电动旋耕培土机的设计研究

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1、分类号S222.3UDC626.8密级公开编号硕士学位论文电动旋耕培土机的设计研究DesignandResearchonElectricRotaryHillers学位申请人：张松泓指导教师：毛鹏军教授一级学科：农业工程二级学科：农业机械化工程学位类别：工学硕士2015年06月独创性声明本人声明，所呈交的论文是我个人在导师指导下完成的研究工作及取得的研究成果。据我所知，文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得河南科技大学或其它教育机构的其他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

2、并表示了谢意。研究生签名：日期：摘要摘要近年来，环境和能源问题日益引起人们的重视，绿色、低碳成为时代的主题，电动机械凭借无污染、零排放、易操作的优势逐渐受到大众的认可。传统农业机械大多依靠燃油提供动力，燃油的排放在对环境造成污染、加剧能源危机的同时也对作物生长以及作业者的健康带来危害。为解决这一问题，本文以中耕培土机械为例，开展了对电动旋耕培土机的设计研究，主要包括电驱动系统的设计与动力匹配，整机建模与关键部件仿真以及田间性能试验。电驱动系统作为电动旋耕培土机的核心部件，其合理设计是保证机组良好作业性能的关键。根据豫西南地区培土作业实际农艺要求，预设了机组基本参数，通过对机组的

3、力学分析，确定了整机功耗。进而对电驱动系统牵引电机、蓄电池、控制器进行了合理选型以及主要参数设计，完成了整机的动力匹配。完成了对电机效率以及控制器效率试验，结果表明，在预设参数范围内，所选电机和控制器均有较高效率。完成了对电池空载以及负载两种作业工况下的放电试验，试验结果表明:在所设定放电时间内，电池SOC分别达到95%、65%以上，满足铅酸电池有效放电容量60%的要求。运用模块化设计理念，完成了对整机的三维实体建模，并进行干涉分析，验证了机构设计的合理性。借助有限元分析手段，对培土弯刀进行仿真分析，得出不同弯刀在同一工况下的VonMises应力分析以及URES合位移分布，为合

4、理选择弯刀提供了理论依据。以刀轴转速和机组前进速度为试验因素，以耕深稳定性、培土高度合格率、碎土率以及培土角度合格率为试验指标，完成对样机的田间性能试验，根据试验数据建立了各因素对指标的回归方程，并得到相应的影响规律。结果表明，所建立的回归方程具有较好的可靠性和预测能力；在试验范围内，所测各项指标均能满足国家相关标准要求。关键词：电动旋耕培土机；电驱动系统；田间作业性能论文类型：应用研究选题来源：1.河南省科技惠民计划（农村信息化领域）项目“有机农产品培植物联网示范平台”（项目编号：142207110003）；2.洛阳市“百千工程”科技特派员项目（项目编号：LYTPY10）；3

5、.河南省高校科技创新人才计划“设施农业温室植物生理生态无线传感器网路研究”（项目编号：2012HSTIT015）4.河南I摘要省烟草公司企业委托项目“降低烟田碳烟排放污染的专用烟草农机电动化系列开发”IIABSTRACTABSTRACTInrecentyears,increasinglyenvironmentalandenergyissueshadbeenattractedpeople’sattention,greenandlow-carbonhasbeenbecamethethemeofthetimes.Electricvehicleresortnopollution,zer

6、odischargeandeasyoperationgraduallyacknowledgedbythegeneralpublic.Thefuelusedtoprovidedynamicfortraditionalagriculturemachinery;theexhaustemissionresultedinenvironmentalpollution,energycrisisandharmtocropgrowthandoperator’shealth.Thefuelusedtoprovidedynamicfortraditionalagriculturemachinery;

7、theexhaustemissionresultedinenvironmentalpollution,energycrisisandharmtocropgrowthandoperator’shealth.Inordertosolvesuchproblem,thepaperbasedonthecultivatorandbankingmachineryasanexample,carriedoutthedesignoftheelectricrotarybankingmachineresearch,