偏牵引梳齿式采棉机结构稳定性及强度的分析研究

发布时间：2023-02-08 10:47

　　确定偏牵引梳齿式采棉机采摘台幅宽大小关系着整机作业稳定性。为了验证不同幅宽采棉机的结构合理性，本文借助Solidworks建模软件建立整机三维实体模型。并导入虚拟样机分析软件ADAMSview模块，通过轮胎专用模块建立轮胎模型，利用数学软件Matlab编制三维空间路面谱并导入ADAMS/View，与轮胎紧密联系构为一整体，施加相关驱动、约束和力，创建整机的动力学模型。 利用虚拟样机技术对整机进行运动学仿真分析，在三种不同土壤摩擦系数下，做出采棉机作业时采摘台轮胎质心位移变化曲线，通过观察其侧向滑移位移判断整机能否稳定工作。偏牵引梳齿式采棉机在拖拉机牵引下作业，由于两者重心连线方向与整机行走方向不在同一直线必将产生转矩，通过验证整机偏牵引角小于摩擦角，满足稳定性条件。通过力的反求验证拖拉机工作也是稳定的。 为了验证采棉机机架和梳齿设计的安全性，本文还利用有限元分析软件ANSYSWorkbench对采棉机机架和梳齿进行强度分析，发现最大应力值位于行走轮三脚架焊缝处，经验证小于许用应力值，表明机架强度是足够的且梳齿强度也是足够的。

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 国内外采棉机的发展现状
        1.1.1 国外采棉机研究及发展状况
        1.1.2 国内机械化采棉技术的研究及发展概况
    1.2 本文研究意义
    1.3 本文主要研究内容
第2章 建立偏牵引梳齿式采棉机仿真模型
    2.1 ADAMS建模基础
    2.2 采棉机三维实体建模
    2.3 采棉机整机工作原理
    2.4 采棉机受力分析
    2.5 轮胎文件的创建
        2.5.1 轮胎模型选择
        2.5.2 轮胎中各参数的定义
    2.6 三维路面的创建
        2.6.1 三维路面模型原理
        2.6.2 利用Matlab软件建立三维路面
    2.7 ADAMS运动学分析
        2.7.1 ADAMS运动学方程
        2.7.2 施加约束、驱动和力
    2.8 本章小结
第3章 整机动力学仿真分析
    3.1 ADAMS动力学方程
    3.2 1.2m幅宽的采棉机动力学仿真分析
    3.3 偏牵引稳定性条件
    3.4 拖拉机工作稳定性分析
    3.5 1.8m幅宽的采棉机动力学仿真分析
        3.5.1 采棉机受力分析
    3.6 本章小结
第4章 偏牵引梳齿式采棉机机架及梳齿强度分析
    4.1 机具受力简化以及工作阻力计算
        4.1.1 机具受力分析
        4.1.2 整机受力及重心情况
    4.2 梳齿式采棉机机架强度分析
        4.2.1 ANSYSWorkbench简介
        4.2.2 机架有限元三维模型的建立
        4.2.3 定义材料属性
        4.2.4 有限元网格划分
        4.2.5 加载及约束条件
        4.2.6 求解及结果分析
        4.2.7 机架的强度校核
    4.3 采摘台结构及工作原理
        4.3.1 建立三维实体模型
        4.3.2 梳齿的受力情况分析
        4.3.3 定义材料属性
        4.3.4 有限元网格划分
        4.3.5 施加载荷及约束条件
        4.3.6 求解及结果分析
    4.4 本章小结
第5章 总结和展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
在校攻读硕士学位期间已发表论文
致谢



本文编号：3737869