桿齒式殘膜回收機(jī)的設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究.pdf

1、地膜覆蓋栽培技術(shù)具有增溫、保水的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已普遍應(yīng)用于我國多種農(nóng)作物的種植中。隨著地膜使用數(shù)量的持續(xù)增加，殘地膜不能完全回收造成了嚴(yán)重的“白色污染”問題。我國大部分地區(qū)殘地膜回收的方式是人工撿拾，人工撿拾耗費(fèi)大量人力時(shí)間，撿拾效果仍然不理想，因此，大力發(fā)展機(jī)械回收地膜勢在必行。
　　為了提高殘地膜的回收率，改善拾膜、卸膜機(jī)構(gòu)工作可靠性，本文對桿齒式拾膜機(jī)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了柔性刮板式卸膜機(jī)構(gòu)。對完成改進(jìn)設(shè)計(jì)的拾膜、卸膜機(jī)構(gòu)進(jìn)行

2、理論分析、仿真與試驗(yàn)研究，主要內(nèi)容包括:
　　(1)運(yùn)用Matlab軟件對拾膜機(jī)構(gòu)主要部件凸輪滑道軌跡進(jìn)行三次樣條插值擬合，生成優(yōu)化后的滑道軌跡。對桿齒式拾膜機(jī)構(gòu)和卸膜機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)分析，建立了拾膜機(jī)構(gòu)和卸膜機(jī)構(gòu)的速度、位移及加速度模型，得到拾膜過程中桿齒末端的各項(xiàng)參數(shù)和卸膜輥的運(yùn)動參數(shù)。通過對拾膜、卸膜機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)分析，得出拾膜機(jī)構(gòu)各傳動部件的動力學(xué)平衡方程和卸膜機(jī)構(gòu)保證卸膜的必要條件。
　　(2)運(yùn)用非線性有限元法對桿

3、齒與地膜、桿齒與卸膜刮板的接觸進(jìn)行分析，得出拾膜過程中地膜與桿齒接觸時(shí)的應(yīng)力、應(yīng)變和桿齒的變形量以及卸膜過程中卸膜刮板在有摩擦和無摩擦情況下卸膜刮板的變形量。通過UG對拾膜、卸膜機(jī)構(gòu)進(jìn)行三維建模，對拾膜機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動仿真，追蹤出桿齒末端運(yùn)動軌跡，對拾膜機(jī)構(gòu)各個(gè)部件的速度和不同速比下的加速度進(jìn)行分析，驗(yàn)證仿真結(jié)果與理論分析的一致性。
　　(3)運(yùn)用ANSYS Workbench對拾膜、卸膜機(jī)構(gòu)的主要部件進(jìn)行了靜力學(xué)和接觸力學(xué)分析，通過

4、對拾膜桿齒、桿齒軸的靜力學(xué)分析，得出最大應(yīng)力發(fā)生在桿齒根部位置，最大應(yīng)力值為544.64MPa，小于材料屈服強(qiáng)度1225MPa，滿足工作強(qiáng)度要求。通過對卸膜刮板與桿齒的接觸分析得出，最大變形發(fā)生在卸膜刮板邊角處，最大變形量為43.882mm，最大應(yīng)力點(diǎn)在卸膜刮板邊緣處，最大應(yīng)力值為2.06×10-2MPa，機(jī)構(gòu)主要部件滿足強(qiáng)度要求。
　　(4)利用高速攝像系統(tǒng)對桿齒式撿拾機(jī)構(gòu)的實(shí)際工作過程進(jìn)行了分析，桿齒末端相對運(yùn)動軌跡與理論分析