甘蓝收获关键技术及装备研究

发布时间：2023-02-19 17:35

　　经过几十年的发展，我国的农业机械化水平有了较大幅度的提高，但同发达国家相比，整体的水平还比较低。目前，我国的农业生产，特别是蔬菜生产的各个环节还主要是依靠人工来完成，蔬菜生产的收获作业，季节性强、平均劳动强度大，需要大量劳动力来完成。而随着我国城镇化步伐的逐步加快，农村人口向第二、三产业转移的速度也越来越快，农村劳动力正在逐年减少，青壮年劳动力出现不足。 结球甘蓝由于产量高、品质好、抗寒、耐储存和易运输等特点，成为我国的主要蔬菜之一。本研究针对目前国内甘蓝收获用手工完成，带来生产成本高、劳动强度大、生产效率低、损失率高等不足，结合我国广大农村实际，在试验研究的基础上，研制一种甘蓝收获机以满足甘蓝生产机械化的迫切需求。到目前为止，我国除台湾地区外还没有开发出甘蓝收获机，所以研制甘蓝收获机有十分重大的意义。本文的主要研究内容包括以下几个方面。 (1)甘蓝的物理力学特性的研究。通过实验室和田间对收获期的早熟结球甘蓝的测定，来探求其总高度、结球尺寸和质量、根茎长度和直径等形状数据，测定其在土壤中的拔取力和根茎不同位置的水份，通过自制试验装置测定其剪切强度等力学参数。应用统计学的方法，使用Des...

【文章页数】：118 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
1 前言
    1.1 国内外技术研究现状
        1.1.1 国内研究现状
        1.1.2 国外研究现状
        1.1.3 甘蓝收获机技术存在的主要问题
    1.2 研究内容
        1.2.1 课题来源
        1.2.2 研究内容
    1.3 研究的目的和意义
    1.4 研究方法和技术路线
        1.4.1 研究方法
        1.4.2 技术路线
    1.5 研究目标
    1.6 研究的预期成果
    1.7 小结
2 结球甘蓝物理力学特性研究
    2.1 试验材料、试验仪器设备及试验方法
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 试验仪器及装置
        2.1.3 试验方法
    2.2 结果与分析
        2.2.1 土壤物理特性
        2.2.2 甘蓝物理几何特性
        2.2.3 甘蓝拔取力
        2.2.4 甘蓝根茎水分
        2.2.5 剪切强度
    2.3 小结
3 甘蓝收获机总体方案设计
    3.1 甘蓝种植模式
    3.2 技术要求
    3.3 整机方案设计及工作原理
        3.3.1 整机方案设计
        3.3.2 工作原理
        3.3.3 动力选择
        3.3.4 传动方案选择
        3.3.5 技术参数
    3.4 小结
4 双螺旋拔取输送机构的设计与优化试验研究
    4.1 拔取输送机构设计
        4.1.1 拔取机构的结构及工作原理
        4.1.2 双螺旋机构的受力研究
    4.2 双螺旋拔取输送机构的试验
        4.2.1 试验材料
        4.2.2 试验仪器设备
        4.2.3 试验方法
        4.2.4 结果与分析
    4.3 小结
5 包叶去除机构的设计与优化试验研究
    5.1 结构设计、工作原理与受力分析
        5.1.1 结构设计与工作原理
        5.1.2 力学分析
    5.2 优化试验研究
        5.2.1 试验材料
        5.2.2 试验仪器设备
        5.2.3 试验方法
        5.2.4 结果与分析
    5.3 小结
6 其他关键机构设计
    6.1 曲面双圆盘导入装置
        6.1.1 关键参数的确定
        6.1.2 双圆盘导入装置的结构设计
    6.2 升降仿形装置
    6.3 犁状支撑机构
        6.3.1 结构设计
        6.3.2 圆柱螺旋压缩弹簧参数
    6.4 带式扶持机构
    6.5 切根装置
    6.6 提升输送装置
    6.7 传动箱设计
    6.8 传动系统设计
        6.8.1 机械传动系统
        6.8.2 液压传动系统
    6.9 小结
7 基于虚拟样机技术的结构设计与分析
    7.1 虚拟样机技术
        7.1.1 虚拟样机技术的定义
        7.1.2 虚拟样机技术在甘蓝收获机开发中的应用
    7.2 整机的虚拟样机建模
        7.2.1 双圆盘导入机构建模过程
        7.2.2 主要机构的装配
        7.2.3 整机虚拟装配
    7.3 导入机构的虚拟样机仿真分析
        7.3.1 仿真模型的建立
        7.3.2 仿真分析
    7.4 机架的有限元分析
        7.4.1 建立有限元模型
        7.4.2 定义材料属性
        7.4.3 对机架的网格划分
        7.4.4 施加约束和载荷
        7.4.5 分析和结果
        7.4.6 结构优化
    7.5 小结
8 甘蓝收获机试制与田间试验
    8.1 样机试制
        8.1.1 机加件
        8.1.2 标准件
        8.1.3 外购件
        8.1.4 液压控制系统
        8.1.5 整机装配
    8.2 田间试验
        8.2.1 试验方法
        8.2.2 试验过程及结果
    8.3 作业经济效益分析
    8.4 小结
9 结论与展望
    9.1 结论
    9.2 创新点
    9.3 展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文



本文编号：3746659