壟作中耕淺松除草裝置關(guān)鍵部件研究與整機(jī)設(shè)計(jì).pdf

1、通過(guò)查閱國(guó)內(nèi)外中耕淺松機(jī)的相關(guān)文獻(xiàn)，在現(xiàn)有的淺松裝置研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)壟作作業(yè)的特點(diǎn)，研究設(shè)計(jì)了一種旋轉(zhuǎn)式與鏟式結(jié)合的淺松作業(yè)裝置，其中旋轉(zhuǎn)式工作部件對(duì)旋轉(zhuǎn)鋤進(jìn)行改進(jìn)，適應(yīng)壟形作業(yè)，利用錐形滾筒特性使?jié)L筒大直徑端保證不漏耕，小直徑端靠近作物根系，僅對(duì)土壤進(jìn)行疏松，形成孔狀結(jié)構(gòu)，而不大量擾動(dòng)土壤，損傷作物根系，以期減少傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械的動(dòng)力消耗，減少傷苗傷根率，針對(duì)作業(yè)機(jī)具的關(guān)鍵部件進(jìn)行理論分析、計(jì)算機(jī)仿真和參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)，并完成整機(jī)試制。研究

2、主要內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)針對(duì)壟作種植模式的特點(diǎn)，實(shí)地測(cè)量壟形尺寸并繪制壟形尺寸示意圖，以此為依據(jù)對(duì)淺松裝置的關(guān)鍵部件——錐形滾筒進(jìn)行理論設(shè)計(jì)，并合理設(shè)計(jì)淺松鋤齒的滑切曲線(xiàn)、刃寬、刃角及鋤齒在滾筒上的排布。同時(shí)，設(shè)計(jì)淺松裝置主機(jī)架，使其能承載錐形滾筒單鉸仿形架、限深裝置、淺松培土鏟仿形架，淺松培土鏟采用四桿仿形，保證培土鏟入土角度始終不變，錐形滾筒為旋轉(zhuǎn)部件，采用單鉸仿形即可滿(mǎn)足作業(yè)需求，限深裝置內(nèi)置絲桿，可搖動(dòng)上部把手調(diào)節(jié)

3、限深輪高度以控制淺松裝置入土深度。利用SolidWorks建立淺松裝置3D模型，進(jìn)而完成壟作中耕淺松裝置的整機(jī)設(shè)計(jì)。對(duì)錐形滾筒進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，針對(duì)鋤齒列出其運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，利用圖解法對(duì)錐形滾筒作業(yè)原理進(jìn)行分析。
　　(2)利用ADAMS對(duì)關(guān)鍵部件錐形滾筒進(jìn)行仿真，分別觀察滾筒上三排鋤齒的運(yùn)動(dòng)軌跡，同時(shí)加入傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)工作部件作為對(duì)比，結(jié)果表明錐形滾筒的結(jié)構(gòu)特性給鋤齒增加了一定的主動(dòng)效果。通過(guò)ADAMS后處理程序得出鋤齒速度與加速度曲線(xiàn)及其

4、對(duì)比曲線(xiàn)，隨著滾動(dòng)半徑的減小，鋤齒齒尖的理論速度與加速度呈現(xiàn)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，而我們所設(shè)計(jì)的錐形滾筒上齒尖的實(shí)際速度與加速度呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)，并且當(dāng)錐形滾筒上鋤齒所在位置的滾筒半徑大于滾動(dòng)半徑時(shí)，鋤齒尖端的實(shí)際速度與加速度大于其理論速度與加速度，當(dāng)鋤齒所在位置的滾筒半徑小于滾動(dòng)半徑時(shí)，鋤齒尖端的實(shí)際速度與加速度小于其理論速度與加速度，且距離滾動(dòng)半徑越遠(yuǎn)的鋤齒其速度、加速度變化越明顯。應(yīng)用SolidWorks有限元分析模塊，得出錐形滾筒的應(yīng)力云圖

5、，應(yīng)變?cè)茍D和變形云圖，保證所設(shè)計(jì)的錐形滾筒強(qiáng)度滿(mǎn)足要求，并對(duì)錐形滾筒進(jìn)行了模態(tài)分析，得出其模態(tài)的固有頻率大于其外部激振頻率，不會(huì)引發(fā)共振。
　　(3)確定三種因素前進(jìn)速度、彈簧壓力、鋤齒環(huán)間距的合理范圍，并選用土壤堅(jiān)實(shí)度差、入土深度穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，分析規(guī)律影響，優(yōu)選最佳作業(yè)參數(shù)，并驗(yàn)證裝置是否達(dá)到中耕淺松的標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)極差分析、方差分析和綜合加權(quán)法得到影響淺松機(jī)作業(yè)性能因素的主次順序依次為作業(yè)速度、彈簧鎮(zhèn)壓力，鋤齒環(huán)間距;最優(yōu)參數(shù)組合: