牧草压捆机压缩机构的设计与仿真分析

发布时间：2023-08-26 04:07

　　内蒙古自治区有着广阔的天然草场,牧草资源十分丰富,但这些资源存在区域性、季节性不平衡,导致牧草的利用率较低。将松散的牧草压缩成捆,可以提高其贮存、运输能力。传统的牧草压捆机通常采用曲柄滑块式压缩机构,该机构运动特性简单,其运动规律不能适应牧草压缩理论,存在能耗高、效率低等问题。据此,课题组提出凸轮式压缩机构,利用凸轮机构具有复杂运动规律的特点,实现牧草的变速压缩。为深入研究凸轮式压缩机构相对于传统曲柄滑块式压缩机构的优势,本文在课题组前期研究基础上,进行以下方面的研究。(1)在研究国内外牧草压捆机压缩机构的研究现状与牧草压缩理论的基础上,提出根据已有凸轮式压缩装置设计一偏置曲柄滑块压缩机构,对二者进行深入对比研究。(2)利用凸轮式压缩装置进行压缩试验,测试压缩过程中最大压缩力和草片不同位置的受力情况,结果表明随着压缩过程进行,草片受力呈现逐步下降的趋势。(3)在对凸轮式压缩装置结构分析的基础上,进行曲柄滑块压缩机构的参数设计,建立曲柄滑块机构的运动学与动力学数学模型,运用MATLAB软件对数学模型进行求解。通过对运动学与动力学的特性分析,得到相关理论参数,为机构零件的尺寸设计提供依据。...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题的意义
    1.2 国内外牧草压缩理论研究现状
        1.2.1 国外牧草压缩理论研究现状
        1.2.2 国内牧草压缩理论研究现状
    1.3 国内外牧草压捆机研究概况
        1.3.1 国外牧草压捆机研究概况
        1.3.2 国内牧草压捆机研究概况
    1.4 本课题的主要研究内容
2 偏置曲柄滑块压缩机构方案设计及特性分析
    2.1 凸轮式压缩装置的介绍
    2.2 凸轮式压缩装置试验
        2.2.1 试验器材
        2.2.2 试验草料
        2.2.3 传感器的安装
        2.2.4 试验方法
        2.2.5 试验结果
    2.3 偏置曲柄滑块机构的方案设计
        2.3.1 机构主要参数的设计
        2.3.2 机构最小传动角的验算
    2.4 偏置曲柄滑块压缩机构的运动学模型建立
    2.5 偏置曲柄滑块压缩机构动力学模型的建立
    2.6 运动学与动力学求解结果分析
    2.7 本章小结
3 压缩机构的结构设计与仿真分析
    3.1 机构的设计要求
    3.2 压缩机构的结构组成以及工作原理
    3.3 曲柄轴的设计
    3.4 活塞与连杆连接销轴的设计与校核
        3.4.1 活塞与连杆连接销轴的设计
        3.4.2 活塞与连杆连接销轴的校核
    3.5 连杆的设计与校核
        3.5.1 主要失效形式的分析
        3.5.2 连杆的校核
    3.6 压缩装置的总装与整机运动仿真
        3.6.1 偏置曲柄滑块压缩装置的介绍
        3.6.2 支撑机构与压缩装置的总装
        3.6.3 整机运动仿真
    3.7 本章小结
4 Adams中两种压缩装置的仿真与分析
    4.1 偏置式与凸轮式压缩装置仿真
        4.1.1 虚拟样机三维模型的导入
        4.1.2 添加约束、运动副与载荷
    4.2 虚拟仿真及测试
        4.2.1 测试结果
        4.2.2 曲线波动问题修正
    4.3 仿真结果分析
        4.3.1 活塞位移、速度、加速度线图结果分析
        4.3.2 压缩机构受力点结果分析
    4.4 本章小结
5 结论
    5.1 结论
    5.2 建议
致谢
参考文献
作者简介



本文编号：3843922