木薯收獲機(jī)挖掘部件的研究設(shè)計(jì).pdf

1、木薯是世界三大薯類作物(木薯、馬鈴薯、甘薯)之一,也是全球年產(chǎn)超億噸的七大作物之一,是許多熱帶、亞熱帶地區(qū)國家重要的熱能來源,也是重要能源性物質(zhì)。木薯在我國熱作產(chǎn)業(yè)中占有重要的地位,近年來隨著木薯淀粉、酒精及其深加工業(yè)的發(fā)展,尤其是木薯酒精作為燃料乙醇被添加到汽油、柴油中使用,我國木薯種植面積迅速擴(kuò)大,目前面積產(chǎn)量僅次于甘蔗、橡膠。但我國木薯生產(chǎn)機(jī)械化程度極低,除耕整地外,其余主要依賴低效的人畜作業(yè)。木薯收獲產(chǎn)品主要是地下的塊根,塊根收

2、獲量大,但多數(shù)采用手工作業(yè),致使塊根挖掘成為當(dāng)前木薯生產(chǎn)中占用勞動力最多、勞動強(qiáng)度最大的一項(xiàng)作業(yè),其生產(chǎn)率極低,作業(yè)成本高,塊根損失、損傷大。
　　 本文針對目前中國木薯的栽培方式和種植特點(diǎn),結(jié)合分析固外的木薯收獲機(jī)械,設(shè)計(jì)了一種新型的木薯挖掘裝置。
　　 論文通過對不同設(shè)計(jì)方案的理論分析和論證,確定了木薯挖掘裝置動力傳動系統(tǒng)和挖掘分離機(jī)構(gòu)的配置形式,在經(jīng)過了對結(jié)構(gòu)與運(yùn)動參數(shù)、運(yùn)動機(jī)理的可行性分析與驗(yàn)證后,將該裝置進(jìn)行了

3、試制與多次田間試驗(yàn)。本文主要研究內(nèi)容如下:
　　 1.對木薯挖掘裝置結(jié)構(gòu)原理及運(yùn)動特性進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析,剖析了挖掘部件的運(yùn)動特性,確定了影響挖掘性能的土壤參數(shù)和各部件參數(shù)；
　　 2.通過多次試驗(yàn),首先在不考慮土壤類型、土壤切削阻力、內(nèi)摩擦、粘附力、內(nèi)聚力等因素的情況下建立塊根與土壤沿鏟面移動所需力的數(shù)學(xué)模型,研究各參數(shù)對其性能的影響,然后在考慮土壤類型、土壤切削阻力、內(nèi)摩擦、粘附力、內(nèi)聚力等因素的情況下建立牽引力的

4、數(shù)學(xué)模型,分析各參數(shù)對牽引力的影響,利用MATLAB將各性能曲線可視化:
　　 3.應(yīng)用LS-DYNA軟件建立挖掘鏟和土壤的數(shù)學(xué)模型,在設(shè)定土壤參數(shù)和部件參數(shù)的前提下進(jìn)行運(yùn)動仿真分析,在后處理軟件中將挖掘鏟的速度、加速度和位移曲線輸出,能夠比較直觀的觀察挖掘鏟在入土之后的運(yùn)動情況,為進(jìn)一步的理論研究和機(jī)構(gòu)優(yōu)化提供了可靠依據(jù)。
　　 4.對木薯挖掘裝置進(jìn)行田間試驗(yàn),以木薯的損失率作為衡量性能的主要指標(biāo),試驗(yàn)結(jié)果表明:新型木