小型甘蔗收获机台架物流仿真及动态分析和设计

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1、小型甘蔗收获机台架物流仿真及动态分析与设计摘要开发出适用于我国南方丘陵地带的小型甘蔗收获机对于改变我国甘蔗收获的落后局面、提高农业机械化水平有着重要的作用，并有着良好的发展机遇和潜在市场。台架结构对于甘蔗的扶起、切割以及喂入，对于甘蔗的切割质量都有着重要的影响。对台架进行仿真及动态分析与设计，对研发小型甘蔗收获机有着重要的意义。本文主要工作如下：(1)在课题组已有研究的基础上，提出了用多段柔性的短梁连接在一起组成更接近甘蔗真实状态的甘蔗模型来进行运动学动力学仿真，将多段柔性化的甘蔗引入到甘蔗收获机的虚拟设计研究中

2、，提高了甘蔗收获机虚拟设计研究的拟实性。(2)在虚拟设计研究的基础上，对甘蔗切割器切割性能影响因素做了试验台试验分析。通过对试验结果进行回归分析，建立了切割损失、破头率和砍蔗力关于行走速度、刀盘转速以及刀盘前倾角的经验计算公式，得到了切割损失、破头率和砍蔗力随行走速度、刀盘转速以及刀盘前倾角的变化规律，并求出了甘蔗收获机最佳工作参数，从而由此确定出下一步动态特性分析的激振频率。(3)通过对试验结果的研究，我们知道台架和切割器垂直方向的振动是影响砍蔗质量的最主要因素。为了改善收获机切割动态性能，首先分析了切割器组件

3、(刀片、刀盘、刀杆)的动态特性，提出了一些措施来提高组件的抗振性能。并根据这些措施，对组件的参数进行了选择与修改，使其避开激振频率而具有良好的动态特性。其次，本文还对台架各子结构进行了有限元建模及动力分析，对台架系统进行了常模态分析和受迫振动分析，提出了应加强台架横梁、耙轮轴以及液压缸的刚度来提高其动态性能，并对此结论进行了验证。关键词：甘蔗收获机械虚拟仿真动态分析结构优化THEKINEMATlCSSIMULATl0NANDDYNAMICANALYSISANDDESlGNOFMINI-TYPESUGARCANEH

4、ARVESTER’SUPLIFTABSTRACTDevelopingmini-typesugarcaneharvesterusedinhillhasgreatmeaningtochangesthebehindinsugarcaneharvesterofourcountryandimprovesthemechanizationapplicationofagriculture，andhasthegooddevelopmentopportunityandthepotentialmarket．Theupliftstruc

5、turehasvitaleffecttosugarcane’ssupporting，cutting、feedingandcuttingquality．Therefore，Carriesoutsimulationanddynamicanalysisanddesigntotheuplift，hasconsiderablemeaningtodevelopingmini-typeharvester．Thepaper’smainworkarethefollowingparts：(1)Basedontheresearchah

6、ead，thispaperproposedthatanewmulti-flexiblevirtualsugarcanemodeldoingthekinematicsdynamicssimulation．Thismodeliscomposedofmultiflexibleshortbeam，andmuchclosertotherealstatus．Itimprovestheauthenticityofvirtualresearchofsugarcaneharvestermachine．(2)Basedonthevi

7、rtualresearch，wehaddonetheindoorsimulationtesttoanalysisthefactorwhichinfluencingthecuttingperformanceofthesugarcanecutterdevice．Carriedouttheregressionanalysisoftheindoorsimulationtestresult，Thispaperestablishedtheexperienceformulaofcutloss，brokenrateandcutf

8、orcewhichwasaboutwalkspeed，rotatespeedofcutterandcutterobliquity．Throughanalyzingtheformula，weobtainedtheruleofcutloss，brokenrateandcuttingforcewhichwaschangingwiththewalkspeed，therotates