馬鈴薯收獲與地膜回收一體機的設(shè)計與試驗
發(fā)布時間:2020-12-28 09:43
目前馬鈴薯收獲機大多以單一鏈條式中小型馬鈴薯收獲機為主,國內(nèi)中小型馬鈴薯收獲機存在的普遍現(xiàn)象:易于壅堵、行進阻力偏大、傷薯率較高和機械化水平還比較低,同時馬鈴薯地膜也造成了嚴(yán)重的“白色污染”等問題。在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)機械化的大背景下,經(jīng)濟效益高、作業(yè)質(zhì)量好、可靠性高、功能完善的薯類收獲機械的研制已成為一種趨勢。本課題設(shè)計以液壓傳動控制為基礎(chǔ)的馬鈴薯收獲與地膜回收一體機,液壓傳動代替機械傳動減少了機械摩擦產(chǎn)生的損耗,同時也可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)速可調(diào)功能。本文的研究內(nèi)容主要包括:(1)為實現(xiàn)馬鈴薯收獲的同時完成田間殘膜的快速回收,設(shè)計了一種具有殘膜回收功能的馬鈴薯收獲機,主要對馬鈴薯液壓傳動系統(tǒng)以及地膜回收裝置進行了創(chuàng)新設(shè)計及選型,并在AMESim軟件中對液壓系統(tǒng)進行了仿真,仿真所得負載轉(zhuǎn)速與實際需求比較契合,轉(zhuǎn)速沒有明顯滯后于目標(biāo)轉(zhuǎn)速,而且負載轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性好。(2)由于傳統(tǒng)收膜機構(gòu)回收地膜后,卸膜費時費力,設(shè)計了一種棱錐式殘膜回收機構(gòu)。為提高地膜回收率,在卷膜機構(gòu)上面安裝了收膜齒,并對卷膜機構(gòu)進行了靜力學(xué)仿真,得到變形處卷膜機構(gòu)的最大應(yīng)力作用點在機構(gòu)兩端,約為36Mpa,因此卷膜機構(gòu)可長時間工作。(3)為降...
【文章來源】:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 前言
1.1 研究目的與意義
1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀分析
1.2.1 馬鈴薯收獲機國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 地膜回收機的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 我國馬鈴薯收獲及地膜回收機研究存在的問題
1.3.1 我國馬鈴薯收獲機械存在的問題
1.3.2 我國地膜回收存在的問題
1.4 研究內(nèi)容
1.5 研究方法
1.6 技術(shù)路線
2 馬鈴薯地膜特性
2.1 馬鈴薯作業(yè)模式
2.2 馬鈴薯地膜基本物理特性試驗分析
2.3 地膜性能試驗
2.3.1 地膜拉伸試驗
2.3.2 試驗結(jié)果分析
2.3.3 起膜拉力試驗
3 整機設(shè)計方案
3.1 馬鈴薯收獲與地膜回收一體機設(shè)計要求
3.2 整機結(jié)構(gòu)
3.3 原理分析
3.4 主要技術(shù)參數(shù)
4 關(guān)鍵部件的設(shè)計與選型
4.1 馬鈴薯收獲機動力需求計算
4.2 挖掘鏟的選型
4.2.1 挖掘鏟的設(shè)計
4.2.2 挖掘阻力計算
4.3 傳送機構(gòu)的設(shè)計
4.3.1 土薯以及薯膜輸送分離裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.3.2 分離輸送裝置的參數(shù)設(shè)計
4.3.3 土薯輸送分離裝置參數(shù)選定
4.3.4 薯膜輸送分離裝置參數(shù)選定
4.4 地膜回收機構(gòu)的設(shè)計
4.4.1 卷膜機構(gòu)設(shè)計要求
4.4.2 卷膜機構(gòu)的性能分析
4.4.3 卷膜機構(gòu)轉(zhuǎn)速的確定
4.5 液壓系統(tǒng)方案設(shè)計及選型
4.5.1 馬達的選型
4.5.2 電液比例溢流閥的選用
4.5.3 液壓缸的選用
4.5.4 液壓泵的選用
4.6 控制系統(tǒng)設(shè)計
4.6.1 編碼器
4.6.2 控制原理圖
5 馬鈴薯收獲過程離散元仿真分析
5.1 EDEM離散元分析
5.1.1 EDEM模型建立
5.1.2 EDEM模型參數(shù)測定
5.1.3 基于EDEM的收獲機工作過程中的離散元仿真
5.2 卷膜機構(gòu)靜力學(xué)分析
5.3 液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計及其仿真
5.3.1 AMESim液壓仿真的特點
5.3.2 液壓傳動系統(tǒng)AMESim圖
5.3.3 液壓元件參數(shù)
5.3.4 AMESim模型圖仿真圖及性能分析
6 試驗與分析
6.1 響應(yīng)面分析法試驗
6.1.1 軟件簡介
6.1.2 響應(yīng)面分析法試驗設(shè)計
6.2 田間樣機試驗
6.2.1 試驗?zāi)康?br> 6.2.2 試驗條件
6.2.3 試驗方法
6.2.4 試驗結(jié)果
7 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點
7.3 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表論文及專利情況
【參考文獻】:
期刊論文
[1]玉米窩眼輪排種器性能影響因素試驗研究—基于EDEM[J]. 鹿瑤,呂釗欽,鄭文秀,蔡玉虎,劉正鐸. 農(nóng)機化研究. 2018(06)
[2]基于離散元的土壤模型參數(shù)標(biāo)定方法[J]. 王憲良,胡紅,王慶杰,李洪文,何進,陳婉芝. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2017(12)
[3]一種新型馬鈴薯收獲機的設(shè)計與研究[J]. 張秀萍. 機械設(shè)計與制造工程. 2017(06)
[4]河西冷涼灌區(qū)適時揭膜對玉米產(chǎn)量和殘膜回收率的影響[J]. 劉海. 農(nóng)業(yè)科技與信息. 2017(01)
[5]馬鈴薯收獲機械研究現(xiàn)狀及存在問題[J]. 李智勇,蒙賀偉,李亞萍. 新疆農(nóng)機化. 2016(02)
[6]4UM-600型馬鈴薯挖掘鏟性能分析及其力學(xué)模型[J]. 王云德,張煒. 農(nóng)業(yè)機械. 2016(04)
[7]農(nóng)田地膜拉伸性能變化對纏繞式回收的影響[J]. 張佳喜,王學(xué)農(nóng),張麗,喻晨,蔣永新,張海春,劉旋峰,喬園園,王祥金,張珊珊,侯書林. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2015(20)
[8]馬鈴薯收獲機主要結(jié)構(gòu)與發(fā)展趨勢[J]. 王楠,鄧宇,張明慧,李博,王濤. 農(nóng)機使用與維修. 2015(04)
[9]4U2A型雙行馬鈴薯挖掘機的設(shè)計與試驗[J]. 呂金慶,田忠恩,楊穎,尚琴琴,吳金娥. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2015(06)
[10]馬鈴薯地表殘膜回收機的設(shè)計[J]. 張德學(xué),張廣玲,呂釗欽. 農(nóng)機化研究. 2014(08)
博士論文
[1]河套灌區(qū)含有馬鈴薯的復(fù)種體系建立及資源利用效率的評價[D]. 胡博.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]甘薯收獲與秧蔓回收聯(lián)合作業(yè)機的設(shè)計與仿真[D]. 蔡玉虎.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]多功能農(nóng)用作業(yè)機液壓驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計及研究[D]. 楊賦.江蘇大學(xué) 2017
[3]小型馬鈴薯收獲機關(guān)鍵部件的設(shè)計與研究[D]. 郭新峰.石河子大學(xué) 2017
[4]基于離散元的馬鈴薯撿拾裝置試驗研究[D]. 王萬虎.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[5]馬鈴薯挖掘機防堵系統(tǒng)的設(shè)計與性能試驗[D]. 田忠恩.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[6]4U-1600型馬鈴薯聯(lián)合收獲機的設(shè)計與研究[D]. 姜彥武.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[7]覆草冬種馬鈴薯收獲機的研制[D]. 江立凱.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[8]不同栽培方式和種植密度對馬鈴薯產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[D]. 吳利曉.寧夏大學(xué) 2016
[9]基于AMESim的液壓支架液壓系統(tǒng)性能仿真分析[D]. 涂永平.重慶交通大學(xué) 2014
[10]液壓伺服運動控制實驗臺馬達控制系統(tǒng)研究[D]. 張吉瑞.沈陽工業(yè)大學(xué) 2013
本文編號:2943537
【文章來源】:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 前言
1.1 研究目的與意義
1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀分析
1.2.1 馬鈴薯收獲機國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 地膜回收機的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 我國馬鈴薯收獲及地膜回收機研究存在的問題
1.3.1 我國馬鈴薯收獲機械存在的問題
1.3.2 我國地膜回收存在的問題
1.4 研究內(nèi)容
1.5 研究方法
1.6 技術(shù)路線
2 馬鈴薯地膜特性
2.1 馬鈴薯作業(yè)模式
2.2 馬鈴薯地膜基本物理特性試驗分析
2.3 地膜性能試驗
2.3.1 地膜拉伸試驗
2.3.2 試驗結(jié)果分析
2.3.3 起膜拉力試驗
3 整機設(shè)計方案
3.1 馬鈴薯收獲與地膜回收一體機設(shè)計要求
3.2 整機結(jié)構(gòu)
3.3 原理分析
3.4 主要技術(shù)參數(shù)
4 關(guān)鍵部件的設(shè)計與選型
4.1 馬鈴薯收獲機動力需求計算
4.2 挖掘鏟的選型
4.2.1 挖掘鏟的設(shè)計
4.2.2 挖掘阻力計算
4.3 傳送機構(gòu)的設(shè)計
4.3.1 土薯以及薯膜輸送分離裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.3.2 分離輸送裝置的參數(shù)設(shè)計
4.3.3 土薯輸送分離裝置參數(shù)選定
4.3.4 薯膜輸送分離裝置參數(shù)選定
4.4 地膜回收機構(gòu)的設(shè)計
4.4.1 卷膜機構(gòu)設(shè)計要求
4.4.2 卷膜機構(gòu)的性能分析
4.4.3 卷膜機構(gòu)轉(zhuǎn)速的確定
4.5 液壓系統(tǒng)方案設(shè)計及選型
4.5.1 馬達的選型
4.5.2 電液比例溢流閥的選用
4.5.3 液壓缸的選用
4.5.4 液壓泵的選用
4.6 控制系統(tǒng)設(shè)計
4.6.1 編碼器
4.6.2 控制原理圖
5 馬鈴薯收獲過程離散元仿真分析
5.1 EDEM離散元分析
5.1.1 EDEM模型建立
5.1.2 EDEM模型參數(shù)測定
5.1.3 基于EDEM的收獲機工作過程中的離散元仿真
5.2 卷膜機構(gòu)靜力學(xué)分析
5.3 液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計及其仿真
5.3.1 AMESim液壓仿真的特點
5.3.2 液壓傳動系統(tǒng)AMESim圖
5.3.3 液壓元件參數(shù)
5.3.4 AMESim模型圖仿真圖及性能分析
6 試驗與分析
6.1 響應(yīng)面分析法試驗
6.1.1 軟件簡介
6.1.2 響應(yīng)面分析法試驗設(shè)計
6.2 田間樣機試驗
6.2.1 試驗?zāi)康?br> 6.2.2 試驗條件
6.2.3 試驗方法
6.2.4 試驗結(jié)果
7 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點
7.3 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表論文及專利情況
【參考文獻】:
期刊論文
[1]玉米窩眼輪排種器性能影響因素試驗研究—基于EDEM[J]. 鹿瑤,呂釗欽,鄭文秀,蔡玉虎,劉正鐸. 農(nóng)機化研究. 2018(06)
[2]基于離散元的土壤模型參數(shù)標(biāo)定方法[J]. 王憲良,胡紅,王慶杰,李洪文,何進,陳婉芝. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2017(12)
[3]一種新型馬鈴薯收獲機的設(shè)計與研究[J]. 張秀萍. 機械設(shè)計與制造工程. 2017(06)
[4]河西冷涼灌區(qū)適時揭膜對玉米產(chǎn)量和殘膜回收率的影響[J]. 劉海. 農(nóng)業(yè)科技與信息. 2017(01)
[5]馬鈴薯收獲機械研究現(xiàn)狀及存在問題[J]. 李智勇,蒙賀偉,李亞萍. 新疆農(nóng)機化. 2016(02)
[6]4UM-600型馬鈴薯挖掘鏟性能分析及其力學(xué)模型[J]. 王云德,張煒. 農(nóng)業(yè)機械. 2016(04)
[7]農(nóng)田地膜拉伸性能變化對纏繞式回收的影響[J]. 張佳喜,王學(xué)農(nóng),張麗,喻晨,蔣永新,張海春,劉旋峰,喬園園,王祥金,張珊珊,侯書林. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2015(20)
[8]馬鈴薯收獲機主要結(jié)構(gòu)與發(fā)展趨勢[J]. 王楠,鄧宇,張明慧,李博,王濤. 農(nóng)機使用與維修. 2015(04)
[9]4U2A型雙行馬鈴薯挖掘機的設(shè)計與試驗[J]. 呂金慶,田忠恩,楊穎,尚琴琴,吳金娥. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2015(06)
[10]馬鈴薯地表殘膜回收機的設(shè)計[J]. 張德學(xué),張廣玲,呂釗欽. 農(nóng)機化研究. 2014(08)
博士論文
[1]河套灌區(qū)含有馬鈴薯的復(fù)種體系建立及資源利用效率的評價[D]. 胡博.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]甘薯收獲與秧蔓回收聯(lián)合作業(yè)機的設(shè)計與仿真[D]. 蔡玉虎.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]多功能農(nóng)用作業(yè)機液壓驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計及研究[D]. 楊賦.江蘇大學(xué) 2017
[3]小型馬鈴薯收獲機關(guān)鍵部件的設(shè)計與研究[D]. 郭新峰.石河子大學(xué) 2017
[4]基于離散元的馬鈴薯撿拾裝置試驗研究[D]. 王萬虎.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[5]馬鈴薯挖掘機防堵系統(tǒng)的設(shè)計與性能試驗[D]. 田忠恩.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[6]4U-1600型馬鈴薯聯(lián)合收獲機的設(shè)計與研究[D]. 姜彥武.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[7]覆草冬種馬鈴薯收獲機的研制[D]. 江立凱.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[8]不同栽培方式和種植密度對馬鈴薯產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[D]. 吳利曉.寧夏大學(xué) 2016
[9]基于AMESim的液壓支架液壓系統(tǒng)性能仿真分析[D]. 涂永平.重慶交通大學(xué) 2014
[10]液壓伺服運動控制實驗臺馬達控制系統(tǒng)研究[D]. 張吉瑞.沈陽工業(yè)大學(xué) 2013
本文編號:2943537
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