基于离散元法的菠菜收获机根切铲优化设计与试验

发布时间：2024-04-02 06:19

　　我国是绿叶蔬菜的种植大国,但收获方式较为落后,机械化程度较低,主要以人工采收为主,造成了人力资源的浪费,降低了经济效益。少有的绿叶菜收获机械也是以留茬切割的无序收获机械为主,此收获模式不仅有着损耗大、污染高等问题,而且不符合我国成捆销售的消费习惯,因此有必要研制符合我国国情的绿叶菜整株有序收获机械。破土铲根作为绿叶菜收获的重要环节,根切铲的研制便成为绿叶菜收获机设计的关键步骤,鉴于此,本文设计了一种新型根切铲,可以兼具切根与根系聚拢功能。本文以绿叶菜中常见的菠菜为研究对象,从根土复合体特性着手,利用EDEM仿真软件、Design-Expert分析软件等对根切铲进行仿真分析与优化,研究了土壤-植株-部件间的相互作用规律,并搭建试验台进行室内采收试验验证根切铲工作性能。本文的具体研究内容主要包括以下4部分。(1)对菠菜根系进行物理特性实验,研究其力学特性。通过相关仪器设备测定菠菜根的三维外观尺寸、含水率、摩擦系数等物理特性。借助万能试验机等设备测定菠菜根的生物力学特性,得到了菠菜根的峰值剪切力为31.2N、峰值压缩力为113.8N,为根土复合体的建模与理论分析等提供数据支持。(2)建立菠菜...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1露地绿叶蔬菜收获作业Fig.1-1Vegetablesharvestinginthefield

基于离散元法的菠菜收获机根切铲优化设计与试验2图1-1露地绿叶蔬菜收获作业Fig.1-1Vegetablesharvestinginthefield1.2课题研究现状1.2.1国外绿叶菜收获机械发展现状发达国家对于蔬菜收获机械的研制开始较早，发展水平较高。20世纪40年代，发达国....

图1-2国外叶菜采收机械

基于离散元法的菠菜收获机根切铲优化设计与试验2图1-1露地绿叶蔬菜收获作业Fig.1-1Vegetablesharvestinginthefield1.2课题研究现状1.2.1国外绿叶菜收获机械发展现状发达国家对于蔬菜收获机械的研制开始较早，发展水平较高。20世纪40年代，发达国....

图1-3留茬切Fig.1-3Harvestingmachineof

司虏耸崭罨?鳎?没?捎檬址鍪讲僮鳎?捎昧词礁畹叮?畹缎巫?为镰刀型，利用车轮转动并结合齿轮与链传动运行切割装置。该机型利用4条同步带，可同时收割两垄韭菜（马建国等，2015）。综上所述，我国在绿叶菜收获机械领域的研究进程较慢，而且研究思维大多限制于国外留茬切割的收获方式，现阶段研....

图1-4根土复合体有限元数值模型

山东农业大学硕士学位论文5（田佳等，2015；AbdulMounemMouazen,etal.,1999）。此方法建模非常复杂，对网格的划分要求极高，容易造成误差，使仿真结果与实际情况偏离。图1-4根土复合体有限元数值模型Fig.1-4Finiteelementnumerical....

本文编号：3945949