基于虛擬樣機技術的秸稈打捆注肥機改進與設計
本文選題:秸稈打捆注肥機 切入點:機架 出處:《安徽農(nóng)業(yè)大學》2015年碩士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:秸稈打捆注肥機在打捆工作時,排料器通過鏈輪傳動,催化劑將自動添加到秸稈中。同時排料器的位置設計在秸稈成捆之前,保證了催化劑能夠均勻的添加到草捆中,避免了催化劑添加不均勻現(xiàn)象,縮短了草捆轉(zhuǎn)化為飼料周期。在作業(yè)時添加催化劑,省去了人工成本和時間。為了解決當前秸稈打捆注肥機存在的正向設計理論缺少,本文給出了主要部件的設計與計算,以此對秸稈打捆注肥機建模、仿真、模態(tài)試驗、有限元分析和優(yōu)化,具體工作總結如下:對秸稈打捆注肥機的減速裝置、壓縮機構、注肥裝置、壓實裝置和傳動系統(tǒng)進行明確的理論分析與計算。根據(jù)小型秸稈壓實成塊所需要的壓緊力和配套聯(lián)合收割機給定的驅(qū)動力得出減速裝置的具體尺寸,從而得到壓縮機構的轉(zhuǎn)速n,繼而設計出傳動系統(tǒng)的尺寸與相關參數(shù),根據(jù)上述的計算結果進行三維繪圖與裝配。利用現(xiàn)有的模態(tài)試驗方法對秸稈打捆注肥機的機架和入草口力學特性分析,通過自由支撐的方法和現(xiàn)有的測試軟件構造了機架與機架上方的特有振型,并分析了其工作時是否能避免發(fā)生共振現(xiàn)象。最后根據(jù)有限元理論分析,得出理論狀態(tài)下和試驗測得值,驗證了其固有振型的正確性。運用機構學原理,將CATIA下建立的三維模型導入到ADAMS中進行動態(tài)仿真。通過分析壓縮機構的運動學和動力學特性,驗證機構的合理性。運用仿真對壓縮機構參數(shù)化分析與優(yōu)化,以此得出了壓縮機構的合適工作參數(shù)。以減速機輸出軸所受到的力為優(yōu)化目標,通過優(yōu)化曲柄滑塊結構中質(zhì)心和連接點,對比優(yōu)化前后優(yōu)化目標結果參數(shù),得之優(yōu)化達到預設目的,獲得壓縮機構參數(shù)的合理配置。又通過有限元分析曲柄所受應力,得之達到滿足強度條件,故該秸稈打捆注肥機能夠正常并且有效工作。
[Abstract]:The catalyst is automatically added to the straw when the straws are bundled and the feeder is driven by sprocket. At the same time, the position of the feeder is designed before the straws are bundled, which ensures that the catalyst can be uniformly added to the straw bundle. It avoids the uneven addition of catalyst, shortens the conversion period of straw bundles to feed, saves the labor cost and time by adding catalyst in operation. In order to solve the lack of forward design theory of straw baling fertilizer injection machine, In this paper, the design and calculation of the main components are given, and the modeling, simulation, modal test, finite element analysis and optimization of the straw bundling and fertilizer injection machine are given. The concrete work is summarized as follows: the deceleration device, the compression mechanism of the straw bundling and fertilizer injection machine, Fertilizer injection device, compaction device and transmission system are analyzed and calculated in theory. According to the compaction force required for compaction of small straw and the driving force given by the matching combine harvester, the specific dimensions of the deceleration device are obtained. The rotational speed of the compression mechanism is obtained, and then the dimensions of the transmission system and the relevant parameters are designed. According to the above calculation results, the three-dimensional drawing and assembly are carried out. The mechanical properties of the frame and inlet of straw bundling and fertilizer injection machine are analyzed by using the existing modal test method. Through the method of free support and the existing testing software, the special vibration modes above the frame and the frame are constructed, and the resonance phenomenon is analyzed. Finally, according to the finite element theory, the resonance phenomenon can be avoided. The theoretical and experimental values are obtained to verify the correctness of the inherent modes. By using the principle of mechanism, the three-dimensional model established under CATIA is introduced into ADAMS for dynamic simulation. The kinematics and dynamic characteristics of the compression mechanism are analyzed. To verify the rationality of the mechanism, the parameterized analysis and optimization of the compression mechanism are used to obtain the proper working parameters of the compression mechanism. The optimum target is the force on the output shaft of the reducer. By optimizing the centroid and connection point of crank slider structure and comparing the optimization result parameters before and after optimization, it is obtained that the optimization achieves the preset goal and obtains the reasonable configuration of the parameters of the compression mechanism, and the stress of the crank is analyzed by finite element method. It can meet the strength condition, so the straws can work normally and effectively.
【學位授予單位】:安徽農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:S817.115
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,本文編號:1565356
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