地表種植土自動(dòng)剝離機(jī)剝離裝置的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、隨著我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化步伐的加快，在高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)示范工程中，高質(zhì)量的農(nóng)業(yè)地表層種植土更換、移植和循環(huán)利用等方面的應(yīng)用逐步發(fā)展，采用農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化完成精確種植土剝離取代粗放式種植土剝離是適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)。目前，國內(nèi)外并沒有關(guān)于針對(duì)地表土剝離機(jī)專用機(jī)械的相關(guān)報(bào)道和產(chǎn)品，所以現(xiàn)在進(jìn)行地表土剝離作業(yè)的主要工具是挖掘機(jī)或者使用工程機(jī)械進(jìn)行粗放式剝離，剝離效果差，對(duì)土壤結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，剝離后土壤很難再短時(shí)間恢復(fù)肥力。
　　針對(duì)地表種植土需

2、求現(xiàn)狀，現(xiàn)有表土剝離設(shè)備不能滿足農(nóng)藝需求和土壤可持續(xù)利用的原則，為了既實(shí)現(xiàn)剝離土壤滿足農(nóng)藝需求又可以保護(hù)被剝離后的土壤，本文研制了一種地表土剝離深度可控，對(duì)土壤生態(tài)破壞小，操作簡單，易維護(hù)，體積小且效率高的一種自動(dòng)化表土剝離設(shè)備，可以使剝離機(jī)在作業(yè)過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)深度和振動(dòng)頻率的調(diào)節(jié)并且很平穩(wěn)的剝離表土，保證剝離表土深度符合要求。其主要由履帶驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，液壓深度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，振動(dòng)式剝離機(jī)構(gòu)等組成。該設(shè)備利用二維振動(dòng)減阻原理設(shè)計(jì)了振動(dòng)

3、剝離裝置，剝離裝置采用剛?cè)狁詈蠙C(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)二維振動(dòng)切削;采用仿形輪、光電傳感器、液壓缸部件組成簡單高效的剝離深度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
　　本文主要內(nèi)容為剝離機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與研究，在深入研究二維振動(dòng)減阻原理的基礎(chǔ)上對(duì)剝離刀的各種工況進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析，分析了刀板在各個(gè)工況的受力，驗(yàn)證了二維振動(dòng)切削土壤減阻機(jī)理的正確性。根據(jù)剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)理論得出了剝離機(jī)構(gòu)和板簧體的約束方程進(jìn)而構(gòu)建了剝離機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)方程。對(duì)剝離機(jī)進(jìn)行了總體方案的設(shè)計(jì)與三維建模，其中通過A

4、DAMS對(duì)剝離機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)，動(dòng)力學(xué)仿真分析后得出刀尖marker點(diǎn)的速度，加速度與約束反力的曲線圖，對(duì)其運(yùn)動(dòng)過程中刀架的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析，對(duì)比結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)并進(jìn)行了優(yōu)化。在此基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行振動(dòng)特性分析得出其不穩(wěn)定的模態(tài)與振型，論證了無共振危險(xiǎn)。對(duì)其關(guān)鍵部件例如板簧和剝離刀進(jìn)行有限元分析并得出其應(yīng)力集中和容易斷裂的部位;最后通過實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)分析驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性。
　　縱觀本文的內(nèi)容，從理論研究人手，在機(jī)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上應(yīng)用三維建模軟件完成