橡胶履带式喷雾机行走装置的设计及性能研究
发布时间：2022-12-08 23:48
病虫害防治是确保农林业丰产丰收的重要环节。为提高大田作物及高大林木的病虫害防控装备水平，研究一种将高射程喷雾装置与橡胶履带底盘从结构和功能上创新性糅合的橡胶履带自走式喷雾机。 采用模型简化的方法，建立履带接地比压模型。导出了水平路面和坡道上的接地比压分布函数、地面附着力以及理论驱动力的表达式，结果表明：接地比压中心偏离接地长度中心的距离应小于接地长度的1/6；在塑形土壤上，接地比压呈线性分布时，不存在最佳滑转率；当接地比压呈非线性分布时，存在最佳滑转率使得理论驱动力获得最大值。 设计了履带自走式喷雾机的关键结构和核心部件。所设计的行走装置为四轮一带机构，履带是节距为101mm的橡胶履带；每侧四个支重轮，两个支重轮与导轨配套成组使用；接地长度为1.5m，轨距为1.2m，设计速度最高为6km/h；底盘与车架构成一体式车身，为全承载式结构；行走装置配套功率为9kW，整机配套功率为25.4kW。研究了履带机各项性能，满载时名义接地压力为18.1kPa；分析了在三种典型路面上的最大理论爬坡角度，发现该值主要由土壤内摩擦力决定；前进时可以顺利跨越宽度低于0.94m的壕沟，后退时为0.55m...
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外橡胶履带式车辆研究概况
1.2.1 履带地面力学理论研究
1.2.2 橡胶履带底盘研究及应用
1.2.3 有限元分析在履带式车辆中的应用
1.3 课题来源与主要研究内容
1.3.1 课题来源
1.3.2 主要研究内容
1.4 本章小结
第二章 履带行走机构的附着性能分析
2.1 土壤的承压及剪切模型
2.2 建立履带机力学模型
2.3 附着力与驱动力的影响因素分析
2.3.1 接地比压均匀分布时的附着力和驱动力
2.3.2 接地比压中心偏前时的附着力和驱动力
2.3.3 接地比压中心偏后时的附着力和驱动力
2.3.4 接地比压非线性分布时的着力和驱动力
2.3.5 整机重心偏左或者偏右时的附着力和驱动力
2.4 名义接地压力与平均最大压力
2.5 本章小结
第三章 履带自走式喷雾机关键部件设计及性能评估
3.1 履带自走式喷雾机设计要求与总体结构设计
3.1.1 结构与功能要求
3.1.2 主要技术指标
3.1.3 总体结构设计
3.1.4 高射程喷雾装置主要参数
3.2 履带行走装置设计
3.2.1 履带行走装置总体结构设计
3.2.2 驱动电机选型
3.2.3 橡胶履带的选型
3.2.4 驱动轮的设计
3.2.5 支重轮的设计
3.2.6 其它主要尺寸参数的确定
3.3 履带机动力系统设计
3.3.1 配套总功率
3.3.2 发动机选型
3.4 机架设计
3.5 履带机性能参数评估
3.5.1 参数核算
3.5.2 履带机一次通过性能评估
3.5.3 履带机理论爬坡角度评估
3.5.4 履带机跨越壕沟能力评估
3.5.5 履带机坡道稳定性能评估
3.6 建立履带机摩擦阻力模型
3.6.1 旋转质量系数
3.6.2 建立滚动阻力模型
3.6.3 建立摩擦阻力模型
3.7 本章小结
第四章 机架力学性能分析与优化设计
4.1 样机介绍
4.1.1 主要功能及主要参数
4.1.2 主要特点
4.1.3 机架参数
4.2 建立三维实体模型
4.2.1 建立整机模型
4.2.2 简化机架模型
4.3 机架静力学分析
4.3.1 静力学分析的理论基础及分析步骤
4.3.2 定义机架材料库
4.3.3 定义接触类型及求解器选择
4.3.4 划分网格
4.3.5 定义载荷和约束
4.3.6 静力学分析结果
4.4 机架模态分析
4.4.1 模态分析的理论基础
4.4.2 无预应力模态分析
4.4.3 预应力模态分析
4.5 优化设计
4.5.1 优化设计介绍
4.5.2 参数敏感度分析
4.5.3 优化设计结果
4.5.4 优化设计结果分析
4.6 本章小结
第五章 履带自走式喷雾机的试验研究
5.1 试验目的和内容
5.2 振动测试试验
5.2.1 振动测试系统
5.2.2 振动测试点布置
5.2.3 振动试验结果分析
5.3 履带机牵引性能试验
5.4 履带机直线行驶试验
5.4.1 驶偏现象产生机理
5.4.2 试验材料与方法
5.4.3 试验结果与分析
5.5 履带机转向性能分析
5.5.1 转向性能理论研究
5.5.2 转向性能试验研究
5.6 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 本文主要研究内容和结论
6.2 进一步研究建议
参考文献
附录 1 符号对照表
附录 2 直线行驶试验数据
附录 3 振动测试试验数据
本文编号：3714373
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外橡胶履带式车辆研究概况
1.2.1 履带地面力学理论研究
1.2.2 橡胶履带底盘研究及应用
1.2.3 有限元分析在履带式车辆中的应用
1.3 课题来源与主要研究内容
1.3.1 课题来源
1.3.2 主要研究内容
1.4 本章小结
第二章 履带行走机构的附着性能分析
2.1 土壤的承压及剪切模型
2.2 建立履带机力学模型
2.3 附着力与驱动力的影响因素分析
2.3.1 接地比压均匀分布时的附着力和驱动力
2.3.2 接地比压中心偏前时的附着力和驱动力
2.3.3 接地比压中心偏后时的附着力和驱动力
2.3.4 接地比压非线性分布时的着力和驱动力
2.3.5 整机重心偏左或者偏右时的附着力和驱动力
2.4 名义接地压力与平均最大压力
2.5 本章小结
第三章 履带自走式喷雾机关键部件设计及性能评估
3.1 履带自走式喷雾机设计要求与总体结构设计
3.1.1 结构与功能要求
3.1.2 主要技术指标
3.1.3 总体结构设计
3.1.4 高射程喷雾装置主要参数
3.2 履带行走装置设计
3.2.1 履带行走装置总体结构设计
3.2.2 驱动电机选型
3.2.3 橡胶履带的选型
3.2.4 驱动轮的设计
3.2.5 支重轮的设计
3.2.6 其它主要尺寸参数的确定
3.3 履带机动力系统设计
3.3.1 配套总功率
3.3.2 发动机选型
3.4 机架设计
3.5 履带机性能参数评估
3.5.1 参数核算
3.5.2 履带机一次通过性能评估
3.5.3 履带机理论爬坡角度评估
3.5.4 履带机跨越壕沟能力评估
3.5.5 履带机坡道稳定性能评估
3.6 建立履带机摩擦阻力模型
3.6.1 旋转质量系数
3.6.2 建立滚动阻力模型
3.6.3 建立摩擦阻力模型
3.7 本章小结
第四章 机架力学性能分析与优化设计
4.1 样机介绍
4.1.1 主要功能及主要参数
4.1.2 主要特点
4.1.3 机架参数
4.2 建立三维实体模型
4.2.1 建立整机模型
4.2.2 简化机架模型
4.3 机架静力学分析
4.3.1 静力学分析的理论基础及分析步骤
4.3.2 定义机架材料库
4.3.3 定义接触类型及求解器选择
4.3.4 划分网格
4.3.5 定义载荷和约束
4.3.6 静力学分析结果
4.4 机架模态分析
4.4.1 模态分析的理论基础
4.4.2 无预应力模态分析
4.4.3 预应力模态分析
4.5 优化设计
4.5.1 优化设计介绍
4.5.2 参数敏感度分析
4.5.3 优化设计结果
4.5.4 优化设计结果分析
4.6 本章小结
第五章 履带自走式喷雾机的试验研究
5.1 试验目的和内容
5.2 振动测试试验
5.2.1 振动测试系统
5.2.2 振动测试点布置
5.2.3 振动试验结果分析
5.3 履带机牵引性能试验
5.4 履带机直线行驶试验
5.4.1 驶偏现象产生机理
5.4.2 试验材料与方法
5.4.3 试验结果与分析
5.5 履带机转向性能分析
5.5.1 转向性能理论研究
5.5.2 转向性能试验研究
5.6 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 本文主要研究内容和结论
6.2 进一步研究建议
参考文献
附录 1 符号对照表
附录 2 直线行驶试验数据
附录 3 振动测试试验数据
本文编号：3714373
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nygclw/3714373.html
