荸荠收获机果泥分离装置的动力学仿真

发布时间：2020-04-12 19:58

【摘要】：荸荠是一种具有经济价值和医用价值的水生蔬菜,由于其生长环境多为水田导致机械化采收难度较大。现有的荸荠采收机大部分都存在着:荸荠破损率高、荸荠与泥土难以分离和设备生产成本高等多种问题。本文基于有限元、离散元和多刚体动力学理论,借助计算机软件,对荸荠收获机果泥分离装置进行了动力学仿真,得到了一些实用的方法和结论。本文研究的主要内容包括以下几个方面:(1)应用多体运动学仿真软件对果泥分离装置进行建模,应用有限元软件建立分离装置中变形体的柔体模型,将柔体模型导入多体运动学仿真软件中进行刚柔耦合仿真,得到了振动筛的运动规律。(2)使用离散元仿真软件模拟荸荠收获机果泥分离装置的工作情况,通过全因素试验对不同参数下的弹性钢板进行对比。发现钢板的厚度越大,则分离效果越显著;而钢板的宽度对于分离效果影响相对较小。在弹簧钢板厚度为7.2mm时果泥分离装置分离效果最好达到了45%。(3)对原装置进行改进设计,采用振动电机代替原有的连杆机构进行动力传输,采用橡胶弹簧作为减振装置。在ADAMS中进行试验分析确定振动电机位置坐标,并对不同刚度的橡胶弹簧进行仿真分析。发现在刚度为300kg/cm时,橡胶弹簧减振效果较好。然后将改进后的设备导入EDEM中进行仿真,最终得到果泥分离率达到50%。综上所述,本文以荸荠收获机的果泥分离装置作为研究对象,采用多体系统动力学仿真软件进行动力学仿真,应用有限元方法对变形构件进行柔性体处理,运用离散元仿真对果泥分离装置进行工况分析。对原装置利用全因素实验的方法进行因素分析,并对原装置进行改进设计和仿真分析。上述仿真结果为荸荠收获机果泥分离装置的改进提供了理论依据,为类似的工程设计提供了参考。
【图文】：

武汉轻工大学专业硕士学位论文时更新所有单元的相关的数据信息[27]。在采用离散元方法进行计用循环计算的方法，对物料的位移情况进行实时追踪，其详细的 2-1 所示。在解决颗粒间作用力方面问题时，离散元方法有着明离散元方法不仅可以用来计算分析颗粒的受力情况还可以模拟颗颗粒的的运动情况[29]。

第 3 章 果泥分离装置的动力学仿真离装置分离对象的简介地区作为荸荠生产的主要基地，其生产的荸荠个头迎。但是湖北省对于荸荠的市场需求量并不算大，荸荠运输至江浙等地进行销售。将湖北的荸荠运送如果时间太长则荸荠的新鲜度下降并且卖不出好价鲜是荸荠挖掘与运输的关键。生长于水田中，，其生长环境与莲藕作物十分相似如荠采收与保鲜中均以莲藕作为参考。现有的莲藕在淤泥，这一层淤泥可以有效地延长莲藕的保质期，且湖北的莲藕可以输送至外省进行销售。
【学位授予单位】：武汉轻工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S225.92;TP391.9

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本文编号：2625119