自走式大坡度雙軌果園運輸機的設(shè)計及仿真.pdf

1、針對現(xiàn)階段山地果園運輸?shù)膹?fù)雜作業(yè)環(huán)境、人工運輸效率低、勞動強度大而國內(nèi)尚無可選機型的生產(chǎn)實際，設(shè)計研制了7YGS-45型自走式大坡度雙軌道果園運輸機，闡述了該設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)、總體結(jié)構(gòu)、工作原理、關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計、以及整機的技術(shù)創(chuàng)新。重點解決了鋼絲繩與驅(qū)動卷輪對配合實現(xiàn)摩擦驅(qū)動、抱軌與碟剎配合實現(xiàn)制動、防止運輸機側(cè)滑和上跳、防止鋼絲繩在彎道中上抬與拉直、拖車自適應(yīng)坡度調(diào)節(jié)等關(guān)鍵技術(shù)問題。運用ADAMS和ANSYS軟件對驅(qū)動部分模擬仿

2、真，對運輸機的穩(wěn)定性進(jìn)行分析，優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)。試驗表明，運輸機可滿足一次載重300kg(上坡)與800kg(下坡)完成山地最大坡度45°與最小拐彎半徑8m以行走速度為1.0-1.5m/s的平穩(wěn)運輸。該機可適用于山地果園中運輸果實、肥料等，也可搭載噴霧機或修剪機械等進(jìn)行作業(yè)。分別在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)柑橘園和湖北省宜昌市秭歸縣郭家壩村進(jìn)行了演示運行，試用結(jié)果表明適用性較好，可用于山地果園中果實、肥料的運輸及進(jìn)行搭載噴霧作業(yè)，是山地果園生產(chǎn)機械化的適

3、用設(shè)備。
　　 主要研究結(jié)論如下：
　　 1.7YGS-45型自走式雙軌道果園運輸機運輸機可在大坡度的山地果園中實現(xiàn)爬坡、水平方向轉(zhuǎn)彎、垂直方向轉(zhuǎn)彎、前進(jìn)、倒退和任意點制動等功能。
　　 2.驅(qū)動卷輪對與鋼絲繩的配合摩擦實現(xiàn)驅(qū)動的彈性滑動和磨擦力滿足實際需要，驅(qū)動總成機構(gòu)運行可靠；運輸機軌道上安裝的鋼絲繩自動回位鉤樁裝置，保證了鋼絲繩始終處于軌道的中心固定位置，滿足雙軌道運輸機的平穩(wěn)運行。采用碟剎和抱軌剎以及安全

4、防下滑裝置的三保險剎車制動裝置，保證了運輸機安全運行。
　　 3.自適應(yīng)坡度調(diào)節(jié)的拖車，保證運輸機在運輸過程中不論是上坡還是下坡，貨箱會因自身重力作用而自動調(diào)節(jié)角度，使得貨箱處于水平狀態(tài)，保證果實不下掉。
　　 4.ADAMS對鋼絲繩和驅(qū)動輪對配合的摩擦驅(qū)動模型進(jìn)行機械系統(tǒng)動力學(xué)和運行學(xué)分析，得到了驅(qū)動總成在運動過程中動力學(xué)參數(shù)和運動學(xué)參數(shù)的變化規(guī)律，驗證了模型與實際運行規(guī)律相符。有限元軟件ANSYS分析了驅(qū)動卷輪和驅(qū)動

5、軸在受最大載荷作用時的應(yīng)力分布及變形結(jié)果，驗證了模型設(shè)計的可靠性，同時軟件分析為驅(qū)動總成的設(shè)計提供了重要的理論依據(jù)。通過對運輸機關(guān)鍵部件驅(qū)動總成的模擬仿真與穩(wěn)定性分析，結(jié)合實際運行試驗對運輸機的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，提高了運輸機的運行可靠性。
　　 5.演示運行試驗表明，運輸機的運行參數(shù)能夠達(dá)到上坡載重300kg、下坡載重800kg、最大爬坡角度45°、空載上坡平均運行速度1.31m/s、載重300kg上坡平均運行速度1.0m