī):一種是剛性系統(tǒng)收獲機(jī)，另一種是彈性系統(tǒng)收獲機(jī)。圖2(c)是20世紀(jì)....

圖1.3技術(shù)路線

7（3）從離散元模擬試驗(yàn)中選取3種減阻性能優(yōu)良的鏟齒式仿生木薯挖掘鏟，利用農(nóng)用機(jī)械動(dòng)力學(xué)參數(shù)無線測試儀對鏟齒式仿生木薯挖掘鏟機(jī)木薯挖掘鏟原型進(jìn)行田間實(shí)際收獲試驗(yàn)阻力測試，橫向?qū)Ρ炔⑦x取在不同的工作條件下，減阻效果優(yōu)良的挖掘鏟；每次試驗(yàn)后對試驗(yàn)區(qū)的明薯率及斷薯率進(jìn)行測定，全面評價(jià)挖....

本文編號：3943802