隨著世界經濟和社會的高速發(fā)展,不可再生能源消耗劇增,生態(tài)破壞日益嚴重,人類社會的可持續(xù)發(fā)展受到前所未有的挑戰(zhàn),可持續(xù)利用的生物質能源的開發(fā)及應用正在引起世界各國的高度關注。玉米根茬作為一種可持續(xù)利用的生物質能源,進行玉米根茬的收獲將能產生一定的經濟效益,同時玉米根茬的移除還能為后續(xù)的耕整地及種植創(chuàng)造良好的田間作業(yè)條件,并具有一定的環(huán)境效益。近年來,隨著傳統(tǒng)農業(yè)耕作模式的影響,農業(yè)生產也在面臨著土壤退化、耕地減少、水土流失、地力下降和作業(yè)成本不斷提高的嚴峻形勢,當前世界各國普遍在將研究可同時實現(xiàn)高效、節(jié)能、節(jié)水蓄水、聯(lián)合作業(yè)的農業(yè)機械作為解決這一問題的主要方向。本文針對吉林省農業(yè)機械化的特點及現(xiàn)行耕作模式存在的弊端,結合聯(lián)合作業(yè)機的研究基礎及發(fā)展趨勢,基于虛擬樣機技術（VPT）進行了玉米根茬收獲整地機的理論設計和性能研究。本研究在吉林大學設計的4GS-2型玉米根茬收集機的基礎上展開,設計了一款玉米根茬收獲整地聯(lián)合作業(yè)機,并建立了整機的三維實體模型。結合整機的結構特點,確定了整機行走性能的評價指標:驅動力、通過性和行駛穩(wěn)定性。通過分析和計算可知:整機所需的牽引力為17.2k N,總功率為4... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
    1.3 計算機模擬技術在農業(yè)工程中的應用
        1.3.1 虛擬樣機技術在農業(yè)工程中的應用
        1.3.2 有限元技術在農業(yè)工程中的應用
    1.4 課題來源與研究目標
    1.5 研究內容
    1.6 擬釆取的研究方法、技術路線
        1.6.1 研究方法
        1.6.2 技術路線
第2章 玉米根茬收獲整地機的虛擬樣機設計
    2.1 整機的虛擬樣機設計
        2.1.1 整機設計思路
        2.1.2 整機結構組成
        2.1.3 機組的掛接方式及工作過程
        2.1.4 整機傳動裝置
        2.1.5 整機的主要結構參數(shù)及性能指標
    2.2 整機關鍵部件的設計
        2.2.1 機架的結構設計
        2.2.2 折疊懸掛裝置的設計
        2.2.3 起壟、鎮(zhèn)壓裝置的選擇與設計
        2.2.4 桿條式橫向輸送卸茬裝置的設計
        2.2.5 折疊懸掛裝置液壓系統(tǒng)設計
    2.3 基于PRO/E的整機虛擬樣機建模
    2.4 本章小結
第3章 整機的行走性能分析
    3.1 玉米根茬收獲整地機的行走機理
        3.1.1 行駛的驅動與阻力
        3.1.2 影響玉米根茬收獲整地機行走性能的因素
        3.1.3 玉米根茬收獲整地機行走性能的評價指標
    3.2 整機驅動力及功率驗證
        3.2.1 整機牽引力的估算
        3.2.2 整機功率估算
    3.3 機組的通過性計算與評價
        3.3.1 最小離地間隙的測量
        3.3.2 接近角、離去角的測量
        3.3.3 玉米根茬收獲整地機橫向通過半徑的測量
        3.3.4 機組的轉彎半徑計算與分析
    3.4 機組的行駛穩(wěn)定性
        3.4.1 機組的縱向穩(wěn)定性
        3.4.2 機組的橫向穩(wěn)定性
    3.5 本章小結
第4章 基于ANSYS的機架有限元分析
    4.1 機架的有限元建模
        4.1.1 模型導入
        4.1.2 材料與屬性
        4.1.3 網格劃分
    4.2 機架的有限元靜力學分析
        4.2.1 靜力分析基礎
        4.2.2 機架受載情況分析
        4.2.3 載荷加載
        4.2.4 彎曲工況
        4.2.5 彎扭組合工況
    4.3 機架的有限元模態(tài)分析
        4.3.1 模態(tài)分析理論基礎
        4.3.2 機架的自由模態(tài)計算與分析
        4.3.3 機架整體模態(tài)評估
    4.4 本章小結
第5章 折疊懸掛裝置的建模與仿真分析
    5.1 一級折疊懸掛機構的運動學分析
        5.1.1 曲柄搖塊提升機構的運動分析
        5.1.2 一級上、下拉桿四連桿機構運動分析
        5.1.3 折疊懸掛機構懸掛點F的提升速比
        5.1.4 機組縱向瞬心的確定
        5.1.5 懸掛點F的坐標的確定
    5.2 懸掛機構的提升性能
        5.2.1 懸掛機構的提升能力
        5.2.2 提升時間
    5.3 一級折疊懸掛裝置數(shù)學模型的建立與優(yōu)化分析
        5.3.1 設計變量的確定
        5.3.2 目標函數(shù)的確定
        5.3.3 提升速比的目標函數(shù)自變量的取值范圍
        5.3.4 約束條件
        5.3.5 優(yōu)化設計及計算分析
    5.4 懸掛機構的動力學仿真
        5.4.1 一級折疊懸掛機構的建模
        5.4.2 仿真約束的添加
        5.4.3 驅動的添加
        5.4.4 仿真結果與分析
        5.4.5 影響因素敏感度分析
    5.5 本章小結
第6章 機組側翻模型建模與仿真分析
    6.1 拖拉機-玉米根茬收獲整地機機組側翻數(shù)學模型建立
    6.2 準靜態(tài)側翻仿真試驗
        6.2.1 仿真試驗裝置的動力學建模
        6.2.2 靜態(tài)側翻仿真試驗
        6.2.3 輪胎垂向載荷和側翻評定指標的分析
        6.2.4 側翻模型的驗證
        6.2.5 半懸掛式機組參數(shù)對機組側翻穩(wěn)定性的影響
        6.2.6 影響因素敏感度分析
    6.3 本章小結
第7章 總結與展望
    7.1 結論
    7.2 展望
參考文獻
附錄
導師及作者簡介
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于ANSYS的2BYFGJ-4型播種機機架優(yōu)化設計[J]. 付乾坤,薦世春,張寧寧,彭強吉.  農機化研究. 2015(08)
[2]基于有限元的玉米聯(lián)合收獲機底盤車架模態(tài)分析[J]. 胡東方,王想到.  農機化研究. 2015(06)
[3]某輕型卡車車架有限元模態(tài)分析[J]. 高文杰,房雷,曹德本,邢樹冬.  機械工程與自動化. 2015(02)
[4]三輪摩托車車架分析及優(yōu)化[J]. 袁守利,孫魁.  武漢理工大學學報(交通科學與工程版). 2014(02)
[5]重型車側翻特性理論分析及防側翻支架設計[J]. 趙亮,張正龍,韋宏法,趙海.  工程設計學報. 2014(01)
[6]拖拉機側翻試驗的重要性及注意事項[J]. 李天成.  四川農業(yè)與農機. 2013(05)
[7]基于ADAMS的虛擬樣機技術的發(fā)展與應用[J]. 趙玉成,賈樹恒,頓文濤,崔如芳,馬斌強,李勉,袁超.  農業(yè)網絡信息. 2013(08)
[8]前置式雙圓盤割草機主軸有限元分析——基于ANSYS Workbench[J]. 黃炎,趙滿全,黃鵬飛.  農機化研究. 2013(08)
[9]汽車準靜態(tài)側翻的仿真分析[J]. 倪菲菲,張良平.  重慶理工大學學報(自然科學). 2013(03)
[10]基于ANSYS的六缸壓縮機連桿模態(tài)分析及諧響應分析[J]. 劉昌領,羅曉蘭.  機械設計與制造. 2013(03)

博士論文
[1]玉米根茬收集裝置研制及關鍵機構機理分析[D]. 曾百功.吉林大學 2013
[2]玉米根茬收獲模式及采收機理[D]. 權龍哲.吉林大學 2012

碩士論文
[1]玉米根茬收獲機的有限元分析及優(yōu)化[D]. 葉紹波.吉林大學 2015
[2]玉米根茬撿拾器的仿生設計與模擬分析[D]. 吳婷.吉林大學 2015
[3]4YZP-2型玉米收割機側傾穩(wěn)定性的研究[D]. 柳寧.太原理工大學 2014
[4]鉸接式工程車輛動態(tài)側翻穩(wěn)定性研究[D]. 曲俊娜.吉林大學 2013
[5]玉米根茬收獲機整機的結構設計與優(yōu)化[D]. 徐寶庫.吉林大學 2012
[6]某商用客車車架有限元分析與結構優(yōu)化[D]. 王松.武漢科技大學 2012
[7]WC8（E）B鉸接式自卸車機架的結構分析及其優(yōu)化設計[D]. 農斌.太原理工大學 2012
[8]聯(lián)合整地機平整和鎮(zhèn)壓部件的設計與試驗研究[D]. 張成亮.東北農業(yè)大學 2012
[9]大馬力輪式拖拉機機組匹配中懸掛機構的參數(shù)化模型研究[D]. 房雷.河南科技大學 2012
[10]某重型卡車側翻性能的試驗與仿真研究[D]. 張庭龍.湖南大學 2011



本文編號：3268259