新型甘薯收获机关键装置设计与试验

发布时间：2022-07-13 15:45

　　中国是世界上最大的甘薯生产国,每年的甘薯种植面积为7500-8000万亩。目前国内收获甘薯的方法主要是分段收获,先进行秧蔓处理,然后挖掘甘薯,设计一种集收获与薯秧回收一体联合收获机械迫在眉睫。研制一种基于液压系统的新型甘薯收获机械。主要内容包括:（1）设计了一种新型甘薯收获机,能一次性实现甘薯秧蔓回收和甘薯收获作业。整机设计主要包括收秧装置、挖掘装置、分离输送装置和液压传动系统等。（2）对甩刀、挖掘铲等进行受力分析和运动分析,设计合理的结构参数。对薯土分离装置进行运动学分析确保最好的分离效果。运用ANSYS软件对甩刀和挖掘铲等进行静力学仿真;利用EDEM离散元仿真分析软件对薯土分离过程进行仿真,确定薯土分离装置安装角度25°和转速280 r/min的合理性。（3）采用AT89C52单片机,设计控制液压马达的程序,使单片机可以根据扭矩转速传感器反馈的甩刀轴转速信号进行实时调节液压马达转速,保证系统的稳定运行。在AMESim软件中对所需要的液压系统进行仿真,仿真结果与实际需求相符合,系统的稳定性良好。在液压试验台中选择适用于收获机的液压马达、电磁比例流量阀、换向阀等。模拟输出适合的扭矩、转... 

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
1 引言
    1.1 研究目的与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 甘薯秧蔓处理机的国内外研究现状
        1.2.2 甘薯收获机国内外研究现状
    1.3 研究内容
    1.4 研究方法
    1.5 技术路线
2 总体方案设计
    2.1 甘薯秧蔓根茎剪切试验
    2.2 整机结构与原理设计
    2.3 主要技术参数
3 收获机关键部件的设计及选型
    3.1 新型甘薯收获机动力参数的确定
    3.2 收获机甩刀设计
        3.2.1 甩刀的选型
        3.2.2 甩刀的排列与数量
        3.2.3 甩刀的运动学分析
    3.3 收获机挖掘铲的设计
        3.2.1 挖掘铲的选型
        3.2.2 挖掘阻力的计算
    3.4 薯土分离装置的设计
        3.4.1 薯土分离装置的结构形式
        3.4.2 薯土分离装置结构参数的确定
4 液压系统方案设计及选型
    4.1 液压控制系统的整体结构设计
        4.1.1 液压控制系统总体概述
        4.1.2 液压系统关键部件选型
    4.2 单片机控制系统设计
        4.2.1 单片机的选型
        4.2.2 电磁比例流量阀驱动电路
        4.2.3 扭矩转速传感器
        4.2.4 液压马达控制系统设计
    4.3 对液压系统性能进行分析
        4.3.1 系统压力损失的分析
        4.3.2 系统发热温升的分析
        4.3.3 系统效率的分析
5 仿真分析
    5.1 基于AMESim的液压系统设计及仿真
    5.2 基于Ansys软件的静力学仿真分析
    5.3 薯秧传送装置打的流场仿真分析
    5.4 薯土分离装置的离散元仿真
6 基于液压试验台的液压系统性能试验
    6.1 液压试验台简介及其构成
    6.2 液压马达性能试验
7 收秧装置的田间试验
    7.1 试验目的
    7.2 试验条件
    7.3 试验设计
    7.4 试验指标
    7.5 试验结果分析与验证
8 结论与展望
    8.1 结论
    8.2 创新点
    8.3 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表论文及专利情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于AMESim的薯类收获机液压传动设计与仿真[J]. 史文婷,吕钊钦,鹿瑶,郑文秀,程祥勋,刘正铎.  农机化研究. 2018(08)
[2]南方冬种马铃薯收获机的应用现状与研究展望[J]. 江立凯,马旭,武涛,陈学深,孙国栋,谭永炘,鹿芳媛,陈桂生.  农机化研究. 2016(07)
[3]马铃薯收获机主要结构与发展趋势[J]. 王楠,邓宇,张明慧,李博,王涛.  农机使用与维修. 2015(04)
[4]液压系统在工程机械传动中的应用和优势[J]. 凌健.  时代农机. 2015(01)
[5]山东省甘薯生产机械现状及发展建议[J]. 徐文艺,张华,马继春,周进.  农业装备与车辆工程. 2015(01)
[6]液压马达数字调速系统的AMESim仿真研究[J]. 郝建军,程昶,张志刚,葛帅帅.  机床与液压. 2014(13)
[7]国内外甘薯产业发展概况[J]. 马剑凤,程金花,汪洁,戴红君,戴起伟.  江苏农业科学. 2012(12)
[8]液压变量施肥控制系统设计与试验[J]. 陈书法,赵真,封成龙,杨进.  机械设计与制造. 2012(12)
[9]国内外甘薯茎叶处理收获机的发展研究[J]. 赵大为,高占文.  农业科技与装备. 2012(06)
[10]我国甘薯生产机械化技术路线研究[J]. 胡良龙,胡志超,谢一芝,田立佳,计福来,王冰.  中国农机化. 2011(06)

博士论文
[1]花生联合收获机关键装置的研究[D]. 王东伟.沈阳农业大学 2013

硕士论文
[1]基于负压吸附原理的马铃薯杀秧机的设计[D]. 黄雪锋.仲恺农业工程学院 2017
[2]甘薯收获与秧蔓回收联合作业机的设计与仿真[D]. 蔡玉虎.山东农业大学 2017
[3]多功能农用作业机液压驱动系统的设计及研究[D]. 杨赋.江苏大学 2017
[4]小型马铃薯收获机关键部件的设计与研究[D]. 郭新峰.石河子大学 2017
[5]4U-1600型马铃薯联合收获机的设计与研究[D]. 姜彦武.甘肃农业大学 2016
[6]甩刀式马铃薯杀秧机设计与研究[D]. 冯斌.甘肃农业大学 2014
[7]基于AMESim的液压支架液压系统性能仿真分析[D]. 涂永平.重庆交通大学 2014
[8]液压伺服运动控制实验台马达控制系统研究[D]. 张吉瑞.沈阳工业大学 2013
[9]基于CAN总线的比例流量阀控制器的电路设计及仿真[D]. 黄钱飞.南昌大学 2011
[10]电液比例流量阀控制器设计[D]. 于志赣.南昌大学 2011



本文编号：3660316