旋耕机的结构及运动参数对其作业性能的影响研究

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1、分类号：S22单位代码：10193密级：无学号：2012398硕士学位论文旋耕机的结构及运动参数对其作业性能的影响研究ResearchofEffectonOperationalPerformanceofStructureAndMotionParametersofTheRotaryTiller作者姓名：赵亚祥学位类别：工学硕士专业名称：农业机械化工程研究方向：农业机械设计及制造指导教师：田耘所在学院：工程技术学院二〇一五年五月独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究所取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢所列内容外，论

2、文中不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得吉林农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本学位论文所有内容若有不实之处，本人愿意承担一切相关法律责任和后果。学位论文作者签名：签字日期：年月日关于学位论文使用授权的声明1、本人完全了解吉林农业大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间所完成的论文及相关成果的知识产权属吉林农业大学所有，并同意将本论文的版权授权给吉林农业大学，学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，

3、可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。2、本人（同意/不同意，务必打印后填写）吉林农业大学将本论文版权授权给不同媒体进行电子出版、多媒体出版、网络出版以及其他形式出版（涉密学位论文解密后应遵守此协议）。3、本人声明毕业后若发表在攻读研究生学位期间完成的论文及相关的学术成果，必须以吉林农业大学作为第一署名单位。学位论文作者签名：签字日期：年月日指导教师签名：签字日期：年月日摘要旋耕机是一种应用地域广的耕整地机械，在旱地和水田条件下，一次进地作业可以达到耕耙联合作业的效果，有效减少了拖拉机的进地次数。但旋耕机在其发展过程中存在着一些不可忽视的问

4、题，实现低功耗、高质量的作业性能是研究的重中之重。本文主要就旋耕机的结构及运动参数对其作业性能的影响进行了试验研究。利用Solid-works绘制试验台机架部分的三维模型图，确定出试验台的整机结构参数，完成试验台的制作；对试验台机架部分进行有限元模态分析，求解出机架的前六阶固有频率和振型图，分析了机架结构由于振动可能产生的破坏，找到机架的最薄弱部位在方钢管焊接的U型支架下端。通过建立旋耕部件的运动轨迹方程，分析了旋耕机功耗的各部分组成，并建立了各功耗的数学模型，最终确定出旋耕机总功耗的数学模型；依据旋耕机刀片入土、土垡受力平衡、旋耕速比、刀轴回转速度约束条

5、件确定出刀轴转速范围是250r/min~300r/min，机具的前进速度范围是1.494km/h~4.485km/h；试验选定刀轴转速范围为249r/min~299r/min，机具前进速度范围为2km/h~4km/h，满足旋耕机正常工作和农艺要求。土壤是旋耕机的主要作业对象，按要求在各测区内对测点进行功耗、碎土率、耕深合格率的测定和计算，并对功耗和碎土率这两个试验指标值进行直观分析，计算结果表明：旋耕机的主要功耗来源于扭矩，牵引拉力功耗只占据很少一部分，且变化幅度小；测区中心点位置的碎土率较周边区域最好。利用极差分析和综合平衡法确定出试验最佳参数组合，采用

6、组合式排列方式，机具前进速度2km/h，刀轴转度299r/min时，机具的作业性能最佳；建立了单指标与机具前进速度和刀轴转速间响应面，根据响应面分析多因素对单指标的共同作用，分析结果为：固定刀片排列方式不变，在机具前进速度取最小值、刀轴旋转速度取最大值时，各试验指标可以取得最优值；利用数据分析软件对功耗、碎土率、耕深合格率与不同试验因素间的关系进行回归计算，最终回归出不同指标与试验因素间的多项式方程，验证了试验的最优方案。论文研究结果为今后研究旋耕机的作业功耗和作业质量提供理论基础和依据，同时也指出旋耕机今后的发展方向以及研究重点，有一定的参考价值。关键词

7、：旋耕机；结构及运动参数；功耗；作业质量AbstractRotaryisatillagemachinerywhichhasawiderangeofapplicationinbothSouthandNorth.Undertheconditionsofdryandwet,rotarycultivatoriswidelyused,itcansimultaneouslycompletetillageoperationsinoncetime,andthefieldcanreachtobroadcaststate,whicheffectivelyreducesthen

8、umberoftimesfortractorworking.But