葡萄园小型开沟机开沟部件设计与试验

发布时间：2021-10-05 12:48

　　为解决由于葡萄园空间狭小,大型机组开沟虽质量较好,但操作性不佳,有的功耗大,而人工开沟工作效率低等问题,为既满足葡萄园农艺要求,又要使机器小巧灵活,必须设计一种整机总质量小、结构小巧、操作转移方便、能够适应其低矮狭小空间作业的小型开沟机,对提高葡萄园开沟劳动效率、经济效益具有重要意义。通过调查并对小型开沟机现状、葡萄园工作环境深入分析的基础,进行双旋耕轮设计；通过对开沟部件的运动学、力学、功耗以及被切单元土壤垡片运动学的分析,论证了开沟部件相关参数对开沟作业性能的影响；设计制造了开沟部件及其室内土槽试验台,并通过单旋耕轮、双旋耕轮切土开沟单因素试验分析了各因素对开沟机开沟功耗、抛土距离的影响；根据单因素试验结果,进行了四因素三水平的正交试验,得到了各因素对开沟工作性能的影响。结论如下：（1）开沟机为旋耕刀以反转方式进行开沟作业,机器体积小巧,质量轻,操纵架可360。水平位置旋转且高度可调,适合于果园低矮作业环境；挡土导流板角度可调,能适应不同耕深的抛土要求。（2）Matlab软件对开沟部件作业功耗的仿真计算的极差分析结果表明：开沟深度和刀轮转速是影响功耗的主要因素,转速越大,功耗越大,... 

【文章来源】：湖南农业大学湖南省

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1 研究背景
    2 本课题的研究目的和意义
    3 国内外开沟机的研究现状
        3.1 国内研究现状
        3.2 国外研究现状
        3.3 反转旋耕方式的研究现状
    4 课题研究内容及技术路线
        4.1 课题研究内容
        4.2 技术路线
    5 本章小结
第二章 葡萄园开沟机的总体结构与设计
    1 开沟机总体结构与工作原理
        1.1 总体结构
        1.2 工作原理
    2 开沟机设计参数
    3 开沟部件的设计与分析
        3.1 传动系统设计
        3.2 动力与行走操纵系统
        3.3 开沟部件设计
        3.4 导向与限深装置
        3.5 小清沟犁
    4 本章小结
第三章 旋耕轮开沟过程的理论分析
    1 开沟部件旋耕刀片运动学分析
        1.1 刀片的运动方程
        1.2 刀片的切土速度
        1.3 旋耕刀作业区的长度
    2 被切单元土壤运动学分析
        2.1 开沟过程的单元土壤垡片
        2.2 土壤微粒离开刀片后的抛土过程分析
    3 开沟部件的的抛土动力学分析
        3.1 土壤微粒未离开刀片时的受力分析
        3.2 土壤微粒在空中的受力分析
        3.3 土壤微粒的运动微分方程
        3.4 沟底浮土的产生原因
    4 开沟部件的功耗分析
        4.1 土粒流作用在刀轮上的转动力矩消耗的功率
        4.2 开沟部件抛土功耗
        4.3 开沟部件作业功耗
    5 本章小结
第四章 开沟部件室内土槽试验
    1 土槽试验台的设计及其工作原理
        1.1 试验台的设计
        1.2 试验台工作原理
    2 土槽性能试验目的及评价指标
        2.1 试验目的
        2.2 试验设备与试验地点
        2.3 评价指标及测定方法
    3 数据分析与处理
        3.1 单因素试验
    4 多因素试验
        4.1 正交试验设计
        4.2 各试验因素对各试验指标的多元线性回归
        4.3 交试验验证试验
    5 抛土模型高速摄像试验研究
        5.1 试验设备与方法
        5.2 试验结果与分析
    6 本章小结
第五章 开沟部件的有限元静态分析
    1 Solidworks Simulation简介
    2 开沟部件的静态分析
        2.1 旋耕刀片的静态分析
        2.2 旋耕刀轴的静态分析
        2.3 小清沟犁的静态分析
    3 本章小结
第六章 开沟机的田间性能试验
    1 开沟机的试制
    2 开沟机田间性能试验
        2.1 试验目的
        2.2 试验方法
        2.3 开沟机烟苗地试验
        2.4 开沟机葡萄园试验
        2.5 开沟机稻板田试验
    3 室外试验结果与分析
    5 本章小结
第七章 结论与展望
参考文献
附录
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于土槽试验台的旋转耕作部件试验装置设计[J]. 李永磊,宋建农,董向前,张军奎,王继承.  农业工程学报. 2012(17)
[2]2011年全国茶园面积、产量、产值统计[J].   茶叶科学. 2012(03)
[3]超大圆盘开沟机抛土特性的研究及参数选择[J]. 朱继平,袁栋,丁艳,彭卓敏,夏敏,姚克恒.  农机化研究. 2012(04)
[4]大棚果园开沟深施肥机的设计研究[J]. 张加清,刘丽敏,陈长卿,徐锦大,杨靖.  农机化研究. 2012(03)
[5]我国果园管理机械发展现状及趋势[J]. 李倩,宋月鹏,高东升,李学超,束怀瑞.  农业装备与车辆工程. 2012(02)
[6]果园作业机械的现状与发展[J]. 孟祥金,沈从举,汤智辉,贾首星,郑炫,周艳,刘威.  农机化研究. 2012(01)
[7]开沟机作业功耗的正交试验分析及其优化设计[J]. 姚克恒,刘世豪,夏拥军,彭卓敏,朱继平.  排灌机械工程学报. 2011(06)
[8]旋转圆盘式开沟机的改造试验[J]. 孙志强,佘小明,张先锋,李平.  南方农业(园林花卉版). 2011(04)
[9]果园施肥开沟机的研究现状[J]. 李德胜,郭辉.  农业科技与装备. 2011(06)
[10]国外开沟机技术现状及产品特点[J]. 袁京生,陈坤.  工程机械与维修. 2011(06)

博士论文
[1]油菜免耕直播机关键部件工作机理与试验研究[D]. 吴明亮.湖南农业大学 2008

硕士论文
[1]葡萄园化肥深施机的设计[D]. 姜建辉.山东农业大学 2012
[2]4LBZ-125型半喂入水稻联合收获机割台性能试验研究[D]. 魏宵.湖南农业大学 2012
[3]气吸滚筒式烟草包衣种子排种器设计与研究[D]. 刘剑锋.湖南农业大学 2012
[4]圆盘式苎麻切割器的设计及试验研究[D]. 刘兆朋.湖南农业大学 2011
[5]立式螺旋开沟机工作部件设计及优化[D]. 薛子萱.西北农林科技大学 2011
[6]微型果园开沟机的设计分析与优化[D]. 王京风.西北农林科技大学 2010
[7]基于LS-DYNA果园螺旋开沟机模拟试验研究及其优化设计[D]. 马爱丽.华中农业大学 2008
[8]基于COSMOSWorks的100MeV回旋加速器主磁铁力学分析[D]. 杨梅.华中科技大学 2007
[9]稻板田免耕油菜播种机开沟部件的试验研究[D]. 罗海峰.湖南农业大学 2006
[10]开沟器仿生设计及其试验分析[D]. 杜卫刚.吉林大学 2004



本文编号：3419772