甘薯收獲與秧蔓回收聯合作業(yè)機的設計與仿真.pdf

1、我國是甘薯種植面積最大的國家。近些年，甘薯種植戶渴望早日實現機械化生產，現有甘薯收獲機械主要參考馬鈴薯收獲機械，缺乏針對性。另外秧蔓的處理多采用人工處理，費事費力，雖然出現幾款甘薯秧蔓處理機械，功能比較單一。在了解國內外現有甘薯生產機械的基礎上，研制一款可同時實現甘薯收獲和秧蔓回收的復合機械。主要內容有：
　?。?）總體方案設計。主要由動力及傳動系統(tǒng)、履帶底盤、秧蔓回收裝置、挖掘機構、分離輸送機構和集薯、秧箱等組成，利用Solid

2、Works軟件對整機三維建模和虛擬裝配。
　　（2）甘薯秧蔓力學特性試驗。對甘薯秧蔓莖葉和根部分別進行拉伸和剪切試驗，得到甘薯莖葉的拉伸負荷和根部的彈性模量，為后續(xù)相應部件的設計和仿真提供理論依據。
　　（3）關鍵部件的設計。對圓盤切割器、立式滾筒撥禾機構、挖掘鏟進行受力分析，保證其工作強度符合要求，另外對分離輸送器、夾持輸送鏈進行運動學分析保證其輸送甘薯塊莖和秧蔓的效果最好。在分析的基礎上對各部件進行結構設計和三維建模，其

3、中立式滾筒中凸輪的設計采用MATLAB編程提取輪廓曲線上的數據點的方式，保證了凸輪機構的運行精度。
　?。?）對關鍵部件的運動學、動力學仿真。根據設計參數運用Adams軟件對圓盤切割器進行運動學仿真，得到了刀片的運動軌跡，保證了不漏切秧蔓主秧莖，設計了正交試驗，對圓盤切割器的參數進行優(yōu)化；利用 EDEM離散元仿真分析軟件對薯、土分離過程進行仿真，得到最優(yōu)運動參數，減小了甘薯破損率；利用Adams軟件對立式滾筒撥禾機構進行了動力學仿

4、真，得到了撥禾齒的位移、速度、加速度曲線圖，驗證了機構的設計合理性。
　?。?）對主要受力部件挖掘鏟進行靜力學仿真。利用 ANSYS對挖掘鏟進行了靜力仿真保證結構設計的合理性和在作業(yè)時安全可靠性。
　　（6）秧蔓回收裝置的田間試驗。通過試驗對甘薯秧蔓除凈率、傷薯率、留茬高度、生產率等指標進行考察，驗證圓盤切割器和夾持輸送鏈的性能。并通過正交試驗得到機器前進速度、刀盤轉速、刀盤傾角的最佳參數組合。
　　（7）創(chuàng)新點。設計