切割厚度可调甜菜切顶机构的机理分析与优化设计

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1、5．3．3齿轮节圆半径R。对切割轨迹曲线和切割厚度的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．325．3．4摆臂长度上1对切割轨迹曲线和切割厚度的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．335．3．5仿形轮半径咫对切割轨迹曲线和切割厚度的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．335．4甜菜切顶机构优化结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．345．5仿形轮转速与机构牵引速度比值的优化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．355．5．1仿形轮线速度v与牵引速度v，的分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯．355．5．2仿形轮线速度v与牵引速度vl的优化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．365．6本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．37第六章切割厚度可调甜菜切顶机构的三维建模与虚拟样机仿真⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．386．1切割厚度可调甜菜切顶机构三维模型的建立⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．386．1．1三维建模应用软件UG简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．386．1．2机构齿轮箱三维实体模型的建立⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯．．386．1．3仿形轮的三维实体模型的建立⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．396．1．4切割厚度可调甜菜切项机构三维总装模型的建立⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．406．1．5切割厚度可调甜菜切项机构装配模型检验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．426．2软件之间的数据转换⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．436．3基于ADAMS的甜菜切顶机构运动学仿真⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．446．3．1虚拟样机技术简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．446．3．2甜菜切顶机构的运动学仿真⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．456．3．3甜菜切顶机构仿真结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．486．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．51第七章总结与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．527．1总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯527．2工作展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

5、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．53至i[谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．54参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯55VII1．1论文的研究背景及意义第一章绪论甜菜作为农产品的一部分，是制糖工业中仅次于甘蔗的重要糖料来源，其糖产量占总产量的24％左右。我国是世界上甜菜种植规模较大的国家和地区之一，占世界种植面积的25％左右。我国甜菜产业主要分布在新疆、黑龙江、内蒙古及邻近省份，这些地方地缘辽阔，甜菜

6、生产向优势地区集中，产业优势凸显。但是，由于甜菜生产劳动强度高，而我国甜菜收获机械化程度相对较低，经济效益较低，造成产业形势不稳，种植面积起伏不定¨圳。由于北方棉花和甜菜收获同在秋季，劳动力特别紧张。调查表明，秋收季节农户雇工日报酬已达百元，亩产3吨左右的甜菜收获成本已达300余元，约占甜菜生产成本的20％，如果按照人工切削标准(即人工多刀削成锥形头)要求农户切削甜菜，收获成本还将上升。同时，随着农村劳动力向城市转移，导致农村劳动力短缺，甜菜生产用工成本还将会进一步提高。由于甜菜种植投入成本提高，利润不高，这种反差严重影响农户种植甜菜的积极性，对

7、甜菜种植规模造成严重的冲击【5{J。目前，国内甜菜的收获方式主要包括人工收获和机械收获两种方式，人工收获方式主要存在于经济欠发达地区和甜菜种植规模较小的省份，这种收获方式是由人力将甜菜整体从田里拔出后，再由人工用菜刀切削掉每株甜菜的青顶，该作业方式存在劳动强度大，工作效率低等缺点【9。11。机械收获方式主要指采用机器进行切顶、挖掘、集条等工作，新疆、内蒙古及黑龙江等省份甜菜收获机械化的程度比较高，但是收获机械大部分为国外进口联合收获机，作业性能先进，工作效率高，同时价格也相对昂贵。国外甜菜收获机切顶方式为固定平削，即刀具高度位置固定，切削厚度不变

8、，甜菜多切、少切现象严重，切削不合格率较高[12-14]。多切造成甜菜产量的降低，少切的甜菜不符合制糖工艺要求，需要二次切削，增加了劳动