马铃薯收获与地膜回收一体机的设计与试验

发布时间：2020-12-28 09:43

　　目前马铃薯收获机大多以单一链条式中小型马铃薯收获机为主,国内中小型马铃薯收获机存在的普遍现象:易于壅堵、行进阻力偏大、伤薯率较高和机械化水平还比较低,同时马铃薯地膜也造成了严重的“白色污染”等问题。在农业产业机械化的大背景下,经济效益高、作业质量好、可靠性高、功能完善的薯类收获机械的研制已成为一种趋势。本课题设计以液压传动控制为基础的马铃薯收获与地膜回收一体机,液压传动代替机械传动减少了机械摩擦产生的损耗,同时也可以实现转速可调功能。本文的研究内容主要包括:(1)为实现马铃薯收获的同时完成田间残膜的快速回收,设计了一种具有残膜回收功能的马铃薯收获机,主要对马铃薯液压传动系统以及地膜回收装置进行了创新设计及选型,并在AMESim软件中对液压系统进行了仿真,仿真所得负载转速与实际需求比较契合,转速没有明显滞后于目标转速,而且负载转速稳定性好。(2)由于传统收膜机构回收地膜后,卸膜费时费力,设计了一种棱锥式残膜回收机构。为提高地膜回收率,在卷膜机构上面安装了收膜齿,并对卷膜机构进行了静力学仿真,得到变形处卷膜机构的最大应力作用点在机构两端,约为36Mpa,因此卷膜机构可长时间工作。(3)为降... 

【文章来源】：山东农业大学山东省

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 前言
    1.1 研究目的与意义
    1.2 国内外发展现状分析
        1.2.1 马铃薯收获机国内外发展现状
        1.2.2 地膜回收机的国内外研究现状
    1.3 我国马铃薯收获及地膜回收机研究存在的问题
        1.3.1 我国马铃薯收获机械存在的问题
        1.3.2 我国地膜回收存在的问题
    1.4 研究内容
    1.5 研究方法
    1.6 技术路线
2 马铃薯地膜特性
    2.1 马铃薯作业模式
    2.2 马铃薯地膜基本物理特性试验分析
    2.3 地膜性能试验
        2.3.1 地膜拉伸试验
        2.3.2 试验结果分析
        2.3.3 起膜拉力试验
3 整机设计方案
    3.1 马铃薯收获与地膜回收一体机设计要求
    3.2 整机结构
    3.3 原理分析
    3.4 主要技术参数
4 关键部件的设计与选型
    4.1 马铃薯收获机动力需求计算
    4.2 挖掘铲的选型
        4.2.1 挖掘铲的设计
        4.2.2 挖掘阻力计算
    4.3 传送机构的设计
        4.3.1 土薯以及薯膜输送分离装置结构设计
        4.3.2 分离输送装置的参数设计
        4.3.3 土薯输送分离装置参数选定
        4.3.4 薯膜输送分离装置参数选定
    4.4 地膜回收机构的设计
        4.4.1 卷膜机构设计要求
        4.4.2 卷膜机构的性能分析
        4.4.3 卷膜机构转速的确定
    4.5 液压系统方案设计及选型
        4.5.1 马达的选型
        4.5.2 电液比例溢流阀的选用
        4.5.3 液压缸的选用
        4.5.4 液压泵的选用
    4.6 控制系统设计
        4.6.1 编码器
        4.6.2 控制原理图
5 马铃薯收获过程离散元仿真分析
    5.1 EDEM离散元分析
        5.1.1 EDEM模型建立
        5.1.2 EDEM模型参数测定
        5.1.3 基于EDEM的收获机工作过程中的离散元仿真
    5.2 卷膜机构静力学分析
    5.3 液压传动系统设计及其仿真
        5.3.1 AMESim液压仿真的特点
        5.3.2 液压传动系统AMESim图
        5.3.3 液压元件参数
        5.3.4 AMESim模型图仿真图及性能分析
6 试验与分析
    6.1 响应面分析法试验
        6.1.1 软件简介
        6.1.2 响应面分析法试验设计
    6.2 田间样机试验
        6.2.1 试验目的
        6.2.2 试验条件
        6.2.3 试验方法
        6.2.4 试验结果
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表论文及专利情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]玉米窝眼轮排种器性能影响因素试验研究—基于EDEM[J]. 鹿瑶,吕钊钦,郑文秀,蔡玉虎,刘正铎.  农机化研究. 2018(06)
[2]基于离散元的土壤模型参数标定方法[J]. 王宪良,胡红,王庆杰,李洪文,何进,陈婉芝.  农业机械学报. 2017(12)
[3]一种新型马铃薯收获机的设计与研究[J]. 张秀萍.  机械设计与制造工程. 2017(06)
[4]河西冷凉灌区适时揭膜对玉米产量和残膜回收率的影响[J]. 刘海.  农业科技与信息. 2017(01)
[5]马铃薯收获机械研究现状及存在问题[J]. 李智勇,蒙贺伟,李亚萍.  新疆农机化. 2016(02)
[6]4UM-600型马铃薯挖掘铲性能分析及其力学模型[J]. 王云德,张炜.  农业机械. 2016(04)
[7]农田地膜拉伸性能变化对缠绕式回收的影响[J]. 张佳喜,王学农,张丽,喻晨,蒋永新,张海春,刘旋峰,乔园园,王祥金,张珊珊,侯书林.  农业工程学报. 2015(20)
[8]马铃薯收获机主要结构与发展趋势[J]. 王楠,邓宇,张明慧,李博,王涛.  农机使用与维修. 2015(04)
[9]4U2A型双行马铃薯挖掘机的设计与试验[J]. 吕金庆,田忠恩,杨颖,尚琴琴,吴金娥.  农业工程学报. 2015(06)
[10]马铃薯地表残膜回收机的设计[J]. 张德学,张广玲,吕钊钦.  农机化研究. 2014(08)

博士论文
[1]河套灌区含有马铃薯的复种体系建立及资源利用效率的评价[D]. 胡博.内蒙古农业大学 2012

硕士论文
[1]甘薯收获与秧蔓回收联合作业机的设计与仿真[D]. 蔡玉虎.山东农业大学 2017
[2]多功能农用作业机液压驱动系统的设计及研究[D]. 杨赋.江苏大学 2017
[3]小型马铃薯收获机关键部件的设计与研究[D]. 郭新峰.石河子大学 2017
[4]基于离散元的马铃薯捡拾装置试验研究[D]. 王万虎.西北农林科技大学 2017
[5]马铃薯挖掘机防堵系统的设计与性能试验[D]. 田忠恩.东北农业大学 2016
[6]4U-1600型马铃薯联合收获机的设计与研究[D]. 姜彦武.甘肃农业大学 2016
[7]覆草冬种马铃薯收获机的研制[D]. 江立凯.华南农业大学 2016
[8]不同栽培方式和种植密度对马铃薯产量及品质的影响[D]. 吴利晓.宁夏大学 2016
[9]基于AMESim的液压支架液压系统性能仿真分析[D]. 涂永平.重庆交通大学 2014
[10]液压伺服运动控制实验台马达控制系统研究[D]. 张吉瑞.沈阳工业大学 2013



本文编号：2943537