山藥收獲機(jī)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、山藥是公認(rèn)的無公害蔬菜和保健蔬菜，在我國具有悠久的栽培歷史。它是深根植物，收獲時(shí)需要耗費(fèi)大量的體力勞動和時(shí)間。目前國內(nèi)山藥收獲機(jī)械仍處于設(shè)計(jì)開發(fā)階段，只是采用開溝機(jī)在山藥邊挖溝松土，還需要大量的人力參與作業(yè)，機(jī)械化程度很低。因此開發(fā)設(shè)計(jì)了一種能實(shí)現(xiàn)山藥的自動出土、并能與土壤分離的收獲機(jī)，必將減輕農(nóng)民勞動強(qiáng)度，提高山藥的收獲效率，提升山藥的品質(zhì)和產(chǎn)值，從而促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展。
　　論文在深入研究山藥種植農(nóng)藝要求和土壤動力學(xué)基礎(chǔ)上，

2、模仿考古挖掘的方式，開發(fā)設(shè)計(jì)一種能實(shí)現(xiàn)山藥的自動出土、并能與土壤分離的山藥收獲機(jī)。論文的主要研究工作如下：
　　1.根據(jù)山藥種植地的環(huán)境和農(nóng)藝要求，確定山藥收獲機(jī)的基本技術(shù)參數(shù)。根據(jù)土力學(xué)和農(nóng)業(yè)機(jī)械相關(guān)知識，結(jié)合運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)理論，對鏈刀的切土機(jī)理進(jìn)行研究，確定最佳的鏈刀切削速度和切土厚度；并借鑒經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出山藥收獲機(jī)在挖掘過程中所產(chǎn)生的鏈刀切削阻力、螺旋刀切削阻力以及山藥收獲機(jī)功耗。
　　2.課題運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)思想對山藥

3、收獲機(jī)后置懸掛機(jī)構(gòu)模塊、下支撐機(jī)構(gòu)模塊、輸送機(jī)構(gòu)模塊進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和參數(shù)選擇。
　　3．使用三維實(shí)體造型軟件SolidWorks對山藥收獲機(jī)各機(jī)構(gòu)零件進(jìn)行建模和裝配；運(yùn)用SolidWorks中機(jī)構(gòu)運(yùn)動、動力學(xué)分析插件對模型進(jìn)行運(yùn)動學(xué)仿真，從而在生產(chǎn)樣機(jī)之前消除干涉，同時(shí)也可獲得各傳動部件的速度、加速度、受力、功耗等特性曲線圖，為各機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
　　4.利用Ansys Workbench對山藥收獲機(jī)下支撐支架的工作位

4、置進(jìn)行靜力學(xué)分析得出：最大應(yīng)力值為86.281Mpa，發(fā)生在連接機(jī)構(gòu)連接處，小于材料的屈服強(qiáng)度235Mpa；最大變形為3.2526mm，發(fā)生在支架末端與輸送機(jī)構(gòu)連接處，小于許可撓度，其剛度滿足使用要求。對下支撐支架進(jìn)行模態(tài)分析并擴(kuò)展了前6階固有頻率得出：鏈條的沖擊頻率為59.055Hz，位于第5階和第6階固有頻率之間，不會產(chǎn)生共振。
　　5.對鏈刀進(jìn)行靜力學(xué)分析得出：鏈刀應(yīng)力主要集中在鏈刀刃口處、螺栓固定處，最大應(yīng)力發(fā)生在刀尖處，