本文關(guān)鍵詞：圓草捆撿拾車撿拾機構(gòu)的優(yōu)化與試驗研究

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【摘要】：圓草捆撿拾車是一款集撿拾裝車、運輸卸載等功能于一體的農(nóng)牧業(yè)機械設(shè)備,對提高牧草收獲的生產(chǎn)效率、降低其生產(chǎn)和運營成本具有十分重要的意義；其中撿拾機構(gòu)是圓草捆撿拾車的核心部分,是關(guān)系圓草捆能否成功復(fù)位撿拾和提升裝車的決定性因素。本論文針對圓草捆撿拾車撿拾系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)以及相關(guān)試驗,進行了如下研究：1.根據(jù)實際生產(chǎn)需求進行野外信息調(diào)研,并取得圓草捆收獲的相關(guān)數(shù)據(jù)；在基于精簡結(jié)構(gòu)、滿足功能、節(jié)約成本等設(shè)計要求下,對圓草捆撿拾機構(gòu)進行了結(jié)構(gòu)設(shè)計,并繪出其結(jié)構(gòu)簡圖。進一步結(jié)合實際撿拾功能與操作要求,構(gòu)建撿拾機構(gòu)的理想化參數(shù)模型,進而運用最優(yōu)化設(shè)計與分析方法,建立帶有目標函數(shù)與約束條件的優(yōu)化撿拾機構(gòu)數(shù)學模型。通過分析實際撿拾作業(yè)情況,得出相關(guān)參數(shù)的數(shù)學關(guān)系式以及一些重要參數(shù),運用MATLAB繪出目標函數(shù)與約束條件的數(shù)學關(guān)系圖,采用圖解分析法求出最佳優(yōu)化設(shè)計方案。2.根據(jù)最佳優(yōu)化方案,利用Pr o/Engineer對撿拾機構(gòu)進行三維參數(shù)化建模并完成虛擬化裝配,同時完成了各組成構(gòu)件有無干涉的虛擬仿真試驗；進而采用Pro/Engineer與ANSYS的對接調(diào)用技術(shù),將三維參數(shù)化模型導(dǎo)入ANSYS14.5下的Mechanical APDL,對撿拾系統(tǒng)主要桿件進行了仿真受力分析和形變計算,確保各桿件的強度要求。3.根據(jù)分析結(jié)果對樣機的設(shè)計進行完善,進而完成樣機生產(chǎn)與裝配；在此基礎(chǔ)上,通過虛擬仿真試驗和野外實地試驗的研究方法,在保證各個運動桿件無碰撞干涉的情況下,驗證了設(shè)計的可行性。
【關(guān)鍵詞】：圓草捆撿拾機構(gòu) 機械結(jié)構(gòu)優(yōu)化 力學強度分析 試驗研究
【學位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S817.11
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-10
• 1 引言10-18
• 1.1 課題的研究背景及意義10-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 牧草收獲研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 草捆撿拾、裝載與卸載問題的研究現(xiàn)狀12
• 1.2.3 草捆撿拾車撿拾系統(tǒng)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 課題的研究基礎(chǔ)14
• 1.4 存在的主要問題和研究的目的14-15
• 1.5 課題的研究內(nèi)容、方法以及技術(shù)路線15-18
• 1.5.1 課題研究內(nèi)容15-16
• 1.5.2 課題技術(shù)路線16-17
• 1.5.3 課題研究方法17-18
• 2 機械優(yōu)化設(shè)計概述18-22
• 2.1 機械優(yōu)化設(shè)計簡介18
• 2.2 機械優(yōu)化設(shè)計問題的數(shù)學模型18-20
• 2.3 優(yōu)化設(shè)計問題的基本解法20-22
• 2.3.1 無約束優(yōu)化方法20
• 2.3.2 約束優(yōu)化方法20-21
• 2.3.3 多目標函數(shù)優(yōu)化方法21-22
• 3 圓草捆撿拾車撿拾機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化22-39
• 3.1 MATLAB在機械優(yōu)化設(shè)計中應(yīng)用與簡介22
• 3.2 撿拾圓草捆的基本資料調(diào)研22-26
• 3.2.1 圓草捆尺寸規(guī)格與分布環(huán)境的野外調(diào)查取證23-26
• 3.2.2 圓草捆原始撿拾方式與撿拾工具的野外取證26
• 3.3 圓草捆撿拾車撿拾機構(gòu)的預(yù)設(shè)計26-27
• 3.4 圓草捆撿拾車撿拾機構(gòu)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化27-38
• 3.4.1 優(yōu)化目標的確立與函數(shù)化27-28
• 3.4.2 約束條件函數(shù)化與設(shè)計參量分析取值28-33
• 3.4.3 撿拾機構(gòu)最終優(yōu)化歸納與求解33-38
• 3.5 撿拾機構(gòu)的機械優(yōu)化總結(jié)概述38-39
• 4 基于PRO/ENGINEER與ANSYS的撿拾機構(gòu)的力學分析與強度校核39-47
• 4.1 PRO/ENGINEER與ANSYS關(guān)于結(jié)構(gòu)分析與強度優(yōu)化簡介39-40
• 4.1.1 基于PRO/ENGINEER的三維建模簡介39
• 4.1.2 基于ANSYS有限元結(jié)構(gòu)分析簡介39-40
• 4.2 PRO/ENGINEER與ANSYS的無縫連接調(diào)用技術(shù)40-46
• 4.2.1 撿拾機構(gòu)的PRO/ENGINEER建模與導(dǎo)入ANSYS40-43
• 4.2.2 撿拾機構(gòu)三維簡化模型在ANSYS中的前處理與加載求解43-46
• 4.3 撿拾機構(gòu)的應(yīng)力云圖分析與力學強度校核46-47
• 4.3.1 撿拾機構(gòu)的應(yīng)力云圖分析46
• 4.3.2 撿拾機構(gòu)的力學強度校核46-47
• 5 撿拾運輸車撿拾機構(gòu)的性能試驗分析與研究47-56
• 5.1 基于PRO/ENGINEER撿拾機構(gòu)的計算機虛擬試驗研究47-49
• 5.1.1 計算機虛擬試驗前的準備47-48
• 5.1.2 Pro/engineer的機構(gòu)仿真48-49
• 5.2 撿拾運輸車撿拾機構(gòu)的野外實地試驗研究49-56
• 5.2.1 野外實地試驗前的準備工作49-50
• 5.2.2 野外實地試驗及數(shù)據(jù)記錄50-56
• 6 總結(jié)56-57
• 7 展望57-58
• 致謝58-59
• 參考文獻59-62
• 附錄一62-63
• 附錄二63-64
• 附錄三64-66
• 附錄四66-68
• 附錄五68-72
• 作者簡介72

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本文編號：748745