某型号切断式甘蔗联合收割机刮板输送臂的轻量化设计

发布时间：2020-04-07 09:56

【摘要】：随着农业机械化进程的不断推进,实现甘蔗产业的全面机械化得到了业界越来越多的关注,国外的甘蔗收获机械已经相对成熟,我国的甘蔗机械仍处于发展过程中,研制适应我国的特色的中小型甘蔗联合收割机已经成为当下最要紧的问题,但在国内甘蔗收割机行业中的机型却大多并不成熟,尚无法很好的适应我国的甘蔗主产地的丘陵地形。本文针对中小型切断式联合甘蔗收获机的提升装置为研究目标,首先通过测试试验方案对甘蔗材料的一部分工程常数进行试验研究,求得甘蔗与甘蔗之间的静摩擦系数为0.33,弹性碰撞恢复系数为0.50;甘蔗与钢铁之间的静摩擦系数为0.61,弹性碰撞恢复系数为0.55。然后将甘蔗段在提升运输过程中视作散体,通过离散元软件EDEM对甘蔗段在提升运输过程中对刮板输送臂的载荷谱进行研究分析,与在静力学分析情况下的在和工作情况进行了分析和对比,在甘蔗段的提升和输送过程中,静态研究分析的结果便于理论研究分析,而离散情况下的动态分析则更能贴合实际地描述和反映甘蔗段在刮板输送臂中的运动情况和载荷情况。使用有限元分析的方法对甘蔗刮板输送臂进行研究分析,通过Hypermesh软件对甘蔗刮板输送臂进行模型的的前处理工作,对甘蔗刮板输送臂的不同种工况依次进行研究分析,并将各种工况下分别导入到有限元模型对输送臂进行有限元分析,对现今甘蔗刮板输送臂模型进行分析评价。确定甘蔗段在提升与运输过程中所需要的输送空间,在保证不影响甘蔗段正常的提升运输情况下,建立刮板输送臂的拓扑优化空间,对刮板输送臂进行拓扑优化,通过拓扑优化重新对其横梁与加强筋进行布置,之后对筋板、横梁、侧梁、挡板等多部件进行尺寸优化。并将尺寸优化后的输送臂模型进行分析,最终使得对甘蔗刮板输送臂的整体质量由之前的1668kg变为1356kg,整机质量下降了18.7%,整机的应力分布情况也变得相对均匀,优化后的最大应力值由160.7Mpa变为158.3Mpa,与之前相比差距不大;最大相对位移由之前的4.193mm变为3.766mm,对整机运行影响不大。本文通过对运输甘蔗段的离散元分析,在运输过程中对切断式联合甘蔗收获机的提升装置刮板输送臂进行模拟仿真实验分析,而后通过拓扑优化和尺寸优化两种优化方法对其进行优化,起到了良好优化效果。
【图文】：

第一章 绪论1.1 研究背景我国是一个食糖消耗大国，食糖的消耗量排在世界的第二位。伴随着我国综合实力的增强，人民对物质生活水平的要求也在不断提高，对甜品、对食糖的需求也在不断增加，糖业在我国当前的经济发展进程中有占据着着极其重要的地位[1]。甘蔗是制糖产业的主要原料之一，并且在我国的制糖产业占据了极大比重，甘蔗在我国大力发展农业经济中具有重要意义[2]。

无法保证实验的有效性。针对上述问题，将在下章将对甘蔗刮板输送臂的工况进行动态仿真实验，用于和正常情况下的静力学载荷情况的工况载荷作分析对比。2.通过使用 EDEM 软件将甘蔗段视为离散体在刮板输送臂中进行仿真实验，是在甘蔗提升与运输研究中的首次尝试，将对今后甘蔗收割机的提升装置的研发和改进提供良好的新思路和新方法，具有很好的参考价值和研究意义。3.利用有限元的方法对甘蔗刮板输送臂的强度进行校核，通过对现有模型的分析和研究，寻找存在的问题与缺陷，探讨二次开发和优化中的可行性。4.初期以与甘蔗刮板输送臂的占用空间内部减去甘蔗运输的工作空间作为优化空间，这样做的目的是把输送臂的所有内部骨架和安排布置也考虑在优化空间内，，依据拓扑优化的结果，再次进行尺寸优化，使优化结果方案可以达到更好的水平。5.将最终优化调整后的模型进行强度校核研究，并与优化前的模型做相对的对比，探究优化的意义，更具实际结果说明优化的价值和意义。并证明拓扑优化和尺寸优化两种优化方案结合使用的可行性，同时验证优化后的模型效果情况，判断此优化结果是否符合工作要求。研究技术路线如下图 1-2 所示。
【学位授予单位】：广西科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S225.53

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 许晓红;;甘蔗生产机械化发展的难题及破解方法讨论[J];农业开发与装备;2019年03期

2 欧宗喜;苏义样;黄子怡;;“甘蔗高产、稳产栽培技术”的应用[J];广西糖业;2017年06期

3 黄鑫;;北海市甘蔗生产机械化面临的问题和建议[J];广西农业机械化;2018年01期

4 杨加万;;云南甘蔗生产现状与发展对策[J];农业与技术;2018年06期

5 夏明;权文格;邓军;;甘蔗生产机械化迎来加速时代 产业化提上日程有待关注扶持——云南甘蔗生产机械化推进活动述评[J];中国糖料;2018年03期

6 蓝日星;;制约上思县甘蔗生产发展的主要因素及促进恢复发展对策[J];农业与技术;2017年11期

7 蒋荣波;;西江农场甘蔗生产优劣条件与提高产量的途径分析[J];乡村科技;2017年15期

8 梁国文;;试析破解甘蔗生产机械化发展难题的措施[J];南方农业;2017年27期

9 王利平;;耿马:力保甘蔗“甜头”不断[J];致富天地;2016年11期

10 冯长春;秦海生;;我国甘蔗生产机械化市场分析与发展建议[J];农机质量与监督;2014年07期

相关会议论文 前10条

1 刘胜利;;推广甘蔗地保护性耕作技术的对策和建议[A];做强做优热带高效农业 服务热区乡村振兴——2018年全国热带作物学术年会论文集[C];2018年

2 袁成宇;王美美;区颖刚;;海南甘蔗生产现状与对策[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年

3 谈爱和;;理清发展思路 创新发展机制 努力推进甘蔗生产机械化[A];全国甘蔗生产机械化与产业研讨会暨甘蔗生产机械化现场演示会论文集[C];2002年

4 区颖刚;杨丹彤;李伯祥;;我国甘蔗生产机械化模式及适用技术装备探讨[A];全国甘蔗生产机械化与产业研讨会暨甘蔗生产机械化现场演示会论文集[C];2002年

5 韦泉;;金光实业总公司甘蔗生产机械化基本实践[A];全国甘蔗生产机械化与产业研讨会暨甘蔗生产机械化现场演示会论文集[C];2002年

6 蔡建立;;甘蔗生产机械化的发展前景[A];全国甘蔗生产机械化与产业研讨会暨甘蔗生产机械化现场演示会论文集[C];2002年

7 李明;黄晖;;中国甘蔗生产机械化发展的现状与展望[A];农业机械化与全面建设小康社会——中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年

8 张燕;李粤;;甘蔗生产机械化发展模式探讨[A];2007海南机械科技论坛论文集[C];2007年

9 黄香武;陈士伟;陈海燕;郑学文;;全面提升湛江垦区甘蔗产业化发展水平的思路与对策[A];2017年全国热带作物学术年会论文摘要集[C];2017年

10 高建莉;黄玉玲;王春全;李罡;;文山州甘蔗生产现状及对策[A];第二届云南省科协学术年会暨高原特色农业发展论坛论文集[C];2012年

相关重要报纸文章 前10条

1 黄国体;平果：推广甘蔗生产机械化取得新突破[N];中国农机化导报;2019年

2 本报记者 莫迪 实习生 梁耀文 通讯员 陆华勇;甘蔗收割机械化“喜迎春”[N];广西日报;2019年

3 本报记者 操戈 邓卫哲;海南加快推进甘蔗生产机械化[N];农民日报;2019年

4 本报记者 王晓宇;甘蔗“两头甜” 还靠机械化[N];中国农机化导报;2019年

5 关群;首届东南亚甘蔗峰会聚焦泰国[N];中国农机化导报;2019年

6 中国工业报记者 陈栋栋;努力同心 我国甘蔗机械化有望加快[N];中国工业报;2017年

7 记者 莫迪;崇左甘蔗生产机械化领跑全区[N];广西日报;2018年

8 记者 高建进;福建农林大学破译甘蔗基因组密码[N];光明日报;2018年

9 记者 王建鹏;2016中国甘蔗机械化博览会圆满结束[N];中国农机化导报;2016年

10 ;全球糖产业格局:产地高度集中[N];中国信息报;2016年

相关博士学位论文 前1条

1 苏俊波;新形势下我国甘蔗产业竞争力研究[D];福建农林大学;2016年

相关硕士学位论文 前10条

1 石昌友;基于计算机视觉的甘蔗茎节识别技术研究[D];西北农林科技大学;2019年

2 赵\

本文编号：2617764