联合起苗机起苗刀性能参数优化及根土分离的研究
发布时间：2021-08-29 18:23
起苗是苗木出圃的重要环节。起苗质量的好坏直接关系到苗木出圃后造林的成活率。近年来,北美和欧洲等地区已广泛使用联合起苗机。联合起苗机能一次性实现起苗、输送、清土、收集、计数、打捆和包装等多道工序,大大地减轻劳动者的工作强度,提高了工作效率。然而国内的起苗机械水平还较低,起苗机械结构简单,只能完成单一的挖苗工序,然后需要人工拣拾完成收获工作,工作效率低,劳动强度大。为了提高国内起苗机械水平,提高起苗效率,减轻劳动强度,研制出具有工作效率高,能完成多道工序的苗木联合起苗机意义重大。本文首先在国内已有起苗机的基础上,参照国外起苗机技术,确定了苗木联合起苗机的整体结构和基本技术参数。为了使设计出的苗木联合起苗机具有更大的使用价值,对影响苗木联合起苗机工作性能的苗木类型、苗木生长状况、土壤环境和气候条件等因素进行了详细地研究。为了减小起苗阻力,本文对起苗刀的性能参数进行了详细地分析和研究,得出了起苗刀主要性能参数的计算公式。在考虑土壤类型和土壤物理机械性质的前提下,对起苗刀进行了动力学分析,建立了其牵引阻力动力学模型,并利用MATLAB软件作出了起苗刀主要工作参数对牵引阻力的曲面响应图,分析曲面响...
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究的目的和意义
1.2 国内外起苗机械的发展现状及发展趋势
1.2.1 国内起苗机械的发展现状
1.2.2 国外起苗机械的发展现状
1.2.3 我国起苗机械的发展趋势
1.3 论文主要研究内容
2 联合起苗机的总体结构和研究理论基础
2.1 苗木联合起苗机总体结构及工作原理
2.2 苗木联合起苗机性能指标的确定
2.3 苗木联合起苗机的基本参数
2.4 研究的理论基础
2.4.1 苗木根系的结构
2.4.2 苗木根的物理力学性质
2.4.3 土壤的物理机械性能
2.4.4 其他环境特性
2.5 本章小结
3 起苗刀性能参数分析与研究
3.1 起苗刀的结构
3.2 起苗刀主要性能参数
3.2.1 入土角
3.2.2 刀长
3.2.3 水平刃张角
3.2.4 刀宽
3.3 起苗刀的力学模型建立
3.3.1 理想状态下的起苗刀的牵引阻力
3.3.2 起苗刀的动力学分析
3.4 苗木联合起苗机起苗刀性能参数分析
3.5 本章小结
4 基于ANSYS的起苗刀结构参数优化
4.1 U型起苗刀参数化特征建模
4.1.1 U型起苗刀性能参数确定
4.1.2 基于Pro/E软件的U型起苗刀三维参数化建模
4.2 U型起苗刀有限元分析
4.2.1 结构静力学分析简介
4.2.2 U型起苗刀的结构静力学分析
4.3 U型起苗刀的多目标优化
4.3.1 优化设计概述
4.3.2 基于ANSYS的U型起苗刀的多目标优化设计
4.4 本章小结
5 根土分离的研究及装置的设计
5.1 振动脱土的基本原理
5.2 根土分离的力学模型与振动脱土的条件
5.3 细观力学下描述根土分离
5.3.1 根土复合体胞元的提出
5.3.2 根土复合体有限元离散化模型
5.3.3 根土复合体各类单元的本构模型
5.4 根土复合体胞元的分离有限元模拟分析
5.4.1 材料参数的确定
5.4.2 单元的选取
5.4.3 根土复合体胞元网格划分
5.4.4 施加载荷并求解
5.5 液压振动分离装置的设计
5.5.1 液压振动器
5.5.2 方筛
5.6 本章小结
6 联合起苗机输送链和机架的设计与研究
6.1 输送装置
6.1.1 杆式输送链
6.1.2 杆式输送链与起苗刀相对位置的确定
6.1.3 杆式输送链的输送速度确定
6.2 机架
6.3 机架主骨架的模态分析
6.4 限深轮
6.5 联合起苗机整机装配
6.6 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]当代林业机械发展及应用[J]. 鲍伟东. 科技致富向导. 2013(03)
[2]基于ANSYS的联合起苗机梳齿式U型起苗刀的优化设计[J]. 曾剑锋,李树森,朱赞彬,彭程,马文龙. 现代科学仪器. 2012(06)
[3]浅谈林业机械的应用与展望[J]. 刘学贤. 科技与企业. 2012(20)
[4]南方花生挖掘铲结构参数的分析与计算[J]. 蔡佳麟,姚华平,陈东桂,林晨辉. 农业技术与装备. 2012(13)
[5]林业机械化的发展与展望[J]. 张普照. 农村实用科技信息. 2012(03)
[6]新时期我国苗圃机械化的发展方向[J]. 吴兆迁. 林业机械与木工设备. 2012(02)
[7]苹果起苗铲有限元分析与结构设计[J]. 杨欣,刘俊峰,李建平,许述财,冯晓静,刘洪杰. 农业机械学报. 2011(02)
[8]我国北方苗圃机械化现状分析与思考[J]. 吴兆迁. 林业机械与木工设备. 2010(09)
[9]我国林业苗圃机械化发展趋势探讨[J]. 常利君. 价值工程. 2010(18)
[10]4QS—550C型双侧起苗机的研制及效益分析[J]. 谭兴宇. 农业科技与装备. 2010(04)
博士论文
[1]根土复合体极限载荷的数值计算方法和实验研究[D]. 杨璞.清华大学 2008
[2]林木根系与均质土间相互物理作用机理研究[D]. 宋维峰.北京林业大学 2006
硕士论文
[1]挖拔式木薯收获机挖掘部件研究[D]. 陈丹萍.海南大学 2012
[2]4U-1400FD型马铃薯联合收获机挖掘装置的参数优化与结构设计[D]. 李彦晶.甘肃农业大学 2011
[3]果树苗木起苗机的研究[D]. 路志坤.河北农业大学 2011
[4]玉米根茬根土分离装置的设计与研究[D]. 杨新义.吉林大学 2011
[5]穗、茎兼收型立式摘穗辊玉米收获机的关键部件研究[D]. 刘枫.吉林大学 2007
[6]超高频液压振动器及静压轴承机理的研究[D]. 祖海英.大庆石油学院 2005
[7]马铃薯挖掘铲参数优化与性能分析[D]. 贾晶霞.河北农业大学 2003
本文编号：3371152
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究的目的和意义
1.2 国内外起苗机械的发展现状及发展趋势
1.2.1 国内起苗机械的发展现状
1.2.2 国外起苗机械的发展现状
1.2.3 我国起苗机械的发展趋势
1.3 论文主要研究内容
2 联合起苗机的总体结构和研究理论基础
2.1 苗木联合起苗机总体结构及工作原理
2.2 苗木联合起苗机性能指标的确定
2.3 苗木联合起苗机的基本参数
2.4 研究的理论基础
2.4.1 苗木根系的结构
2.4.2 苗木根的物理力学性质
2.4.3 土壤的物理机械性能
2.4.4 其他环境特性
2.5 本章小结
3 起苗刀性能参数分析与研究
3.1 起苗刀的结构
3.2 起苗刀主要性能参数
3.2.1 入土角
3.2.2 刀长
3.2.3 水平刃张角
3.2.4 刀宽
3.3 起苗刀的力学模型建立
3.3.1 理想状态下的起苗刀的牵引阻力
3.3.2 起苗刀的动力学分析
3.4 苗木联合起苗机起苗刀性能参数分析
3.5 本章小结
4 基于ANSYS的起苗刀结构参数优化
4.1 U型起苗刀参数化特征建模
4.1.1 U型起苗刀性能参数确定
4.1.2 基于Pro/E软件的U型起苗刀三维参数化建模
4.2 U型起苗刀有限元分析
4.2.1 结构静力学分析简介
4.2.2 U型起苗刀的结构静力学分析
4.3 U型起苗刀的多目标优化
4.3.1 优化设计概述
4.3.2 基于ANSYS的U型起苗刀的多目标优化设计
4.4 本章小结
5 根土分离的研究及装置的设计
5.1 振动脱土的基本原理
5.2 根土分离的力学模型与振动脱土的条件
5.3 细观力学下描述根土分离
5.3.1 根土复合体胞元的提出
5.3.2 根土复合体有限元离散化模型
5.3.3 根土复合体各类单元的本构模型
5.4 根土复合体胞元的分离有限元模拟分析
5.4.1 材料参数的确定
5.4.2 单元的选取
5.4.3 根土复合体胞元网格划分
5.4.4 施加载荷并求解
5.5 液压振动分离装置的设计
5.5.1 液压振动器
5.5.2 方筛
5.6 本章小结
6 联合起苗机输送链和机架的设计与研究
6.1 输送装置
6.1.1 杆式输送链
6.1.2 杆式输送链与起苗刀相对位置的确定
6.1.3 杆式输送链的输送速度确定
6.2 机架
6.3 机架主骨架的模态分析
6.4 限深轮
6.5 联合起苗机整机装配
6.6 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]当代林业机械发展及应用[J]. 鲍伟东. 科技致富向导. 2013(03)
[2]基于ANSYS的联合起苗机梳齿式U型起苗刀的优化设计[J]. 曾剑锋,李树森,朱赞彬,彭程,马文龙. 现代科学仪器. 2012(06)
[3]浅谈林业机械的应用与展望[J]. 刘学贤. 科技与企业. 2012(20)
[4]南方花生挖掘铲结构参数的分析与计算[J]. 蔡佳麟,姚华平,陈东桂,林晨辉. 农业技术与装备. 2012(13)
[5]林业机械化的发展与展望[J]. 张普照. 农村实用科技信息. 2012(03)
[6]新时期我国苗圃机械化的发展方向[J]. 吴兆迁. 林业机械与木工设备. 2012(02)
[7]苹果起苗铲有限元分析与结构设计[J]. 杨欣,刘俊峰,李建平,许述财,冯晓静,刘洪杰. 农业机械学报. 2011(02)
[8]我国北方苗圃机械化现状分析与思考[J]. 吴兆迁. 林业机械与木工设备. 2010(09)
[9]我国林业苗圃机械化发展趋势探讨[J]. 常利君. 价值工程. 2010(18)
[10]4QS—550C型双侧起苗机的研制及效益分析[J]. 谭兴宇. 农业科技与装备. 2010(04)
博士论文
[1]根土复合体极限载荷的数值计算方法和实验研究[D]. 杨璞.清华大学 2008
[2]林木根系与均质土间相互物理作用机理研究[D]. 宋维峰.北京林业大学 2006
硕士论文
[1]挖拔式木薯收获机挖掘部件研究[D]. 陈丹萍.海南大学 2012
[2]4U-1400FD型马铃薯联合收获机挖掘装置的参数优化与结构设计[D]. 李彦晶.甘肃农业大学 2011
[3]果树苗木起苗机的研究[D]. 路志坤.河北农业大学 2011
[4]玉米根茬根土分离装置的设计与研究[D]. 杨新义.吉林大学 2011
[5]穗、茎兼收型立式摘穗辊玉米收获机的关键部件研究[D]. 刘枫.吉林大学 2007
[6]超高频液压振动器及静压轴承机理的研究[D]. 祖海英.大庆石油学院 2005
[7]马铃薯挖掘铲参数优化与性能分析[D]. 贾晶霞.河北农业大学 2003
本文编号：3371152
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nygclw/3371152.html
