青贮玉米收获割台切割过程仿真及试验研究

发布时间：2023-08-18 20:01

　　青贮玉米是一种单产高效的绿色农作物,经收割、切碎和发酵等处理后,可转化成用于家禽、家畜绿色饲料。较普通玉米,青贮玉米营养价值更高、单位面积产量更高、纤维品质更好。随着畜牧业对优质青饲料需求量的增加,在农业农村部“粮改饲”试点工作的推动下,青贮玉米的种植面积迅速增加。青贮玉米的收获时间为玉米乳熟期末至蜡熟期前之间,最佳收获期较短,为实现适时收获,需保证较高的收获效率,这也决定了青贮玉米机械化收获的必要性。青贮收获机的关键技术之一为割台技术,由于种植农艺的不同,国内外青贮割台具有一定差异,国外青贮割台为大宽幅形式,并不适用于国内青贮的收获。国内对割台的研究主要集中于对割台喂入技术、传动系统及切碎关键技术上,对割刀技术研究较少,因此本文针对青贮机割刀技术展开研究,为后续青贮收获机技术的研究提供一定的理论基础。基于以上基础,本文主要进行了以下几个方面的研究工作:(1)为更好的分析圆盘刀锯切玉米秸秆的过程,本论文中对青贮玉米茎秆力学性质进行了研究,通过秸秆的剪切试验、拉伸试验,得到了其抗剪强度为42 MPa,顺纹抗拉强度为140 MPa,弹性模量为933 MPa。通过摩擦力测定试验,测得秸秆横截...

【文章页数】：107 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究的背景及目的意义
    1.2 青贮玉米收获机研究现状与发展趋势
        1.2.1 国外青贮玉米收获机研究现状与发展趋势
        1.2.2 国内青贮玉米收获机研究现状与发展趋势
    1.3 旋转锯切力学性质研究现状
    1.4 本文主要研究内容
第2章 玉米茎秆生理及力学性能试验
    2.1 引言
    2.2 玉米茎秆生理结构
    2.3 茎秆材料的本构模型建立
    2.4 物料制备及试验方法
        2.4.1 秸秆物料制备
        2.4.2 剪切试验
        2.4.3 拉伸试验
        2.4.4 泊松比选择
        2.4.5 摩擦参数测定试验
    2.5 本章小结
第3章 青贮玉米收获机圆盘刀运动参数研究
    3.1 圆盘刀运动轨迹分析
    3.2 圆盘刀运动速度分析
    3.3 圆盘刀受力分析
    3.4 圆盘刀锯齿切割进距分析
    3.5 圆盘刀锯切角分析
        3.5.1 刀盘倾角为0 时锯切角度分析
        3.5.2 刀盘倾角为α时锯切角度分析
    3.6 本章小结
第4章 试验台设计及试验
    4.1 引言
    4.2 试验台工作原理
    4.3 单因素试验台试验
    4.4 多因素试验台试验
        4.4.1 多因素试验设计
        4.4.2 数据分析与处理
        4.4.3 高含水率青贮玉米切割试验结果
        4.4.4 低含水率黄贮玉米切割试验结果
    4.5 本章小结
第5章 锯切模型建立及仿真试验
    5.1 引言
    5.2 仿真软件介绍
    5.3 SPH算法介绍
        5.3.1 SPH算法基本理论
        5.3.2 SPH-FEM耦合算法基本理论
    5.4 切割系统模型的建立
        5.4.1 切割模型结构简化
        5.4.2 几何模型的建立
        5.4.3 单元网格的划分
        5.4.4 物理模型构建
        5.4.5 求解控制参数及结果输出设置
    5.5 单因素仿真试验
    5.6 仿真试验结果验证
    5.7 锯齿参数及茎秆偏斜度仿真试验
        5.7.1 锯齿刃角的仿真分析
        5.7.2 割刀刀口形状的仿真分析
        5.7.3 玉米茎秆直立度的单因素仿真分析
    5.8 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
参考文献
硕士期间获得的学术成果
导师及作者简介
致谢



本文编号：3842854