胡萝卜缨子的力学特性及拉拽式收获部件研究

发布时间：2017-12-06 23:00

  本文关键词：胡萝卜缨子的力学特性及拉拽式收获部件研究

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【摘要】：我国胡萝卜种植面积和总产量稳居世界前列,近年来胡萝卜的种植规模仍在持续快速地增长,但胡萝卜机械化收获程度很低。目前,国内外胡萝卜收获机的收获方式主要是圆盘切割式和拉拽式。圆盘切割式胡萝卜收获机收获效率高,但是结构复杂、可靠性差,圆盘割刀易磨损,胡萝卜损伤率较高;拉拽式胡萝卜收获机结构简单、可靠性高、适合田间作业,但是拉拽杆易擦伤胡萝卜,收获的一致性有待提高。针对以上存在的问题,本文以改善拉拽式胡萝卜收获装置缨果分离效果为目标,重点研究了我国胡萝卜缨子的力学特性,建立了拉拽式胡萝卜收获装置的数学模型,搭建了拉拽式胡萝卜收获装置试验台,结合理论与试验优化了拉拽杆的运动学曲线,针对最优的运动学曲线提出并设计了非圆齿轮驱动的拉拽式胡萝卜收获装置。本文的主要研究内容如下:1)进行了胡萝卜缨子力学特性试验,得出一些具有指导意义的结论。采用柔性输送带夹持胡萝卜缨子时,为了避免夹持力过小导致胡萝卜缨子滑落和夹持力过大而夹断胡萝卜缨子,夹持力应在300N~500N的范围内;为了能使胡萝卜缨果顺利分离,拉拽胡萝卜的力不能小于300N;采用拉拽的方式收获胡萝卜时,在400mm/min定速度的拉拽作用下,胡萝卜缨果分离彻底。2)建立了拉拽式收获装置运动学模型,并运用MATLAB编写了拉拽式收获装置运动学分析软件。通过拉拽式胡萝卜收获装置运动学分析软件辅助分析了拉拽式胡萝卜收获装置相关参数对拉拽杆运动学曲线的影响。3)研制了伺服电机驱动的拉拽式胡萝卜收获装置试验台,通过胡萝卜缨果分离试验,得到满足拉拽式胡萝卜收获装置缨果分离效果的最佳参数;进一步优化了拉拽杆的运动学曲线,提出了拉杆的理想运动学曲线。并提出了面向拉拽杆理想运动学曲线的非圆齿轮驱动的同步拉拽式胡萝卜收获装置。4)基于UG三维建模软件,建立了非圆齿轮驱动的拉拽式胡萝卜收获部件的三维模型,并进行虚拟装配;将虚拟样机导入UG运动仿真模块中进行运动学仿真分析,输出拉拽杆运动学曲线;对比UG运动仿真与理论计算结果,验证非圆齿轮驱动的同步拉拽式胡萝卜收获部件运动学模型的正确性。
【学位授予单位】：浙江理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S225.7

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本文编号：1260237