【摘要】：偏心伸縮桿式輸送裝置是4FZ-2000A自走式秸稈收獲壓捆機上的重要部件,可以將鏈耙式輸送器上的秸稈輸送到喂草箱,防止喂草箱內的秸稈被回帶造成輸送機構纏草堵死,影響后續(xù)作業(yè)。目前,國內外學者對偏心伸縮桿式機構應用于地膜、檸條撿拾方面的研究比較多,而應用于秸稈輸送方面,尚沒有明確的設計理論與方法,主要通過仿照聯(lián)合收割機割臺螺旋輸送器的伸縮扒指機構進行設計。主要存在的問題有:(1)伸縮扒桿對農作物及飼草的剛性沖擊較大,導致帶籽粒農作物及飼草破損嚴重;(2)不清楚工作參數(shù)與結構參數(shù)如何匹配才更好的實現(xiàn)輸送作業(yè);(3)主要零部件承受的載荷比較大,可靠性未知。針對以上問題,本文采用理論分析與計算機仿真模擬相結合的方法對偏心伸縮桿式輸送裝置的設計理論進行了分析,對其輸送性能進行了優(yōu)化設計以找到各結構參數(shù)與工作參數(shù)之間的最佳匹配關系,并對主要承載零部件進行了疲勞壽命預測。(1)通過輸送過程理論分析確定了伸縮扒桿回轉中心在第四象限時滿足輸送要求;建立了伸縮扒桿端部運動軌跡與物料流縱截面相交的面積方程以及一個周期的輸送量方程;建立了伸縮扒桿端部的運動參數(shù)方程;建立了伸縮扒桿的動力學方程,明確了伸縮扒桿為承受載荷較大的關鍵部件。(2)通過分析明確了偏心伸縮桿式輸送裝置輸送性能評價指標;確定了影響輸送性能的工作和結構參數(shù)為:滾筒轉速、滾筒的安裝高度、物料厚度、伸縮扒桿長度、滾筒半徑、伸縮桿軸支架長度(偏心距)、以及伸縮桿軸支架與鉛垂方向夾角等。(3)利用虛擬樣機技術,以影響輸送性能的結構參數(shù)和工作參數(shù)為設計變量,以輸送量最大和伸縮扒桿端部最大加速度值最小為優(yōu)化目標。首先進行分目標優(yōu)化,在此基礎上采用加權組合法建立多目標函數(shù),再對其進行多目標優(yōu)化設計。優(yōu)化結果表明,雖然單目標優(yōu)化效果顯著,但另一目標不滿足輸送要求;多目標優(yōu)化后,輸送量從優(yōu)化前0.58kg提高到優(yōu)化后0.79kg,增加了36.2%;加速度從優(yōu)化前40.59m/s~2降低到優(yōu)化后38.18m/s~2,降低了5.9%。輸送性能達到綜合優(yōu)化效果。(4)對輸送裝置輸送性能優(yōu)化后的關鍵零部件伸縮扒桿進行自由模態(tài)及共振分析表明:外部激振頻率遠小于伸縮扒桿的固有頻率,不會發(fā)生共振;對伸縮扒桿進行靜力學分析表明:伸縮扒桿在極限工況下滿足靜強度要求,主要失效形式為高周疲勞中的多軸疲勞。(5)利用nCode軟件經表面和應力梯度修正獲得伸縮扒桿的S-N曲線,然后采用CriticalPlane危險面應力組合法,通過線性Miner損傷法則分別計算了輸送性能優(yōu)化后的關鍵零部件伸縮扒桿存活率為50%、90%、99%時分別采用Goodman和改進的Gerber平均應力修正法的伸縮扒桿疲勞壽命。計算結果表明當存活率為90%時,采用改進的Gerber平均應力修正方法預測伸縮扒桿疲勞壽命與實際扒桿的設計壽命符合,證明了數(shù)值預測方法及結果的可靠性。且在設計壽命內伸縮扒桿具有足夠的抗疲勞性能,能夠正常安全地工作。
【圖文】：

心伸縮桿式輸送裝置是 4FZ-2000A 自走式秸稈收獲壓捆機的關鍵部件割臺出口處的物料輸送到喂草箱，也可以起到傳遞動力的作用。偏心裝置工作時要求輸送過程連續(xù)均勻，伸縮扒桿對物料的打擊作用小，零部件滿足強度要求。本章在概述 4FZ-2000A 自走式秸稈收獲壓捆機式輸送裝置的結構特點和工作原理基礎上，對偏心伸縮桿式輸送裝置行分析，建立輸送裝置的運動學與動力學模型；通過分析其輸送要求能評價指標，，并建立輸送裝置一個周期輸送量的數(shù)學模型�；诖藢U式輸送裝置輸送性能的因素進行分析，明確關鍵參數(shù)。FZ-2000A 自走式秸稈收獲壓捆機工作原理FZ-2000A 自走式秸稈收獲壓捆機主要是由割臺 1、偏心伸縮桿式輸送構 3、發(fā)動機 4、打結裝置 5、壓捆箱 6、后橋 7、車架 8、壓縮機構 9成（圖 2-1）。割臺主要由鏈耙式輸送裝置 1-1、切割器 1-2、撥禾輪

，通過割臺上的切割器和撥禾輪分別將作物秸稈切斷并推向輸送器，螺旋扒指式輸送器將秸稈收集并送入割臺后側鏈耙縮桿式輸送裝置輸送到喂草箱，喂入機構將喂草箱中的秸稈后由壓縮機構壓實并逐步推向壓捆箱后方，形成均勻的方形到設定的長度時，觸動小齒盤使得打結裝置主軸離合器結合，將細繩送入打結裝置夾盤中進行打結。隨著物料的不斷喂捆被后續(xù)的草捆推至接草板后落地，完成一個工作行程。獲壓捆機偏心伸縮桿式輸送裝置結構特點和工縮桿式輸送裝置主要由主動鏈輪 1、滾筒 2、伸縮桿軸支架、伸縮桿 6、偏心調節(jié)軸 7、從動鏈輪 8 和偏心調節(jié)手柄
【學位授予單位】：內蒙古工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S817.1

【參考文獻】

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本文編號：2639206