小型丘陵甘蔗联合收割机整机布局设计及物流仿真

论文摘要

甘蔗是我国南部地区的一种主要经济作物,小型丘陵甘蔗联合收割机的研究对于甘蔗生产和收获机械化具有重要意义。本文提出并设计了一种适应我国南部地区,尤其是广西地貌特点的小型丘陵甘蔗联合收割机,从而降低劳动强度,减少收获损失,为改变我国甘蔗收获的落后局面,提高农业机械化水平做了一些工作。本文主要工作如下:一、通过使用条件、行走方式、设计合理性、物流倾角优化等方面分析了小型丘陵甘蔗联合收割机的整体设计方案,给出了小型丘陵甘蔗联合收割机实际建模参数、机械传动系布置方式和整机布局方案,进行了物流倾角优化。二、通过计算小型丘陵甘蔗收割机重心、功率和牵引性,以及分析通过性、转向性和操作性,验证了小型丘陵甘蔗收割机爬坡能力、通过松软土壤能力等整机性能优于二轮驱动轮式甘蔗收割机。三、利用柔性化的甘蔗模型,进行了甘蔗流程35°物流倾角时仿真分析。通过仿真,优化甘蔗收割机各旋转功能部件的转速及功能部件的结构位置,以及甘蔗与流程部件的接触参数等数据。四、经过甘蔗收割机30°、35°和40°物流倾角时的物流仿真比较得知,在结构许可条件下,小型丘陵甘蔗收割机在甘蔗速度和物流消耗功率方面采用小物流倾角优于大物流倾角。为物理样机的设计提供依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 甘蔗收获机国内外的研究现状
• 1.2.1 甘蔗收获机国外研究情况
• 1.2.2 甘蔗收获机国内研究情况
• 1.3 课题研究的目的及意义
• 1.4 虚拟样机技术在小型甘蔗收获机研发中引入的必要性
• 1.5 课题的研究内容
• 第二章 虚拟样机理论综述
• 2.1 引言
• 2.2 虚拟样机的概念
• 2.2.1 虚拟样机的定义
• 2.2.2 虚拟样机的特点
• 2.3 国内外虚拟样机的研究现状及其应用
• 2.3.1 国内外虚拟样机的研究现状
• 2.3.2 虚拟样机技术在国内外不同领域的应用
• 2.4 虚拟样机相关技术
• 2.4.1 虚拟现实
• 2.4.2 其他相关技术
• 2.5 本章小结
• 第三章 小型丘陵甘蔗联合收割机布局设计
• 3.1 小型丘陵甘蔗联合收割机设计参数要求
• 3.2 小型丘陵甘蔗联合收割机功能模块及物流布局
• 3.3 小型丘陵甘蔗联合收割机结构上的分类及整机的布局设计
• 3.3.1 按行走方式分类
• 3.3.2 传动方案
• 3.3.3 发动机布置方式和机械传动系布置方式
• 3.4 小型丘陵甘蔗联合收割机物流倾角优化
• 3.6 小结
• 第四章 小型丘陵甘蔗联合收割机整机性能
• 4.1 重心
• 4.2 整机功率
• 4.2.1 扶蔗装置功率
• 4.2.2 砍蔗部分的功率
• 4.2.3 断尾装置功率
• 4.2.4 剥叶装置功率
• 4.2.5 行走装置的功率
• 4.2.6 台架液压系统功率
• 4.2.7 物流部分所需的功率
• 4.2.8 整机所需的功率
• 4.3 牵引性
• 4.3.1 小型丘陵甘蔗收割机行驶的驱动—附着条件
• 4.3.2 小型丘陵甘蔗收割机的附着力
• 4.3.3 附着条件限制的上坡能力
• 4.3.4 小型甘蔗收割机的最大爬坡度
• 4.4 通过性
• 4.4.1 牵引支承通过性
• 4.4.2 轮廓通过性
• 4.4.3 小型丘陵甘蔗收割机的倾覆失效
• 4.4.4 提高小型丘陵甘蔗收割机通过性的措施
• 4.5 小型丘陵甘蔗收割机的转向性和操作性
• 4.6 后轮驱动与双驱动的使用条件
• 4.7 小结
• 第五章 小型丘陵甘蔗联合收割机物流仿真
• 5.1 小型丘陵甘蔗收割机仿真分析的目的
• 5.2 小型丘陵甘蔗收割机物流模型建模
• 5.2.1 接口模块简介
• 5.2.2 物流仿真过程的建模
• 5.3 甘蔗柔性化理论以及甘蔗模型参数
• 5.3.1 甘蔗柔性化理论概述
• 5.3.2 甘蔗模型基本参数
• 5.3.3 多段柔性体甘蔗的建立
• 5.4 甘蔗收割机物流仿真分析
• 5.4.1 仿真参数的初步确定
• 5.4.2 接触参数确定
• 5.4.3 甘蔗流程仿真分析
• 5.5 甘蔗收割机不同物流倾角仿真分析
• 5.5.1 三种物流倾角情况下物流方向上速度比较
• 5.5.2 三种物流倾角情况下物流消耗功率比较
• 5.6 小结
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文