车载有机肥捡拾装置研究

发布时间：2017-08-31 01:16

  本文关键词：车载有机肥捡拾装置研究

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【摘要】：论文选题源于国家科技支撑计划“寒冷地区多元原料高效稳定协同发酵技术”(项目编号:2015BAD21B03-02),旨在设计一种车载农家肥捡拾装置。考察我国农村畜禽养殖的方式与畜禽粪便的处理办法,其特点是散落或堆积在道路两侧及边沟内,收集困难。因此设计能快速拆装的农家肥捡拾装置,以解决农村粪肥堆积给农民生活带来的环境污染问题,同时将良好农家肥资源利用起来,缓解土壤有机质含量下降等问题,提高土地质量。目前,对于农家肥的收集目前还多处于人工捡拾阶段,作业条件恶劣,工作效率低,而使用装载机类设备成本高,环境适应性差。根据对象的自身特性、分布特点、所处环境,以捡拾的工作原理进行收集装备研究无疑为一种最为合理的技术方案。因此,本文计划研究一种以集送搅龙为核心部件的捡拾装置,专用于农村道路及两侧边沟的有机肥收集。本研究通过CATIA创建农家肥捡拾装置模型,分析农家肥捡拾装置的工作过程,利用运动仿真分析与离散元仿真分析,模拟捡拾装置的工作过程,探究影响集送搅龙输送能力的因素,并对集送搅龙进行结构参数优化。(1)本文设计的农家肥捡拾装置利用农村常见的农用拖车,通过拆装架将捡拾搅龙挂接于车箱侧面,在随车前进中,将堆积的农家肥输送至车箱。设计一种快速拆装架,使其能够快速的挂接于农用拖车的侧面,当需要挂接该农家肥捡拾装置时,能够方便快速的挂接,具有快速省时的特点。(2)由于不能影响交通道路运输,所以设计一种搅龙收放机构,使集送搅龙能够完成运输状态与工作状态之间的转换,当不进行捡拾作业时,可挂接于农用拖车随车行走,其转换的动力源自拖拉机自身的液压输出系统,使其转换过程全由液压驱动完成,节省人力,操作安全快捷。并且搅龙收放机构能够与集送搅龙组成复合式的仿形机构,提高捡拾装置对复杂的边沟底面的适应能力。(3)集送搅龙是该机构的核心工作部件,由于其工作环境特殊,容易产生堵塞、磨损等问题,输送搅龙能否安全可靠地运行,与其参数的设计,搅龙叶片形式的选取有很大关系。就此问题,本文对分段式集送搅龙的参数进行优化设计,运用离散元仿真分析软件EDEM模拟集送搅龙的工作情况,对集送搅龙的工作参数进行分析,得到最优的组合方案。(4)经过仿真优化分析,利用软Design-Expert 8.0件对集送搅龙仿真结果分析得出,对输送量影响程度的从小到大依次为:提升搅龙倾角、搅龙螺旋直径、搅龙转速,根据设计目标要求和各因素对输送量的影响规律,可以得出,在提升搅龙倾角60°、搅龙螺旋直径200 mm、搅龙转速350 r/h时,输送量为5.52 t/h,满足设计要求。经过样机试验验证了分段式集送搅龙能够应用于农家肥的捡拾,且具有良好的仿形功能,表明了捡拾装置设计合理。
【关键词】：农业机械 农家肥 车载式 捡拾装置 集送搅龙
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S224.2
【目录】：

• 摘要10-11
• 英文摘要11-13
• 1 引言13-21
• 1.1 研究背景与目的意义13-15
• 1.1.1 研究背景13-15
• 1.1.2 目的意义15
• 1.2 国内外研究概况与发展趋势15-18
• 1.2.1 国外研究概况15-16
• 1.2.2 国内研究概况16-18
• 1.2.3 存在问题及发展趋势18
• 1.3 主要研究内容和方法18-20
• 1.3.1 研究内容18
• 1.3.2 研究方法18-19
• 1.3.3 技术路线19-20
• 1.4 预期成果及技术指标20-21
• 1.4.1 预期成果20
• 1.4.2 技术指标20-21
• 2 整体方案设计21-24
• 2.1 总体结构21-22
• 2.2 工作原理22
• 2.3 动力分析22-23
• 2.4 小结23-24
• 3 快速拆装架24-30
• 3.1 设计要求24
• 3.2 结构设计24-27
• 3.2.1 方案设计24-26
• 3.2.2 方案分析26-27
• 3.2.3 功能特点27
• 3.3 夹紧部件27-28
• 3.4 辅助部件28-29
• 3.5 小结29-30
• 4 搅龙收放机构30-35
• 4.1 设计要求30
• 4.2 结构设计30-34
• 4.2.1 方案设计30-33
• 4.2.2 方案分析33-34
• 4.3 工作原理34
• 4.4 小结34-35
• 5 集送搅龙35-45
• 5.1 设计要求35-36
• 5.2 结构设计36-42
• 5.2.1 叶片选型36-37
• 5.2.2 基本参数37-40
• 5.2.3 提升搅龙40-41
• 5.2.4 收集搅龙41-42
• 5.3 理论分析42-43
• 5.4 仿形分析43-44
• 5.5 小结44-45
• 6 EDEM仿真45-62
• 6.1 概述45
• 6.2 模型建立45-49
• 6.2.1 颗粒体模型45-46
• 6.2.2 接触模型46-48
• 6.2.3 几何体模型48-49
• 6.3 仿真计算49-50
• 6.4 单因素仿真50-56
• 6.4.1 提升搅龙倾角50-52
• 6.4.2 搅龙螺旋直径52-54
• 6.4.3 搅龙转速54-56
• 6.5 多因素仿真56-61
• 6.5.1 方案设计56-58
• 6.5.2 仿真结果58
• 6.5.3 结果分析58-60
• 6.5.4 优化分析60-61
• 6.6 小结61-62
• 7 样机试制与试验62-66
• 7.1 样机试制62-63
• 7.2 试验材料63
• 7.3 试验方案63-64
• 7.4 试验结果与分析64
• 7.5 小结64-66
• 8 结论66-67
• 致谢67-68
• 参考文献68-72
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文72

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本文编号：762592