反转旋耕刀排列方式优化与离散元仿真研究
发布时间：2021-05-08 02:18
反转旋耕相较于正转旋耕其旋转方式与旋耕机车轮前进的转向相反,反转旋耕具有碎土性能强、抛土量大、埋茬效果好等特点,但其旋耕阻力比正转大,油耗高,不易被用户接受,旋耕刀排列方式也是功耗的主要因素,因此对旋耕刀排列方式进行优化是有必要的。本文以国标旋耕刀IT245及一种优化后旋耕刀（IT245P）排列方式为研究对象,以机组平衡性与功率消耗为指标,降低旋耕刀旋耕作业刀轴对轴承的受力为目标,通过对其进行设计方法研究和其运动分析,利用ADAMS软件对旋耕刀模型进行动力学仿真,在反转情况下对刀具排列方式进行均匀实验设计,得出刀轴对轴承作用力最小时的试验组合参数,并在离散元软件EDEM中进行离散元数值模拟仿真验证功耗及作业性能。主要做了以下几方面的工作:（1）对旋耕刀反转的运动方式及受力分析,不同旋耕速比刀具切削效果不同,建立IT245与优化后IT245P反转旋耕刀的三维模型,利用有限元软件ABAQUS对IT245与IT245P旋耕刀功耗仿真对比。（2）利用动力学分析软件ADAMS对IT245P旋耕刀进行反转仿真分析,以机组平衡性为标准,刀轴对轴承的最小作用力为目标,选取两种常见排列方式30-140-...
【文章来源】：西华大学四川省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内旋耕刀研究现状
1.2.2 国外旋耕刀研究现状
1.3 课题来源、研究内容和意义
1.3.1 课题来源
1.3.2 课题研究的主要内容
2 正反转旋耕刀模型及运动受力分析
2.1 正反转旋耕刀的结构及分类
2.2 正反转旋耕刀运动分析
2.3 反转旋耕刀受力分析
2.4 正反转旋耕刀反转作业功耗对比
2.5 本章小结
3 旋耕刀多刀虚拟样机建模与仿真
3.1 虚拟样机技术及ADAMS简介
3.2 旋耕刀的排列准则
3.3 虚拟样机建模
3.3.1 建立旋耕刀的Solidworks模型
3.3.2 导入模型
3.4 基于ADAMS旋耕刀排列方式优化
3.4.1 旋耕刀多组方式仿真结果对比
3.4.2 旋耕刀排列方式多组优化设计
3.5 本章小结
4 土壤多孔介质结构及离散元模型
4.1 土壤简介
4.1.1 土壤的组成与结构
4.1.2 非饱和土三相的性质
4.1.3 非饱和土三相的物理指标
4.2 旋耕土壤特性分析
4.2.1 耕层土壤物理特性
4.2.2 耕层土壤力学特性
4.3 离散元模型
4.4 本章小结
5 基于离散元法的旋耕作业性能仿真
5.1 离散元软件EDEM简介
5.2 离散元数值模拟
5.2.1 接触力学模型
5.2.2 旋耕部件几何模型建立
5.3 旋耕刀离散元分析
5.3.1 离散元仿真过程
5.3.2 多组排列方式作业功耗分析
5.3.3 抛土性能分析
5.3.4 碎土性能分析
5.3.5 埋茬性能分析
5.4 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文及科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国农业机械化的现状以及未来发展趋势[J]. 刘江海. 北京农业. 2012(03)
[2]浅述旋耕刀设计技术的发展[J]. 朱曙光,毛鹏军,胡春燕. 农业装备技术. 2009(02)
[3]旋耕机的旋耕刀怎样安装与排列[J]. 孟宪平,张存强,韩浏. 南方农机. 2009(01)
[4]旋耕刀表面激光强化工艺参数的研究[J]. 陈卓君,张祖立,李柏姝,卢秉福,杨玉芬. 润滑与密封. 2009(01)
[5]基于离散单元法的土壤力学接触模型的建立[J]. 翟力欣,姬长英. 江西农业学报. 2008(09)
[6]离散元法的应用研究[J]. 颜辉,何昀. 吉林工商学院学报. 2008(03)
[7]旋耕弯刀正切刃展开线的计算与模拟[J]. 丁为民,王耀华,彭嵩植. 农业工程学报. 2003(04)
[8]湿吸力及非饱和土的有效应力原理探讨[J]. 汤连生,王思敬. 岩土工程学报. 2000(01)
[9]旋转耕作机刀片排列应用程序的设计[J]. 王多辉,陈翠英. 农业机械学报. 1998(S1)
[10]旋耕刀曲面典型形状的研究[J]. 陈钧,近江谷和彦. 农业机械学报. 1995(04)
博士论文
[1]非饱和土的广义有效应力原理及其本构模型研究[D]. 刘艳.北京交通大学 2010
[2]颗粒群平衡模拟的随机模型与燃煤可吸入颗粒物高效脱除的研究[D]. 赵海波.华中科技大学 2007
[3]多孔介质中化学—热—水力—力学耦合分析与混合元方法[D]. 刘泽佳.大连理工大学 2005
[4]非饱和土中热—水力—力学—传质耦合过程模拟及土壤环境工程中的应用[D]. 武文华.大连理工大学 2002
硕士论文
[1]基于DEM法的旋耕刀具耕作过程分析与研究[D]. 高亮.河北科技大学 2017
[2]微耕机刀辊的优化设计及切土性能研究[D]. 张引航.西南大学 2017
[3]秸秆打捆机粉碎部件的设计与试验研究[D]. 赵婉宁.吉林农业大学 2016
[4]土体变形时间效应特性及加载历史累加—遗传修正技术研究[D]. 侯振斌.西南交通大学 2015
[5]秸秆还田对稻田水质的影响[D]. 贾蕾.西南科技大学 2015
[6]软基工后沉降机理研究及土体孔隙压力设备开发[D]. 解潇.青岛理工大学 2014
[7]1GFX-200翻旋联合整地机的研制[D]. 马宁.河北农业大学 2014
[8]秸秆焚烧的法律规制[D]. 陈蒙蒙.苏州大学 2014
[9]微耕机刀辊切土动力学建模及仿真[D]. 彭彬.西南大学 2014
[10]大马力旋耕机组匹配中旋耕机参数化模型研究[D]. 胡春燕.河南科技大学 2011
本文编号：3174478
【文章来源】：西华大学四川省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内旋耕刀研究现状
1.2.2 国外旋耕刀研究现状
1.3 课题来源、研究内容和意义
1.3.1 课题来源
1.3.2 课题研究的主要内容
2 正反转旋耕刀模型及运动受力分析
2.1 正反转旋耕刀的结构及分类
2.2 正反转旋耕刀运动分析
2.3 反转旋耕刀受力分析
2.4 正反转旋耕刀反转作业功耗对比
2.5 本章小结
3 旋耕刀多刀虚拟样机建模与仿真
3.1 虚拟样机技术及ADAMS简介
3.2 旋耕刀的排列准则
3.3 虚拟样机建模
3.3.1 建立旋耕刀的Solidworks模型
3.3.2 导入模型
3.4 基于ADAMS旋耕刀排列方式优化
3.4.1 旋耕刀多组方式仿真结果对比
3.4.2 旋耕刀排列方式多组优化设计
3.5 本章小结
4 土壤多孔介质结构及离散元模型
4.1 土壤简介
4.1.1 土壤的组成与结构
4.1.2 非饱和土三相的性质
4.1.3 非饱和土三相的物理指标
4.2 旋耕土壤特性分析
4.2.1 耕层土壤物理特性
4.2.2 耕层土壤力学特性
4.3 离散元模型
4.4 本章小结
5 基于离散元法的旋耕作业性能仿真
5.1 离散元软件EDEM简介
5.2 离散元数值模拟
5.2.1 接触力学模型
5.2.2 旋耕部件几何模型建立
5.3 旋耕刀离散元分析
5.3.1 离散元仿真过程
5.3.2 多组排列方式作业功耗分析
5.3.3 抛土性能分析
5.3.4 碎土性能分析
5.3.5 埋茬性能分析
5.4 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文及科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国农业机械化的现状以及未来发展趋势[J]. 刘江海. 北京农业. 2012(03)
[2]浅述旋耕刀设计技术的发展[J]. 朱曙光,毛鹏军,胡春燕. 农业装备技术. 2009(02)
[3]旋耕机的旋耕刀怎样安装与排列[J]. 孟宪平,张存强,韩浏. 南方农机. 2009(01)
[4]旋耕刀表面激光强化工艺参数的研究[J]. 陈卓君,张祖立,李柏姝,卢秉福,杨玉芬. 润滑与密封. 2009(01)
[5]基于离散单元法的土壤力学接触模型的建立[J]. 翟力欣,姬长英. 江西农业学报. 2008(09)
[6]离散元法的应用研究[J]. 颜辉,何昀. 吉林工商学院学报. 2008(03)
[7]旋耕弯刀正切刃展开线的计算与模拟[J]. 丁为民,王耀华,彭嵩植. 农业工程学报. 2003(04)
[8]湿吸力及非饱和土的有效应力原理探讨[J]. 汤连生,王思敬. 岩土工程学报. 2000(01)
[9]旋转耕作机刀片排列应用程序的设计[J]. 王多辉,陈翠英. 农业机械学报. 1998(S1)
[10]旋耕刀曲面典型形状的研究[J]. 陈钧,近江谷和彦. 农业机械学报. 1995(04)
博士论文
[1]非饱和土的广义有效应力原理及其本构模型研究[D]. 刘艳.北京交通大学 2010
[2]颗粒群平衡模拟的随机模型与燃煤可吸入颗粒物高效脱除的研究[D]. 赵海波.华中科技大学 2007
[3]多孔介质中化学—热—水力—力学耦合分析与混合元方法[D]. 刘泽佳.大连理工大学 2005
[4]非饱和土中热—水力—力学—传质耦合过程模拟及土壤环境工程中的应用[D]. 武文华.大连理工大学 2002
硕士论文
[1]基于DEM法的旋耕刀具耕作过程分析与研究[D]. 高亮.河北科技大学 2017
[2]微耕机刀辊的优化设计及切土性能研究[D]. 张引航.西南大学 2017
[3]秸秆打捆机粉碎部件的设计与试验研究[D]. 赵婉宁.吉林农业大学 2016
[4]土体变形时间效应特性及加载历史累加—遗传修正技术研究[D]. 侯振斌.西南交通大学 2015
[5]秸秆还田对稻田水质的影响[D]. 贾蕾.西南科技大学 2015
[6]软基工后沉降机理研究及土体孔隙压力设备开发[D]. 解潇.青岛理工大学 2014
[7]1GFX-200翻旋联合整地机的研制[D]. 马宁.河北农业大学 2014
[8]秸秆焚烧的法律规制[D]. 陈蒙蒙.苏州大学 2014
[9]微耕机刀辊切土动力学建模及仿真[D]. 彭彬.西南大学 2014
[10]大马力旋耕机组匹配中旋耕机参数化模型研究[D]. 胡春燕.河南科技大学 2011
本文编号：3174478
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