小型甘蔗收獲機(jī)斷尾機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)與仿真試驗(yàn)分析.pdf

1、小型甘蔗聯(lián)合收割機(jī)對于加快我國甘蔗收獲機(jī)械化、增強(qiáng)我國糖業(yè)國際競爭力具有極其重要的作用。本文作為國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目“基于知識的甘蔗收獲機(jī)械智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究”的基礎(chǔ)部分，主要運(yùn)用虛擬設(shè)計(jì)對斷尾機(jī)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)；運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)，對設(shè)計(jì)的斷尾機(jī)構(gòu)功能進(jìn)行仿真驗(yàn)證；通過物理試驗(yàn)尋找最佳斷尾工具組合參數(shù)；根據(jù)試驗(yàn)確定的參數(shù)對斷尾組件進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。具體工作為： 一、通過對甘蔗生長及自身特性的測量分析和對切割理論的研究，對斷

2、尾機(jī)構(gòu)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。 二、介紹了適合斷尾仿真的虛擬甘蔗的建模方法，即根據(jù)柔性連接理論，建立多段剛性短梁加柔性連接組成的接近甘蔗真實(shí)狀態(tài)的甘蔗模型。采用設(shè)計(jì)的斷尾機(jī)構(gòu)和建立的甘蔗模型，并參照砍蔗試驗(yàn)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)組合，在ADAMS中對單根甘蔗作了斷尾流程仿真分析，并通過細(xì)化甘蔗模型得出了與砍蔗試驗(yàn)結(jié)果較接近的斷尾力，對多根甘蔗進(jìn)行了分流仿真，驗(yàn)證機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，并對設(shè)計(jì)的舉升臂作了靜力學(xué)強(qiáng)度分析。 三、根據(jù)所設(shè)計(jì)的斷尾

3、機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)試驗(yàn)裝置進(jìn)行單刀盤斷尾試驗(yàn)。對不同的盤式斷尾工具進(jìn)行了試驗(yàn)比較，以選擇較好的斷尾工具；通過對正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析得出斷尾組件部分最佳工作參數(shù)和對斷尾效果有顯著影響的因素；計(jì)算出單根甘蔗斷尾的實(shí)耗功率上限值，并計(jì)算出斷尾力，選取了合適的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。 四、斷尾裝置在工作時(shí)，切割阻力等因素會(huì)使斷尾裝置切割組件在工作中出現(xiàn)結(jié)構(gòu)振動(dòng)，本文應(yīng)用ANSYS軟件對切割組件——刀片、刀盤進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性分析，根據(jù)振動(dòng)理論，通過計(jì)算單個(gè)組件的振