小型甘蔗收獲機扶砍系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計分析及試驗研究.pdf

1、甘蔗生產(chǎn)全程機械化技術(shù)是制約我國糖業(yè)發(fā)展的一個重要因素，研發(fā)甘蔗收獲機械，實現(xiàn)甘蔗收獲機械化對提高甘蔗收獲生產(chǎn)率、降低蔗糖生產(chǎn)成本、增強我國糖業(yè)的國際競爭力具有極其重要的作用。
　　 本文作為國家自然科學(xué)基金資助項目“基于知識的甘蔗收獲機械智能設(shè)計系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究”、廣西區(qū)科技攻關(guān)項目“甘蔗收獲機虛擬樣機技術(shù)及動力技術(shù)的研究”及廣西制造系統(tǒng)與先進(jìn)制造技術(shù)重點實驗室項目“多因素耦合的甘蔗收獲機械砍蔗系統(tǒng)、傳動物流系統(tǒng)動力學(xué)、仿真

2、分析與試驗研究”的基礎(chǔ)部分，主要運用虛擬設(shè)計、虛擬仿真技術(shù)和物理試驗相結(jié)合的方法，對小型甘蔗收獲機中重要組成部分——扶砍蔗系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和性能上存在的不足以及甘蔗切割試驗展開分析和研究。主要研究工作如下：
　　 一、在課題組提出的一種新型的切割器和扶蔗器分離式提升方案的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一種新的切割器臺架提升結(jié)構(gòu)，可將切割器提升最大高度至350mm，滿足了收獲機通過蔗地最大壟高的要求。同時，對以往切割器支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)計切割器支架

3、到地面的最大距離為700mm，實現(xiàn)刀盤0-10°的傾斜，保證甘蔗切割后的物流順暢和切割質(zhì)量。最后參考以往設(shè)計經(jīng)驗，對扶砍蔗系統(tǒng)的載體——臺架整體進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計。
　　 二、將臺架裝置的PRO/E三維模型導(dǎo)入ADAMS中，對扶砍蔗系統(tǒng)的關(guān)鍵部件進(jìn)行了運動及動力學(xué)仿真分析，仿真結(jié)果表明扶砍蔗系統(tǒng)能實現(xiàn)其基本功能，結(jié)構(gòu)模型合理，且無干涉現(xiàn)象。
　　 三、根據(jù)甘蔗的物理特性在ANSYS/LS-DYNA里建立擬實性較好的柔性甘蔗模

4、型，同時在ANSYS/LS-DYNA里建立切割器模型，運用虛擬仿真的方法對甘蔗切割過程進(jìn)行動力學(xué)仿真分析，獲得不同試驗條件下的切割力。
　　 四、在對扶砍蔗輔助裝置理論研究的基礎(chǔ)上，在物理試驗中設(shè)置壓蔗橫桿，對其不同位置、甘蔗的不同角度進(jìn)行甘蔗表面切割質(zhì)量和切割力的比較。分析影響甘蔗表面切割質(zhì)量、切割力的因素。通過單因素試驗研究表明安裝壓蔗橫桿對甘蔗切割質(zhì)量和切割力影響顯著；正交試驗方差分析結(jié)果顯示壓蔗橫桿高度為1300mm，壓