仿生深松铲振动减阻性能分析
发布时间：2021-04-29 04:52
深松作业可以打破土壤犁底层,加深耕层,改善土壤结构,减少风蚀水蚀的危害,提高土壤含水量,改善植物根系的生活环境,然而深松作业中存在耕作阻力较大,能耗较高等问题,因此减小耕作阻力、提高耕作质量成为了现阶段研究的重点。本文针对一种仿生深松铲的振动减阻进行研究,为研制出耕作阻力小,深松效果好的深松机械提出一种新的思路与方法。本文所完成的研究工作及结论如下:（1）通过对多种挖掘性能较好生物进行分析研究,确定本次设计所采用的仿生生物为狗獾,参照国标深松铲的结构尺寸并对狗獾生物的爪趾曲线进行了提取、拟合、放大,最终设计出仿生深松铲铲柄与仿生深松铲铲尖,并对其实体制造提出相应的制造材料与制造要求。（2）通过对所设计的仿生深松铲进行理论受力分析,得到仿生深松铲铲尖受力为1012.23N,仿生铲柄受力为378.63N,并根据理论受力分析结果对仿生深松铲铲尖与铲柄进行了有限元的静力分析,最终得到仿生深松铲铲尖的最大应力为110.19MPa,总变形量为0.11497mm,仿生深松铲铲柄的最大应力为38.91MPa,总变形量为0.49545mm,铲尖与铲柄的最大应力均小于设计所要求的许用应力,符合设计要求。（...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究的目的和意义
1.2 国内外仿生深松铲振动减阻性能研究概况
1.2.1 国外深松铲振动减阻性能研究概况
1.2.2 国内深松铲振动减阻性能研究现状
1.2.3 国内外深松铲存在问题
1.3 仿生深松铲振动减阻性能的主要研究内容
1.4 仿生深松铲振动减阻性能研究方法及技术路线
1.4.1 研究方法
1.4.2 技术路线
第二章 仿生深松铲的结构设计
2.1 仿生学研究
2.1.1 仿生学的起源及其发展过程
2.1.2 仿生学的研究方法
2.2 仿生对象生物原型分析
2.3 仿生深松铲结构设计
2.3.1 仿生深松铲铲尖的结构设计
2.3.2 仿生深松铲铲柄的结构设计
2.4 深松铲的制造材料及要求
2.4.1 深松铲的制造材料
2.4.2 深松铲的制造工艺要求
2.5 本章小结
第三章 仿生深松铲力学性能分析
3.1 仿生深松铲受力分析
3.1.1 仿生深松铲铲尖受力分析
3.1.2 仿生深松铲铲柄受力分析
3.2 仿生深松铲有限元静力分析
3.2.1 仿生深松铲模型导入
3.2.2 仿生深松铲材料定义及网格划分
3.2.3 仿生深松铲载荷分析
3.2.4 仿生深松铲计算结果及分析
3.3 本章小结
第四章 仿生深松铲减阻性能试验
4.1 仿生深松铲减阻性能试验方案
4.2 仿生深松铲减阻性能试验条件与设备
4.2.1 仿生深松铲减阻性能试验条件
4.2.2 仿生深松铲减阻性能试验设备
4.3 仿生深松铲土槽试验
4.3.1 试验土壤区域规划与设备调试
4.3.2 土壤紧实度的测量
4.3.3 土壤含水率测量
4.3.4 仿生深松铲减阻性能试验过程
4.4 仿生深松铲减阻性能试验结果与分析
4.4.1 不同组合深松铲耕作阻力试验结果
4.4.2 仿生深松铲耕作阻力试验结果分析
4.4.3 不同组合深松铲耕作阻力对比结果与分析
4.5 本章小结
第五章 仿生深松铲振动减阻分析与试验
5.1 仿生深松铲振动减阻机理
5.2 仿生深松铲振动减阻机构
5.2.1 强迫式振动深松机构
5.2.2 自激式振动深松机构
5.3 仿生深松铲振动减阻试验
5.3.1 仿生深松铲振动减阻试验方案
5.3.2 仿生深松铲振动减阻试验装置与试验条件
5.3.3 仿生深松铲振动减阻试验步骤
5.4 仿生深松铲振动减阻试验结果与分析
5.4.1 仿生深松铲振动减阻试验结果
5.4.2 振动式仿生深松铲试验结果分析
5.4.3 仿生深松铲在不同方式下耕作阻力的试验结果分析
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 创新点
6.3 展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]深松铲耕作阻力影响因素的离散元法仿真分析[J]. 李博,刘凡一,陈军,史江涛. 农机化研究. 2015(02)
[2]机械与土壤相互作用的离散元仿真研究进展[J]. 李博,陈军,黄玉祥. 农机化研究. 2015(01)
[3]狗獾的人工繁殖技术要点[J]. 伊崇岩. 黑龙江动物繁殖. 2014(03)
[4]仿生减阻深松铲设计与试验[J]. 张金波,佟金,马云海. 农业机械学报. 2014(04)
[5]国内深松机具的种类和技术特点分析[J]. 李旭燕. 当代农机. 2013(10)
[6]圆弧形深松铲的阻力测试与仿真分析[J]. 初立东,袁军,郑重,袁洪印,王景立,黄亚杰,尹永乐. 吉林农业大学学报. 2013(05)
[7]凿形深松犁铲受力的有限元分析[J]. 焦仁宝,郝剑英,王俊发. 农机化研究. 2013(10)
[8]狗獾前肢挖掘洞穴运动图像采集[J]. 谷志新,郑文超. 经济动物学报. 2013(03)
[9]仿生深松铲结构设计与有限元分析[J]. 龚皓晖,王霜. 农机化研究. 2013(07)
[10]引入狗獾活动规律和取食行为的研究[J]. 崔勇勇,谢志刚,徐循,褚可龙,蒋文忠,裴恩乐,袁晓,徐宏发. 安徽农业科学. 2013(08)
博士论文
[1]深松铲减阻耐磨仿生理论与技术[D]. 张金波.吉林大学 2014
[2]蚯蚓体表减粘降阻功能耦合仿生研究[D]. 刘国敏.吉林大学 2009
[3]典型生物摩擦学结构及仿生[D]. 陈东辉.吉林大学 2007
[4]金龟子形态分析及深松耕作部件仿生设计[D]. 朱凤武.吉林大学 2005
硕士论文
[1]多功能土壤耕作机具设计与试验[D]. 张欣.山东农业大学 2014
[2]深松铲减阻技术研究[D]. 张璐.吉林大学 2013
[3]深松整地联合作业机的优化设计[D]. 付乾坤.西北农林科技大学 2013
[4]基于多级代理模型的新型细纱机优化分析[D]. 朱伟鹏.华东理工大学 2013
[5]连续刚构桥施工监控仿真及零号块局部应力分析[D]. 王平.重庆大学 2012
[6]深松机关键部件有限元分析及优化设计[D]. 张昭.西北农林科技大学 2012
[7]秸秆揉丝机划丝机构的有限元分析及优化设计[D]. 王红提.西北农林科技大学 2012
[8]双排反向振动深松机的设计及田间试验[D]. 荆苗.河南理工大学 2012
[9]形态与色彩的仿生设计研究[D]. 景于.江南大学 2008
[10]深松铲受力数学模型与计算机模拟[D]. 周玉乾.河南农业大学 2006
本文编号：3166877
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究的目的和意义
1.2 国内外仿生深松铲振动减阻性能研究概况
1.2.1 国外深松铲振动减阻性能研究概况
1.2.2 国内深松铲振动减阻性能研究现状
1.2.3 国内外深松铲存在问题
1.3 仿生深松铲振动减阻性能的主要研究内容
1.4 仿生深松铲振动减阻性能研究方法及技术路线
1.4.1 研究方法
1.4.2 技术路线
第二章 仿生深松铲的结构设计
2.1 仿生学研究
2.1.1 仿生学的起源及其发展过程
2.1.2 仿生学的研究方法
2.2 仿生对象生物原型分析
2.3 仿生深松铲结构设计
2.3.1 仿生深松铲铲尖的结构设计
2.3.2 仿生深松铲铲柄的结构设计
2.4 深松铲的制造材料及要求
2.4.1 深松铲的制造材料
2.4.2 深松铲的制造工艺要求
2.5 本章小结
第三章 仿生深松铲力学性能分析
3.1 仿生深松铲受力分析
3.1.1 仿生深松铲铲尖受力分析
3.1.2 仿生深松铲铲柄受力分析
3.2 仿生深松铲有限元静力分析
3.2.1 仿生深松铲模型导入
3.2.2 仿生深松铲材料定义及网格划分
3.2.3 仿生深松铲载荷分析
3.2.4 仿生深松铲计算结果及分析
3.3 本章小结
第四章 仿生深松铲减阻性能试验
4.1 仿生深松铲减阻性能试验方案
4.2 仿生深松铲减阻性能试验条件与设备
4.2.1 仿生深松铲减阻性能试验条件
4.2.2 仿生深松铲减阻性能试验设备
4.3 仿生深松铲土槽试验
4.3.1 试验土壤区域规划与设备调试
4.3.2 土壤紧实度的测量
4.3.3 土壤含水率测量
4.3.4 仿生深松铲减阻性能试验过程
4.4 仿生深松铲减阻性能试验结果与分析
4.4.1 不同组合深松铲耕作阻力试验结果
4.4.2 仿生深松铲耕作阻力试验结果分析
4.4.3 不同组合深松铲耕作阻力对比结果与分析
4.5 本章小结
第五章 仿生深松铲振动减阻分析与试验
5.1 仿生深松铲振动减阻机理
5.2 仿生深松铲振动减阻机构
5.2.1 强迫式振动深松机构
5.2.2 自激式振动深松机构
5.3 仿生深松铲振动减阻试验
5.3.1 仿生深松铲振动减阻试验方案
5.3.2 仿生深松铲振动减阻试验装置与试验条件
5.3.3 仿生深松铲振动减阻试验步骤
5.4 仿生深松铲振动减阻试验结果与分析
5.4.1 仿生深松铲振动减阻试验结果
5.4.2 振动式仿生深松铲试验结果分析
5.4.3 仿生深松铲在不同方式下耕作阻力的试验结果分析
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 创新点
6.3 展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]深松铲耕作阻力影响因素的离散元法仿真分析[J]. 李博,刘凡一,陈军,史江涛. 农机化研究. 2015(02)
[2]机械与土壤相互作用的离散元仿真研究进展[J]. 李博,陈军,黄玉祥. 农机化研究. 2015(01)
[3]狗獾的人工繁殖技术要点[J]. 伊崇岩. 黑龙江动物繁殖. 2014(03)
[4]仿生减阻深松铲设计与试验[J]. 张金波,佟金,马云海. 农业机械学报. 2014(04)
[5]国内深松机具的种类和技术特点分析[J]. 李旭燕. 当代农机. 2013(10)
[6]圆弧形深松铲的阻力测试与仿真分析[J]. 初立东,袁军,郑重,袁洪印,王景立,黄亚杰,尹永乐. 吉林农业大学学报. 2013(05)
[7]凿形深松犁铲受力的有限元分析[J]. 焦仁宝,郝剑英,王俊发. 农机化研究. 2013(10)
[8]狗獾前肢挖掘洞穴运动图像采集[J]. 谷志新,郑文超. 经济动物学报. 2013(03)
[9]仿生深松铲结构设计与有限元分析[J]. 龚皓晖,王霜. 农机化研究. 2013(07)
[10]引入狗獾活动规律和取食行为的研究[J]. 崔勇勇,谢志刚,徐循,褚可龙,蒋文忠,裴恩乐,袁晓,徐宏发. 安徽农业科学. 2013(08)
博士论文
[1]深松铲减阻耐磨仿生理论与技术[D]. 张金波.吉林大学 2014
[2]蚯蚓体表减粘降阻功能耦合仿生研究[D]. 刘国敏.吉林大学 2009
[3]典型生物摩擦学结构及仿生[D]. 陈东辉.吉林大学 2007
[4]金龟子形态分析及深松耕作部件仿生设计[D]. 朱凤武.吉林大学 2005
硕士论文
[1]多功能土壤耕作机具设计与试验[D]. 张欣.山东农业大学 2014
[2]深松铲减阻技术研究[D]. 张璐.吉林大学 2013
[3]深松整地联合作业机的优化设计[D]. 付乾坤.西北农林科技大学 2013
[4]基于多级代理模型的新型细纱机优化分析[D]. 朱伟鹏.华东理工大学 2013
[5]连续刚构桥施工监控仿真及零号块局部应力分析[D]. 王平.重庆大学 2012
[6]深松机关键部件有限元分析及优化设计[D]. 张昭.西北农林科技大学 2012
[7]秸秆揉丝机划丝机构的有限元分析及优化设计[D]. 王红提.西北农林科技大学 2012
[8]双排反向振动深松机的设计及田间试验[D]. 荆苗.河南理工大学 2012
[9]形态与色彩的仿生设计研究[D]. 景于.江南大学 2008
[10]深松铲受力数学模型与计算机模拟[D]. 周玉乾.河南农业大学 2006
本文编号：3166877
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