小型淮山开沟机的研究设计

发布时间：2017-03-23 02:10

  本文关键词：小型淮山开沟机的研究设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：淮山,是我国公认的营养保健型蔬菜,具有极高的药用价值和经济价值,也是重要的蔬菜出口品种。淮山开沟是淮山收获的一项必须的田间作业工序,虽然目前我国平原地区开沟设备的应用与推广日趋成熟,但是山地丘陵地区却仍处在以原始劳动力开沟为主的状态下,对适于丘陵地带的专业淮山开沟设备的研发刚刚起步,尚无实用型产品,并且随着劳动成本的增加和农村劳动力的外流,淮山收获的机械化需求越来越迫切。针对淮山种植大县福建明溪县的淮山收获技术要求设计了一种小型淮山开沟机,其研究工作如下：1)根据淮山收获的技术要求确定了小型淮山开沟机的主要设计参数；根据经验公式确定了刀片切削土壤过程中受到的阻力,整机行走的阻力,螺旋排土的阻力,以及固定消耗功率,得出开沟机消耗的总功率,并根据总功率和其他技术参数选取适合的发动机和各种液压元件。2)借鉴国外经验和静压传动技术,对小型淮山开沟机采取滑移转向的行走系统,对其各个关键部分零件进行Solidworks 2012三维建模,并完成整机装配和样机分析。3)建立了Solidworks 2012和Ansys 13.0的无缝接口,利用Ansys 13.0 Workbench对小型淮山开沟机开沟机架进行了静力学分析和模态分析。通过对开沟机架的静力学分析得出：应力和节点位移(挠度)最大值发生在支撑板与链条链轮支撑架的焊接处,分别为119.49MPa,5.97e-4mm,都小于许可挠度；故设计的开沟机架在刚度上满足要求。对开沟机架进行模态分析并扩展其前8阶模态得出：应将开沟机的工作频率设计在10.35Hz～35.867 Hz,或在101.15Hz～173.88Hz之间,以避免共振,链条的冲击频率为59.09Hz,远离开沟机架的固有频率,不会使开沟机架共振。4)对小型淮山开沟机的平稳性问题进行初步的理论分析,讨论了开沟机失稳情况的三种状态,包括纵向滑移、前倾和后仰、横向倾翻,并通过建立平衡方程对其进行了初步的平衡理论分析,为之后的机器改进提供了参考意见。5)验证小型淮山开沟机理论分析的正确性,开沟机能完成开沟工作并达到设计要求,对完成的样机进行田间试验,效果良好,并对开沟过程中出现的发动机偶尔熄火和开沟时整机前后倾翻两个现象进行分析。
【关键词】：小型淮山开沟机 静压 Workbench 平衡理论
【学位授予单位】：福建农林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S222.52
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 本课题研究的背景和意义10-11
• 1.1.1 研究背景10
• 1.1.2 研究意义10-11
• 1.2 开沟机的国内外发展现状11-15
• 1.2.1 国内发展现状11-14
• 1.2.2 国外发展现状14-15
• 1.3 本课题设计思想及创新点15
• 1.3.1 淮山收获机械设计思想15
• 1.3.2 本课题创新点15
• 1.4 本课题研究的主要内容及技术路线15-17
• 第2章 小型淮山开沟机的总体设计17-31
• 2.1 小型淮山开沟机总体设计思想17-23
• 2.1.1 小型淮山开沟机工作原理17-18
• 2.1.2 总体设计方案18
• 2.1.3 总体设计参数18
• 2.1.4 总功率计算18-23
• 2.2 动力供给系统各部件设计23-30
• 2.2.1 发动机选型23-24
• 2.2.2 液压系统设计24-27
• 2.2.3 液压马达的设计27-28
• 2.2.4 液压泵的设计28-30
• 2.2.5 液压缸的设计30
• 2.3 本章小结30-31
• 第3章 小型淮山开沟机关键部件设计及三维造型31-42
• 3.1 小型淮山开沟机行走系统31-35
• 3.1.1 滑移转向液压驱动原理31-32
• 3.1.2 蝴蝶式结构的链传动分析32-33
• 3.1.3 行走装置的设计33-35
• 3.2 开沟装置的设计35-38
• 3.2.1 开沟机架的设计35-36
• 3.2.2 开沟链系统的设计36-38
• 3.2.3 螺旋输送器的设计38
• 3.3 整机的三维造型和干涉分析38-41
• 3.3.1 整机的造型38-39
• 3.3.2 整机的干涉分析39-41
• 3.4 本章小结41-42
• 第4章 小型淮山开沟机静力学和动力学分析42-51
• 4.1 小型淮山开沟机的静力学分析42-46
• 4.1.1 静力学分析的简介42
• 4.1.2 开沟机架的静力学分析42-46
• 4.2 小型淮山开沟机的动力学分析46-50
• 4.2.1 动力学分析的简介46-47
• 4.2.2 开沟机架的动力学分析47-50
• 4.3 本章小结50-51
• 第5章 小型淮山开沟机平稳性分析和田间试验51-59
• 5.1 机械平稳性的理论分析51-55
• 5.1.1 机械平稳性的介绍51
• 5.1.2 模型的建立与理论分析51-55
• 5.2 样机试制与田间试验55-58
• 5.2.1 样机试制55-56
• 5.2.2 田间试验前期准备56
• 5.2.3 试验效果56-57
• 5.2.4 试验结果的分析57-58
• 5.3 本章小结58-59
• 第6章 总结与展望59-61
• 6.1 总结59-60
• 6.2 展望60-61
• 参考文献61-64
• 攻读硕士研究生期间发表的论文64-65
• 致谢65

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 闫永春;一种新型开沟机研制成功[J];新疆农机化;2000年03期

2 尹大庆,韩永俊,张建平;工程开沟机工作机理的研究[J];农机化研究;2003年03期

3 杨有刚,刘迎春;仿生式开沟机设计理论的研究[J];农业机械学报;2004年01期

4 张为春;旋转式开沟机的使用与维修[J];农机使用与维修;2004年01期

5 杨志强;2K-2型双开沟机[J];农机科技推广;2004年04期

6 农吉斯;新型系列开沟机[J];农村实用技术与信息;2005年06期

7 刘迎春,杨有刚;链刀前置后倾式开沟机的平衡理论[J];农业机械学报;2005年10期

8 继兰;开沟机跑偏原因及纠正方法[J];农机具之友;2005年04期

9 刘百合;;小型链刀式开沟机[J];农机科技推广;2005年10期

10 ;小型链刀式开沟机[J];新疆农机化;2006年01期

中国重要会议论文全文数据库 前3条

1 周善鑫;舒彩霞;廖庆喜;田波平;黄海东;马爱丽;;链式开沟机关键部件的虚拟仿真研究[A];2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集[C];2007年

2 覃国良;廖庆喜;黄海东;;链式开沟机刀片切削土壤过程的数值模拟研究[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会（CSAE 2009）论文集[C];2009年

3 周善鑫;廖庆喜;;果园链式开沟机刀片的虚拟试验研究[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集（2）[C];2009年

中国重要报纸全文数据库 前7条

1 记者 怀周 李明 通讯员 运清 凤之;新型开沟机获准批量生产[N];连云港日报;2008年

2 ;张柳虎和他发明的农田轻便开沟机[N];江苏科技报;2007年

3 记者　 刘伟 通讯员　 张鹤 何宜坦 王运清;农民唐春明研发开沟机[N];连云港日报;2006年

4 记者 王宁　段晓芳 通讯员 李淑艳 赵美柱;涿鹿农民发明葡萄埋藤开沟机[N];张家口日报;2011年

5 ;IKSH-15型油菜开沟机[N];山西科技报;2002年

6 赵梓成;在艰苦的创新实践中实现更大的价值[N];中国信息报;2010年

7 赵梓成;张开科技的翅膀 放飞丰收的希望[N];中国信息报;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 覃国良;链式开沟机刀具优化设计及其切削过程的数值模拟[D];华中农业大学;2009年

2 王京风;微型果园开沟机的设计分析与优化[D];西北农林科技大学;2010年

3 房恩宏;链式开沟机设计方法的研究[D];吉林大学;2007年

4 李杰银;果园开沟机实验研究及优化设计[D];河北农业大学;2013年

5 郭健;葡萄园开沟机的虚拟设计[D];石河子大学;2014年

6 张平;前置式开沟机的改进设计[D];南京农业大学;2013年

7 宋洋;小型淮山开沟机的研究设计[D];福建农林大学;2015年

8 胡佳佳;组合刀式果园施肥开沟机的研究[D];河北农业大学;2011年

9 卢峰;链式开沟机链传动机理及初步仿生试验研究[D];吉林大学;2007年

10 王胜;刀式复合型链式开沟机的优化设计[D];吉林大学;2008年

  本文关键词：小型淮山开沟机的研究设计，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：262690