棚室电动微耕机设计

发布时间：2020-10-14 20:58

　　 目前,日常使用的微耕机,其结构与手扶拖拉机类似,虽然可以在棚室里作业,但一般体积较大,结构复杂,在棚室内转向困难,而且动力系统多为柴油机或汽油机,排放的废气会对棚室内的环境造成严重的污染,直接影响棚室内农作物的质量。针对这些情况,研制了一种基于视觉导航的远程遥控操作的电动微耕机,该微耕机具有结构简单、体积小巧、污染小、可远程操控、可实现轻松转向等特点。本文的主要研究内容如下:1)制定了电动微耕机的总体设计方案,给出该动力传动系统的主要参数的设计计算方法,选配了适合整机作业环境的行走电机、旋耕机电机和电池。2)利用Solid Works软件建立了棚室电动微耕机车架的模型,基于ANSYS Workbench软件对车架进行了静态强度、刚度分析和模态分析,获得车架的等效应力云图和总变形云图及前六阶的固有频率与各阶振型最大变形量,检验车架的结构是否安全可行,为车架的结构优化设计提供了理论依据。3)在ADVISOR仿真平台上,建立了整机动力系统模型,在运输行驶工况和旋耕作业工况下对其进行整机性能仿真分析。仿真结果表明,整机的动力性能和续驶里程达到了预期效果,整机各部件的参数匹配合理。4)对电动微耕机进行了整机性能实验,验证了仿真模型的正确性和动力系统参数匹配的合理性。根据电动微耕机的设计原则,确定了电动微耕机的整体结构。根据电动微耕的作业特点和需求,最终选择无刷直流电动机作为旋耕刀驱动电机和行走驱动电机,选择锂离子电池作为电动微耕机的电源。利用ANSYS Workbench软件对电动微耕机车架进行有限元分析,仿真结果表明,车架的强度和刚度均满足要求,车架的结构安全合理。运用ADVISOR软件建立电动微耕机动力系统仿真模型,对其在运输工况和旋耕作业工况下进行动力性能和续驶里程仿真分析,仿真结果表明,仿真结果与预期设计结果基本保持一致,验证了本文动力系统的合理性。对电动微耕机进行道路试验,主要包括最高车速实验、加速性能实验和一次充电等速续驶里程实验。通过仿真结果和实验结果的对比分析,电动微耕机的动力参数匹配是合理的。
【学位单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：S222
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 课题研究背景和意义
    1.3 国内外微耕机的研究现状与发展趋势
        1.3.1 国外微耕机的研究现状
        1.3.2 国内微耕机的研究现状
        1.3.3 微耕机技术的发展趋势
    1.4 论文主要研究内容
    1.5 本章小结
第2章 电动微耕机总体设计
    2.1 总体方案设计
        2.1.1 设计原则
        2.1.2 电动微耕机整体结构
        2.1.3 电动微耕机工作原理
    2.2 主要部件的选型
        2.2.1 整机相关工作参数的确定
        2.2.2 旋耕刀驱动电机选型
        2.2.3 行走驱动电机选型
        2.2.4 电源选型
    2.3 本章小结
第3章 棚室电动微耕机车架静力学分析与模态分析
    3.1 ANSYS Workbench简介
    3.2 电动微耕机车架有限元模型
        3.2.1 几何模型的建立
        3.2.2 材料属性和网格划分
        3.2.3 施加载荷与约束
    3.3 电动微耕机车架刚度、强度分析
    3.4 电动微耕机车架模态分析
    3.5 本章小结
第4章 电动微耕机性能仿真分析
    4.1 ADVISOR仿真软件简介
    4.2 基于ADVISOR的二次开发
        4.2.1 电动微耕机仿真模型
        4.2.2 循环工况选择
    4.3 仿真结果分析
        4.3.1 运输作业仿真
        4.3.2 旋耕作业仿真
    4.4 本章小结
第5章 电动微耕机整机性能实验
    5.1 电动微耕机动力性能实验
        5.1.1 电动微耕机动力性能实验条件
        5.1.2 电动微耕机动力性能试验方法
        5.1.3 电动微耕机动力性能实验结果
    5.2 电动微耕机续驶里程实验
        5.2.1 电动微耕机续驶里程实验条件
        5.2.2 电动微耕机续驶里程试验方法
        5.2.3 电动微耕机续驶里程实验结果
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 陵鹏;陵鹏牌多功能微耕机[J];山西农机;2000年04期

2 陈守朴;南安市召开新型微耕机推广现场会[J];福建农机;2001年01期

3 赵朝霞;微耕机可在西双版纳推广应用[J];云南农业科技;2001年06期

4 李林;微耕机推广前景浅析[J];云南农业;2001年02期

5 但国李;微耕机维护保养与安全操作[J];云南农业;2001年03期

6 但国李;微耕机维护保养及安全操作[J];云南农业;2001年09期

7 但国李;;微耕机故障2例[J];农业机械;2002年02期

8 肖景汤;福建省微耕机推广展望与举措[J];福建农机;2002年03期

9 ;多功能微耕机[J];农业装备技术;2002年04期

10 ;多功能微耕机[J];山东农机;2002年03期

相关硕士学位论文 前10条

1 谢杭佳;微耕机振动试验与分析[D];西南大学;2015年

2 李博;微耕机耕深自动控制系统的设计与研究[D];西南大学;2015年

3 康松林;微耕机刀具的有限元分析及优化[D];重庆理工大学;2015年

4 杨红艳;微耕机宽型水田轮作业过程的仿真试验研究[D];广西大学;2015年

5 赵润华;蔬菜温室大棚微型旋耕机的研制[D];山东农业大学;2015年

6 胡涛;基于有限元微耕机刀片性能研究与样机试验[D];江西农业大学;2015年

7 杜昌盛;棚室电动微耕机设计[D];湖北工业大学;2016年

8 李坤明;大棚无线遥控电动微耕机的控制系统研究[D];湖北工业大学;2016年

9 张季琴;山地微耕机若干部件的设计与牵引附着性能试验研究[D];西北农林科技大学;2011年

10 史强;微耕机动力自动供给控制系统的研究[D];西南大学;2012年

本文编号：2841181