山地果园挖坑施肥覆土机设计与研究

发布时间：2017-05-08 08:04

  本文关键词：山地果园挖坑施肥覆土机设计与研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着我国丘陵山地林果业的快速发展,解决果园关键环节的机械化问题迫在眉睫。在丘陵山地果园的管理工作中,施肥是果树管理过程中的重要环节之一。现阶段果树的挖坑施肥全部依靠人力完成,劳动强度大、效率低,急需设计一种能够一次完成挖坑、施肥及覆土作业的果树施肥机,对于降低劳动强度、提高施肥效率等有重要意义。本论文以果园挖坑施肥农艺要求为依据,设计了一种新型山地果园挖坑施肥覆土机,并完成样机试制,同时对其液压系统进行了设计和相关性能试验。主要研究内容及结果如下:(1)对山地果园挖坑施肥覆土机机械部分进行设计并完成样机试制。根据挖坑施肥农艺要求确定该机主要技术参数为:挖坑深度0~400mm,挖坑直径0~400mm,施肥量为800g/坑,单行施肥;根据这些技术参数对该机的主要部件进行了工作原理分析、机构设计;应用SolidWorks软件建立其三维模型并虚拟装配,完成干涉检验与样机试制。经果园试验,表明该机能够满足挖坑施肥覆土的功能要求。(2)对该施肥机液压系统进行设计及元件选型。根据所设计的果园挖坑施肥覆土机工作过程、功能要求,确定了该机液压系统原理图;根据挖坑铲的切土原理,对单个挖坑铲在工作状态下的受力进行了分析,计算得到每个挖坑铲的入土阻力,并以此对液压系统最大负载进行了计算;根据系统最大负载对液压泵、液压缸等核心元件进行了选型,并对液压系统的性能参数进行了验算。(3)对山地果园挖坑施肥覆土机液压系统进行动态特性仿真。运用AMESim软件建立各液压元件及负载模型,在此基础上搭建了果园挖坑施肥覆土机液压系统仿真模型;对模型中的参数进行设置,在液压泵1300r/min、系统压力13MPa的条件下运行仿真,得到该液压系统一个循环周期的系统压力、液压缸位移等变化曲线;曲线表明该液压系统完成一个循环周期的时间是11.32s,整个过程系统运行平稳。(4)对所设计的山地果园挖坑施肥覆土机液压系统进行田间试验。在施肥机样机液压系统搭建完成后,对其进行了田间试验,主要对液压泵出口压力、挖坑覆土液压缸位移、系统温升情况等进行测试,重点测试了在发动机不同转速下对上述参数的影响;并通过实测试验与仿真结果进行对比分析,结果显示液压系统仿真模型与实测试验基本保持一致,为下一步在该仿真模型基础上对液压系统的优化匹配研究提供依据。
【关键词】：山地果园 施肥机 液压系统 AMESim仿真
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S224.2
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 选题的背景与意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-16
• 1.2.1 国外研究现状11-13
• 1.2.2 国内研究现状13-16
• 1.3 本论文的主要研究内容16-17
• 1.4 技术路线17-18
• 第二章 山地果园挖坑施肥覆土机结构设计18-28
• 2.1 山地果园挖坑施肥覆土机整体设计18-20
• 2.1.1 整机结构及主要技术参数18-19
• 2.1.2 整机工作过程19-20
• 2.2 主要机构设计20-27
• 2.2.1 升降机构设计20-21
• 2.2.2 挖坑铲的结构设计21-24
• 2.2.3 挖坑覆土机构设计24-25
• 2.2.4 施肥机构设计25-26
• 2.2.5 山地果园挖坑施肥覆土机样机试制26-27
• 2.3 本章小结27-28
• 第三章 山地果园挖坑施肥覆土机液压系统设计28-41
• 3.1 液压系统方案设计28-29
• 3.2 挖坑铲工作阻力计算29-33
• 3.3 液压元件选择33-37
• 3.3.1 液压执行元件选型33-35
• 3.3.2 液压泵35-36
• 3.3.3 油箱设计36-37
• 3.3.4 阀类元件及油管37
• 3.4 液压系统性能验算37-40
• 3.4.1 系统压力损失验算37-39
• 3.4.2 系统效率、发热和温升的验算39-40
• 3.5 本章小结40-41
• 第四章 山地果园挖坑施肥覆土机液压系统仿真41-49
• 4.1AMESim软件41-42
• 4.2 液压系统模型的建立42
• 4.3 仿真参数设置42-46
• 4.3.1 液压油参数42-43
• 4.3.2 液压泵模型参数43
• 4.3.3 换向阀模型参数43-45
• 4.3.4 负载模型45-46
• 4.4 仿真及分析46-48
• 4.5 本章小结48-49
• 第五章 山地果园挖坑施肥覆土机液压系统试验研究49-59
• 5.1 试验内容49-50
• 5.2 液压测试系统搭建50-52
• 5.2.1 试验仪器50
• 5.2.2 测试系统的构建50-51
• 5.2.3 数据采集系统参数设置51-52
• 5.2.4 试验步骤52
• 5.3 田间试验52-57
• 5.4 仿真与试验对比分析57-58
• 5.5 本章小结58-59
• 第六章 结论与展望59-61
• 6.1 结论59
• 6.2 展望59-61
• 参考文献61-64
• 致谢64-65
• 作者简介65

【参考文献】

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本文编号：350736