麦秸打圆捆连续作业关键装置设计与优化
发布时间：2022-01-25 07:01
中国秸秆产量大,离田利用是秸秆资源得到合理有效利用的手段之一,秸秆机械化收储是农作物秸秆综合利用的基础。目前国内的秸秆收集机具主要有秸秆打捆机、秸秆捡拾运输车等,其中圆捆机没有打结器、结构简单。但目前国内大部分圆捆机是间歇性作业,秸秆在成型后需要停机缠网（绳）和卸捆,影响圆捆打捆机工作效率。本文提出以小麦秸秆为作业对象的打圆捆连续作业关键技术与装置的设计与试验研究,利用三维设计和仿真软件,结合响应面以及正交试验方法,针对多功能暂存仓以及其他关键部件进行理论分析、结构设计、仿真优化以及参数的优化,最终实现圆捆打捆机连续作业的功能,提高打捆效率。本课题主要工作以及得出的主要结论如下:（1）利用万能试验台对小麦秸秆压缩和弯曲特性进行了试验研究。得出不同含水率的麦秸秆在不同加载速度下的力学特性和相关曲线,并建立相应的关系模型,得到影响秸秆打捆过程的重要因素。（2）确定打圆捆连续作业关键装置的结构方案并建立三维模型,对其关键参数进行设计计算,利用ANSYS WORKBENCH对打圆捆连续作业关键装置机架进行了模态特性分析,验证其稳定性。（3）基于打圆捆连续作业关键装置的工作原理,对其进行运动学和...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
几种秸秆收集装备Fig.1-1Severalstrawcollectionequipment
中国农业科学院硕士学位论文第一章绪论2图1-2两种打捆方式作业流程图Fig.1-2Flowchartoftwobundlingmethods1.2圆捆打捆机国内外研究现状1.2.1国外圆捆打捆机研究现状国外圆捆打捆机发展较早，在20世纪60年代初期，前苏联才研制出首款圆捆打捆机。美国Vermeer公司最早研发了内缠绕式圆捆机，内缠绕式的圆捆打捆机工作时，草捆随着皮带转动成型，其优点是成型室直径可变，草捆直径可变，但是打出的圆捆，外松内紧，不利于草捆的储藏。1974年，外缠绕式的圆捆打捆机由德国的Weiger公司研制出来，工作时，进入到成型室的秸秆逐渐从外层向草捆中心挤压，，这样打出的圆形草捆内松外紧，有利于草捆储藏。目前国外生产圆捆打捆机最具代表性的几家的公司有克拉斯（CLAAS）、库恩（KUHN）、约翰迪尔（JohnDeere）等，这些公司在有关圆捆打捆机的自动化操作、作业过程的实时监控、作业部件的故障预警等方面代表了世界顶尖水平（SHITOHetal.，2002）。如图1-3所示约翰迪尔公司（JohnDeere）生产的F400R型号的钢辊式圆捆打捆机。农机操作人员根据实际作业情况可以通过机器上安装的监测和控制系统直接得到秸秆收集、打捆、卸捆、包膜过程的可视信息，并对成型室直径、捆包的密度等进行调节和控制，使打捆过程更可靠、更高效。图1-3F400R型圆捆打捆机Fig.1-3F400RroundbalerROLLANT系列圆捆打捆机是克拉斯公司（CLAAS）生产的钢辊式圆捆打捆机，如图1-4，这款牵引式圆捆打捆机配置了一种驾驶室遥控终端系统使得农机工作人员的工作环境更舒适，能实时控制机具的工作状态（李叶龙，2018）。
中国农业科学院硕士学位论文第一章绪论2图1-2两种打捆方式作业流程图Fig.1-2Flowchartoftwobundlingmethods1.2圆捆打捆机国内外研究现状1.2.1国外圆捆打捆机研究现状国外圆捆打捆机发展较早，在20世纪60年代初期，前苏联才研制出首款圆捆打捆机。美国Vermeer公司最早研发了内缠绕式圆捆机，内缠绕式的圆捆打捆机工作时，草捆随着皮带转动成型，其优点是成型室直径可变，草捆直径可变，但是打出的圆捆，外松内紧，不利于草捆的储藏。1974年，外缠绕式的圆捆打捆机由德国的Weiger公司研制出来，工作时，进入到成型室的秸秆逐渐从外层向草捆中心挤压，，这样打出的圆形草捆内松外紧，有利于草捆储藏。目前国外生产圆捆打捆机最具代表性的几家的公司有克拉斯（CLAAS）、库恩（KUHN）、约翰迪尔（JohnDeere）等，这些公司在有关圆捆打捆机的自动化操作、作业过程的实时监控、作业部件的故障预警等方面代表了世界顶尖水平（SHITOHetal.，2002）。如图1-3所示约翰迪尔公司（JohnDeere）生产的F400R型号的钢辊式圆捆打捆机。农机操作人员根据实际作业情况可以通过机器上安装的监测和控制系统直接得到秸秆收集、打捆、卸捆、包膜过程的可视信息，并对成型室直径、捆包的密度等进行调节和控制，使打捆过程更可靠、更高效。图1-3F400R型圆捆打捆机Fig.1-3F400RroundbalerROLLANT系列圆捆打捆机是克拉斯公司（CLAAS）生产的钢辊式圆捆打捆机，如图1-4，这款牵引式圆捆打捆机配置了一种驾驶室遥控终端系统使得农机工作人员的工作环境更舒适，能实时控制机具的工作状态（李叶龙，2018）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]全秸硬茬地碎秸行间集覆小麦播种机设计与试验[J]. 罗伟文,顾峰玮,吴峰,徐弘博,陈有庆,胡志超. 农业机械学报. 2019(12)
[2]全秸硬茬地小麦播种机碎秸导流装置参数设计与优化[J]. 罗伟文,胡志超,吴峰,顾峰玮,徐弘博,陈有庆. 农业工程学报. 2019(18)
[3]秸秆旋埋还田后空间分布效果仿真与试验[J]. 周华,李栋,刘政源,李支轶,骆双成,夏俊芳. 农业机械学报. 2019(09)
[4]含水率及切割滑切角对秸秆切割功耗影响规律[J]. 闫二伟,王振伟,韩柏和,许斌星,陈永生,齐自成. 农机化研究. 2020(02)
[5]4HCDS-100型花生收获机机架的模态分析与振动测试[J]. 张亚萍,胡志超,游兆延,顾峰玮,吴峰. 江苏农业科学. 2018(24)
[6]基于ANSYS的鸡毛菜收获机割台部分振动模态分析[J]. 刘东,肖宏儒,金月,杨光,肖苏伟,张建飞,姚森. 农机化研究. 2019(10)
[7]关于圆捆打捆机的现状及应用[J]. 邱燃,李博,程亨曼,彭君峰,韩喜军,吴景文. 农机使用与维修. 2018(12)
[8]自走式打捆机的国内外研究进展[J]. 罗强军,陈永生,韩柏和,赵维松,王振伟,谢虎. 中国农机化学报. 2018(12)
[9]基于有限元法的试验台电动机支座模态分析与结构改进[J]. 黄小天,李明,孙炜海,祝国荣. 新技术新工艺. 2018(11)
[10]基于ANSYS和EDEM的小麦茎秆切割仿真研究[J]. 江涛,吴崇友,汤庆,沐森林,赵辅群. 江苏农业科学. 2018(17)
博士论文
[1]玉米秸秆粉碎抛撒还田机的设计与秸秆运动特性研究[D]. 章志强.中国农业大学 2018
[2]辊盘式卷捆机构卷捆机理分析与试验研究[D]. 李叶龙.东北农业大学 2018
[3]钢辊式圆捆机卷捆过程分析与试验研究[D]. 雷军乐.东北农业大学 2015
硕士论文
[1]青贮稻秆圆捆打捆机的设计与试验研究[D]. 王国富.东北农业大学 2019
[2]自走式打捆机整机设计及其关键零部件优化[D]. 雷亚阔.湖北工业大学 2018
[3]收获高留茬稻麦站秆的圆捆机切割装置设计与试验[D]. 吴启斌.江苏大学 2017
[4]圆捆秸秆打捆机工作参数的试验研究[D]. 操子夫.吉林农业大学 2016
[5]自走式小麦秸秆打捆机关键部件设计与分析[D]. 刘绿朋.浙江农林大学 2015
[6]自走式秸秆带式输送机的研究[D]. 丁永秀.石河子大学 2014
本文编号：3608097
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
几种秸秆收集装备Fig.1-1Severalstrawcollectionequipment
中国农业科学院硕士学位论文第一章绪论2图1-2两种打捆方式作业流程图Fig.1-2Flowchartoftwobundlingmethods1.2圆捆打捆机国内外研究现状1.2.1国外圆捆打捆机研究现状国外圆捆打捆机发展较早，在20世纪60年代初期，前苏联才研制出首款圆捆打捆机。美国Vermeer公司最早研发了内缠绕式圆捆机，内缠绕式的圆捆打捆机工作时，草捆随着皮带转动成型，其优点是成型室直径可变，草捆直径可变，但是打出的圆捆，外松内紧，不利于草捆的储藏。1974年，外缠绕式的圆捆打捆机由德国的Weiger公司研制出来，工作时，进入到成型室的秸秆逐渐从外层向草捆中心挤压，，这样打出的圆形草捆内松外紧，有利于草捆储藏。目前国外生产圆捆打捆机最具代表性的几家的公司有克拉斯（CLAAS）、库恩（KUHN）、约翰迪尔（JohnDeere）等，这些公司在有关圆捆打捆机的自动化操作、作业过程的实时监控、作业部件的故障预警等方面代表了世界顶尖水平（SHITOHetal.，2002）。如图1-3所示约翰迪尔公司（JohnDeere）生产的F400R型号的钢辊式圆捆打捆机。农机操作人员根据实际作业情况可以通过机器上安装的监测和控制系统直接得到秸秆收集、打捆、卸捆、包膜过程的可视信息，并对成型室直径、捆包的密度等进行调节和控制，使打捆过程更可靠、更高效。图1-3F400R型圆捆打捆机Fig.1-3F400RroundbalerROLLANT系列圆捆打捆机是克拉斯公司（CLAAS）生产的钢辊式圆捆打捆机，如图1-4，这款牵引式圆捆打捆机配置了一种驾驶室遥控终端系统使得农机工作人员的工作环境更舒适，能实时控制机具的工作状态（李叶龙，2018）。
中国农业科学院硕士学位论文第一章绪论2图1-2两种打捆方式作业流程图Fig.1-2Flowchartoftwobundlingmethods1.2圆捆打捆机国内外研究现状1.2.1国外圆捆打捆机研究现状国外圆捆打捆机发展较早，在20世纪60年代初期，前苏联才研制出首款圆捆打捆机。美国Vermeer公司最早研发了内缠绕式圆捆机，内缠绕式的圆捆打捆机工作时，草捆随着皮带转动成型，其优点是成型室直径可变，草捆直径可变，但是打出的圆捆，外松内紧，不利于草捆的储藏。1974年，外缠绕式的圆捆打捆机由德国的Weiger公司研制出来，工作时，进入到成型室的秸秆逐渐从外层向草捆中心挤压，，这样打出的圆形草捆内松外紧，有利于草捆储藏。目前国外生产圆捆打捆机最具代表性的几家的公司有克拉斯（CLAAS）、库恩（KUHN）、约翰迪尔（JohnDeere）等，这些公司在有关圆捆打捆机的自动化操作、作业过程的实时监控、作业部件的故障预警等方面代表了世界顶尖水平（SHITOHetal.，2002）。如图1-3所示约翰迪尔公司（JohnDeere）生产的F400R型号的钢辊式圆捆打捆机。农机操作人员根据实际作业情况可以通过机器上安装的监测和控制系统直接得到秸秆收集、打捆、卸捆、包膜过程的可视信息，并对成型室直径、捆包的密度等进行调节和控制，使打捆过程更可靠、更高效。图1-3F400R型圆捆打捆机Fig.1-3F400RroundbalerROLLANT系列圆捆打捆机是克拉斯公司（CLAAS）生产的钢辊式圆捆打捆机，如图1-4，这款牵引式圆捆打捆机配置了一种驾驶室遥控终端系统使得农机工作人员的工作环境更舒适，能实时控制机具的工作状态（李叶龙，2018）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]全秸硬茬地碎秸行间集覆小麦播种机设计与试验[J]. 罗伟文,顾峰玮,吴峰,徐弘博,陈有庆,胡志超. 农业机械学报. 2019(12)
[2]全秸硬茬地小麦播种机碎秸导流装置参数设计与优化[J]. 罗伟文,胡志超,吴峰,顾峰玮,徐弘博,陈有庆. 农业工程学报. 2019(18)
[3]秸秆旋埋还田后空间分布效果仿真与试验[J]. 周华,李栋,刘政源,李支轶,骆双成,夏俊芳. 农业机械学报. 2019(09)
[4]含水率及切割滑切角对秸秆切割功耗影响规律[J]. 闫二伟,王振伟,韩柏和,许斌星,陈永生,齐自成. 农机化研究. 2020(02)
[5]4HCDS-100型花生收获机机架的模态分析与振动测试[J]. 张亚萍,胡志超,游兆延,顾峰玮,吴峰. 江苏农业科学. 2018(24)
[6]基于ANSYS的鸡毛菜收获机割台部分振动模态分析[J]. 刘东,肖宏儒,金月,杨光,肖苏伟,张建飞,姚森. 农机化研究. 2019(10)
[7]关于圆捆打捆机的现状及应用[J]. 邱燃,李博,程亨曼,彭君峰,韩喜军,吴景文. 农机使用与维修. 2018(12)
[8]自走式打捆机的国内外研究进展[J]. 罗强军,陈永生,韩柏和,赵维松,王振伟,谢虎. 中国农机化学报. 2018(12)
[9]基于有限元法的试验台电动机支座模态分析与结构改进[J]. 黄小天,李明,孙炜海,祝国荣. 新技术新工艺. 2018(11)
[10]基于ANSYS和EDEM的小麦茎秆切割仿真研究[J]. 江涛,吴崇友,汤庆,沐森林,赵辅群. 江苏农业科学. 2018(17)
博士论文
[1]玉米秸秆粉碎抛撒还田机的设计与秸秆运动特性研究[D]. 章志强.中国农业大学 2018
[2]辊盘式卷捆机构卷捆机理分析与试验研究[D]. 李叶龙.东北农业大学 2018
[3]钢辊式圆捆机卷捆过程分析与试验研究[D]. 雷军乐.东北农业大学 2015
硕士论文
[1]青贮稻秆圆捆打捆机的设计与试验研究[D]. 王国富.东北农业大学 2019
[2]自走式打捆机整机设计及其关键零部件优化[D]. 雷亚阔.湖北工业大学 2018
[3]收获高留茬稻麦站秆的圆捆机切割装置设计与试验[D]. 吴启斌.江苏大学 2017
[4]圆捆秸秆打捆机工作参数的试验研究[D]. 操子夫.吉林农业大学 2016
[5]自走式小麦秸秆打捆机关键部件设计与分析[D]. 刘绿朋.浙江农林大学 2015
[6]自走式秸秆带式输送机的研究[D]. 丁永秀.石河子大学 2014
本文编号：3608097
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