小型甘蔗收獲機扶砍系統(tǒng)的結構設計分析及試驗研究.pdf

1、甘蔗生產(chǎn)全程機械化技術是制約我國糖業(yè)發(fā)展的一個重要因素，研發(fā)甘蔗收獲機械，實現(xiàn)甘蔗收獲機械化對提高甘蔗收獲生產(chǎn)率、降低蔗糖生產(chǎn)成本、增強我國糖業(yè)的國際競爭力具有極其重要的作用。
　　 本文作為國家自然科學基金資助項目“基于知識的甘蔗收獲機械智能設計系統(tǒng)關鍵技術的研究”、廣西區(qū)科技攻關項目“甘蔗收獲機虛擬樣機技術及動力技術的研究”及廣西制造系統(tǒng)與先進制造技術重點實驗室項目“多因素耦合的甘蔗收獲機械砍蔗系統(tǒng)、傳動物流系統(tǒng)動力學、仿真

2、分析與試驗研究”的基礎部分，主要運用虛擬設計、虛擬仿真技術和物理試驗相結合的方法，對小型甘蔗收獲機中重要組成部分——扶砍蔗系統(tǒng)在結構和性能上存在的不足以及甘蔗切割試驗展開分析和研究。主要研究工作如下：
　　 一、在課題組提出的一種新型的切割器和扶蔗器分離式提升方案的基礎上，設計了一種新的切割器臺架提升結構，可將切割器提升最大高度至350mm，滿足了收獲機通過蔗地最大壟高的要求。同時，對以往切割器支架結構進行了改進，設計切割器支架

3、到地面的最大距離為700mm，實現(xiàn)刀盤0-10°的傾斜，保證甘蔗切割后的物流順暢和切割質(zhì)量。最后參考以往設計經(jīng)驗，對扶砍蔗系統(tǒng)的載體——臺架整體進行了結構設計。
　　 二、將臺架裝置的PRO/E三維模型導入ADAMS中，對扶砍蔗系統(tǒng)的關鍵部件進行了運動及動力學仿真分析，仿真結果表明扶砍蔗系統(tǒng)能實現(xiàn)其基本功能，結構模型合理，且無干涉現(xiàn)象。
　　 三、根據(jù)甘蔗的物理特性在ANSYS/LS-DYNA里建立擬實性較好的柔性甘蔗模

4、型，同時在ANSYS/LS-DYNA里建立切割器模型，運用虛擬仿真的方法對甘蔗切割過程進行動力學仿真分析，獲得不同試驗條件下的切割力。
　　 四、在對扶砍蔗輔助裝置理論研究的基礎上，在物理試驗中設置壓蔗橫桿，對其不同位置、甘蔗的不同角度進行甘蔗表面切割質(zhì)量和切割力的比較。分析影響甘蔗表面切割質(zhì)量、切割力的因素。通過單因素試驗研究表明安裝壓蔗橫桿對甘蔗切割質(zhì)量和切割力影響顯著；正交試驗方差分析結果顯示壓蔗橫桿高度為1300mm，壓