本文關(guān)鍵詞：雙立軸煙稈切割機構(gòu)的設(shè)計與試驗研究

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【摘要】：當前南方的煙葉種植面積在逐年增加,煙葉收獲后剩下了大量的煙稈需要處理,傳統(tǒng)的人工收割,不僅勞動強度大,而且切割效率低下,無法滿足南方煙葉種植面積的不斷增加的現(xiàn)狀,所以為了減輕煙農(nóng)的勞動強度和實現(xiàn)南方煙草生產(chǎn)的全程機械化,本文設(shè)計了一種和煙稈拔稈機配套使用的雙立軸煙稈切割機構(gòu),并對該切割機構(gòu)進行了加工以及田間的試驗研究,得出了如下結(jié)論：(1)對煙稈進行了高度和直徑的測量。對煙稈的高度測量結(jié)果得出,煙稈高度的平均值為1269mm。對煙稈的直徑測量結(jié)果得出,煙稈的基部直徑的平均值為29.84mm,煙稈的中部直徑的平均值為23.58mm,煙稈上部的平均值為17.98mm。(2)對煙稈進行了壓縮試驗。試驗結(jié)果表明,試驗煙稈的最大壓潰值為1046.73N,最小壓潰值308.6N,平均壓傷力值為1976.816N,平均壓潰值為651.57N。在對煙稈進行輸送的過程中,夾持機構(gòu)所施加的壓力要小于煙稈的壓傷力,才能保證煙稈在夾持輸送過程中不被壓壞,實現(xiàn)煙稈的正常夾持輸送。(3)對煙稈進行了切割試驗。單因素試驗結(jié)果表明,切割方式、切割刀片的類型、切割速度、煙稈的直徑對切割力有影響。正交試驗結(jié)果表明,煙稈直徑為16.5mm,切割刀片的類型為鋸齒形,切割方式為滑切,切割速度為300mm/s時,所需要的切割力最小。(4)根據(jù)煙稈的物理特性以及需要達到的作業(yè)效果,對煙稈切割機構(gòu)的結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計和理論和仿真分析。機構(gòu)設(shè)計包括煙稈夾持輸送機構(gòu)、回送機構(gòu)、切割刀、切割軸以及傳動機構(gòu)等,對切割機構(gòu)進行力學(xué)和仿真分析表明所設(shè)計的切割機構(gòu)滿足實際的切割要求。(5)以煙稈的切斷率和切割功耗做為切割機構(gòu)的性能評價指標,進行了田間試驗。正交試驗結(jié)果表明,當切割轉(zhuǎn)速為300 r/min,主從切割刀片徑向的重疊量為15 mm,裝置的前進速度為0.6 m/s時,能夠達到切割功耗最低,切斷率最高的試驗效果。(6)通過對單因素試驗、多因素正交試驗、回歸優(yōu)化的結(jié)果進行綜合比較,得出理論分析和試驗結(jié)果相吻合,表明試驗具有較好的可靠性。
【關(guān)鍵詞】：煙稈 雙立軸切割機構(gòu) 切割功耗 切斷率
【學(xué)位授予單位】：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S225
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-12
• 第一章 緒論12-21
• 1 問題提出的背景12-13
• 2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-19
• 2.1 切割理論的研究進展13-14
• 2.2 國外切割機械研究現(xiàn)狀14-15
• 2.3 國內(nèi)切割機械研究現(xiàn)狀15-19
• 3 研究內(nèi)容及研究方法19
• 3.1 研究內(nèi)容19
• 3.2 研究方法19
• 4 技術(shù)路線19-20
• 5 本章小結(jié)20-21
• 第二章 煙稈特性試驗研究21-33
• 1 煙稈的物理特性試驗21-22
• 1.1 試驗?zāi)康?/span>21
• 1.2 試驗材料和儀器21
• 1.2.1 試驗材料21
• 1.2.2 試驗儀器21
• 1.3 試驗方法21
• 1.4 試驗結(jié)果與分析21-22
• 2 煙稈壓縮試驗研究22-25
• 2.1 試驗?zāi)康?/span>22
• 2.2 試驗材料及設(shè)備22-23
• 2.3 試件制作23
• 2.4 試驗原理及方法23-24
• 2.5 試驗結(jié)果與分析24-25
• 3 煙稈剪切力學(xué)性能試驗研究25-31
• 3.1 試驗?zāi)康?/span>25-26
• 3.2 試驗材料及設(shè)備26
• 3.2.1 試驗材料26
• 3.2.2 試驗設(shè)備26
• 3.3 試件制作26
• 3.4 試驗因素的選擇26
• 3.5 單因素試驗26-30
• 3.5.1 試驗方法26-27
• 3.5.2 結(jié)果與分析27-30
• 3.5.2.1 切割刀片的類型對切割力和功耗的影響27
• 3.5.2.2 研究切割方式對切割力和功耗影響27-28
• 3.5.2.3 切割速度對切割力和功耗的影響28-29
• 3.5.2.4 煙稈直徑對切割力和功耗的影響29-30
• 3.6 多因素正交試驗30-31
• 3.6.1 正交試驗結(jié)果與分析30-31
• 4 本章小結(jié)31-33
• 第三章 切割機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計33-42
• 1 煙稈切割機構(gòu)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計33-35
• 1.1 設(shè)計原則33
• 1.2 總體機構(gòu)方案確定33-34
• 1.3 工作原理34-35
• 2 煙稈切割刀片和軸的設(shè)計35-37
• 2.1 煙稈切割刀的設(shè)計35-36
• 2.2 煙稈切割軸的設(shè)計36-37
• 3 夾持輸送機構(gòu)的設(shè)計37-38
• 3.1 夾持機構(gòu)設(shè)計37
• 3.2 間隙調(diào)節(jié)機構(gòu)設(shè)計37-38
• 4 回送機構(gòu)的設(shè)計38
• 5 傳動方案的設(shè)計38-39
• 6 切割機構(gòu)功率消耗計算39-41
• 7 本章小結(jié)41-42
• 第四章 切割機構(gòu)的理論分析42-50
• 1 切割刀片的運動學(xué)分析42-43
• 2 切割刀片的仿真分析43-45
• 2.1 ANSYS workbench的簡介43
• 2.2 切割刀片模型的建立43-44
• 2.3 網(wǎng)格的劃分44-45
• 2.4 約束和加載45
• 2.5 切割刀片的結(jié)果分析45
• 3 機構(gòu)動力學(xué)分析45-47
• 3.1 夾持機構(gòu)動力學(xué)分析45-47
• 4 鏈傳動的受力分析47-48
• 5 本章小結(jié)48-50
• 第五章 田間試驗50-64
• 1 試驗?zāi)康?/span>50
• 2 試驗樣機和儀器50-51
• 3 試驗條件51
• 4 前期試驗51-53
• 4.1 試驗中存在的問題51-52
• 4.1.1 拔稈機構(gòu)與切割機構(gòu)銜接不暢51-52
• 4.1.2 煙稈喂入夾持機構(gòu)的成功率不高52
• 4.1.3 煙稈回彈機構(gòu)回彈力不夠52
• 4.2 改進方案52-53
• 4.2.1 調(diào)整夾持機構(gòu)和拔稈機構(gòu)之間的距離52-53
• 4.2.2 調(diào)節(jié)螺母和更換壓縮彈簧53
• 4.2.3 更換彈性材料53
• 5 試驗因素的選擇53
• 6 單因素試驗53-57
• 6.1 試驗方法53-54
• 6.2 切割轉(zhuǎn)速對功耗和切斷率的影響54-55
• 6.3 裝置前進速度對功耗和切斷率的影響55-56
• 6.4 主從切割刀片的徑向重疊量對功耗和切斷率的影響56-57
• 7 正交試驗和結(jié)果分析57-59
• 7.1 正交試驗設(shè)計57-58
• 7.2 正交試驗結(jié)果分析58-59
• 8 切割參數(shù)的優(yōu)化59-62
• 8.1 建立回歸模型59-61
• 8.2 優(yōu)化設(shè)計61-62
• 9 本章小結(jié)62-64
• 第六章 結(jié)論與展望64-66
• 1 結(jié)論64-65
• 2 展望65-66
• 參考文獻66-70
• 致謝70-71
• 作者簡介71

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本文編號：857456