小型甘蔗收获机断尾机构创新设计与仿真试验分析

发布时间：2020-06-05 20:42

【摘要】： 小型甘蔗联合收割机对于加快我国甘蔗收获机械化、增强我国糖业国际竞争力具有极其重要的作用。本文作为国家自然科学基金资助项目“基于知识的甘蔗收获机械智能设计系统关键技术研究”的基础部分，主要运用虚拟设计对断尾机构进行创新设计；运用虚拟仿真技术，对设计的断尾机构功能进行仿真验证；通过物理试验寻找最佳断尾工具组合参数；根据试验确定的参数对断尾组件进行动力学分析。具体工作为： 一、通过对甘蔗生长及自身特性的测量分析和对切割理论的研究，对断尾机构进行了结构创新设计。 二、介绍了适合断尾仿真的虚拟甘蔗的建模方法，即根据柔性连接理论，建立多段刚性短梁加柔性连接组成的接近甘蔗真实状态的甘蔗模型。采用设计的断尾机构和建立的甘蔗模型，并参照砍蔗试验的运动参数组合，在ADAMS中对单根甘蔗作了断尾流程仿真分析，并通过细化甘蔗模型得出了与砍蔗试验结果较接近的断尾力，对多根甘蔗进行了分流仿真，验证机构设计的合理性，并对设计的举升臂作了静力学强度分析。 三、根据所设计的断尾机构，设计试验装置进行单刀盘断尾试验。对不同的盘式断尾工具进行了试验比较，以选择较好的断尾工具；通过对正交试验结果进行分析得出断尾组件部分最佳工作参数和对断尾效果有显著影响的因素；计算出单根甘蔗断尾的实耗功率上限值，并计算出断尾力，选取了合适的马达驱动。 四、断尾装置在工作时，切割阻力等因素会使断尾装置切割组件在工作中出现结构振动，本文应用ANSYS软件对切割组件——刀片、刀盘进行动态特性分析，根据振动理论，通过计算单个组件的振动固有频率并对它们进行振动安全性校核，并提出了一些提高刀片、刀盘的抗振性能的措施。
【图文】：

蔗尾收拢机构后方是后挡板机构，并通过平行四连杆机构实现整个切稍装置在升降过程中始终保持水平状态;平行四连杆结构间通过销连接，采用可向侧面折叠的方式，折叠连接处如图2一6所示;连杆与后挡板之间的连接位置根据所选择的刀盘数的不同由整体重心坐标来确定。图2一6销连接处模型图Fig.2一 6ThemodelofthePineonneetion2.4.2断尾机构的工作原理当收割机前进时，甘蔗通过前端带弧度的扶蔗尾导向杆将目标甘蔗顺畅的扶起，并在中间分流杆的辅助下和断尾刀的滑切拨动下将甘蔗流畅的分到两侧，并将尾部砍断。砍刀位于退稍板的上方，这样，砍断的尾部在初始速度的作用下向侧后方运动，通过退稍板滑落到垄沟。从而有利于对蔗尾的收集与再利用，也防止了断下的蔗尾落到垄上，被进一步传送到剥叶机构。扶蔗导向杆上的止位板用来限制甘蔗被向后拨动的最大位移，并使断尾刀在该位置将蔗尾强行砍下。整个装置是通过液压缸驱动平行四连杆机构来实现升降，并使其在工作时始终保持水平状态，，该机构结构简单，操作方便。为了便于运输，减少运输占用的空间平行四连杆机构采用可折叠式

小裂1十刀舒收获机析尾机构创新公又计与仿真试验分析图2一7原始装配模型Fig.2一 7Themodelofinitialassembly图2一8部分零件爆炸模型Fig.2一 8TheexPlodedmodelofPartParts
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：S225.53;TH122

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本文编号：2698586