大型車載式枝椏粉碎機設(shè)計與仿真研究.pdf

1、隨著石化能源危機的出現(xiàn)與環(huán)境污染的加劇，尋找節(jié)能、環(huán)保、可持續(xù)利用的新能源已成為世界各國的首要任務。為此，我國加大了對生物質(zhì)發(fā)電的開發(fā)力度和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。目前，農(nóng)作物秸稈、蔗渣、稻殼等已難以滿足我國生物質(zhì)發(fā)電的需求，因此，許多生物質(zhì)發(fā)電公司開始將目光轉(zhuǎn)移到林間剩余物和枝椏材。但是，受到枝椏材結(jié)構(gòu)（大小不一、形狀各異、蓬松、不易運輸）、我國林區(qū)的具體情況和我國現(xiàn)有枝椏材粉碎設(shè)備的限制，要想完成對枝椏材的就地粉碎幾乎是不可能的。因此，枝椏材運

2、輸?shù)母叱杀颈銟O大的提高了生物質(zhì)發(fā)電的開發(fā)成本，這就限制了我國生物質(zhì)發(fā)電的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。因此，開發(fā)研究一種能夠?qū)χ坎倪M行就地粉碎的大型移動式枝椏粉碎設(shè)備已成為解決我國生物質(zhì)發(fā)電問題的當務之急。
　　本文在對我國枝椏材的分布和我國林區(qū)的具體情況進行深入研究，以及對現(xiàn)有的枝椏粉碎設(shè)備的結(jié)構(gòu)和功能進行剖析的基礎(chǔ)上，最終確定了適合枝椏材粉碎的設(shè)備類型——鼓式枝椏粉碎機。在此基礎(chǔ)上，論文提出了大型車載式枝椏粉碎機的結(jié)構(gòu)組成與布局形式，并通過對

3、木材切削理論的深入研究，完成了對大型車載式枝椏粉碎機的設(shè)計與運動仿真研究。
　　在市場調(diào)研與理論分析的基礎(chǔ)上，本文將抓木機械手、拖車底盤、輸送帶臺與鼓式枝椏粉碎機進行合理的結(jié)合與布局，設(shè)計出了能夠在我國林區(qū)自由行走并完成對枝椏材就地粉碎的大型車載式枝椏粉碎機，不僅解決了我國生物質(zhì)發(fā)電用原材料的加工問題，而且為移動式枝椏粉碎設(shè)備的設(shè)計提供了思路。
　　在對木材切削理論進行深入研究的基礎(chǔ)上，完成了對鼓式枝椏粉碎機的結(jié)構(gòu)設(shè)計，并對

4、其關(guān)鍵零部件進行了ANSYS有限元分析（靜態(tài)分析與動態(tài)分析）。通過靜態(tài)分析，得出了關(guān)鍵零部件的應力、應變與變形云圖，對鼓式枝椏粉碎機的強度和剛度進行了考察;通過動態(tài)分析（模態(tài)分析），得出了關(guān)鍵零部件的前十階固有頻率與振型，對鼓式枝椏粉碎機的振動穩(wěn)定性進行了考察，完成了鼓式枝椏粉碎機結(jié)構(gòu)合理性的驗證。
　　在Pro/E環(huán)境下建立了鼓式枝椏粉碎機的三維模型，并對其進行了運動仿真分析。運動仿真分析結(jié)果不僅驗證了鼓式枝椏粉碎機設(shè)計的合理性