履带式小型甘蔗收割机底盘和钢架设计与分析

摘要

小型甘蔗收割机对加快我国西南各省甘蔗种植的机械化，减轻农民在收割收割环节的开支，增强我国制糖业国际竞争力具有极其重要的意义。本文基于国家自然科学基金资助项目“基于知识的甘蔗收获机械智能设计系统关键技术研究”的建造模型及其仿真的基础部分，主要运用虚拟设计及虚拟仿真技术，通过对虚拟甘蔗收割机模型进行计算和设计，搭建虚拟实验平台，为将来的物理样机建造提供指导性建议。其中具体包括以下工作： (1)分析国内外甘蔗收割机研发和使用的现状，根据我国西南地区的地形、地貌，借鉴成功的设计经验，总结国外机械在我国的“水土不服”和国内机械在技术方面的不足，设计了适合我国丘陵地带的小型甘蔗收割机。应用虚拟设计技术，通过虚拟仿真以验证设计方案的正确与否，对物理样机起到指导性作用。 (2)应用履带式小型机械的设计方法，根据广西甘蔗种植的实际情况，设计和计算了履带式底盘的主要参数。并根据计算得出的主要参数，选择了适合本机的履带行走装置。在此基础上，计算了小型甘蔗收割机的两种不同布置方案的重心位置、倾翻角，并给出指导性建议。 (3)在ADAMS模型中，使用宏命令完成了对象履带中数量庞大的碰撞力、约束等的添加。并在此基础上，设定甘蔗收割机的实际运行参数，对平稳地面，20度斜坡和原地转弯四种情况进行了仿真计算，并对驱动轮扭矩、受力，支重轮受力，导向轮受力以及张紧弹簧受力进行了测量，并给出指导性数据。 (4)利用ANSYS模型，进行静力学仿真，通过现实情况下的整机钢架的受力分析，对钢架的变形以及受力进行计算，并在基础上选择整机钢架的材料。 总之，本文结合甘蔗物理特性对甘蔗收获机整机的运动学、动力学仿真进行了较为深入的研究，并实验验证了部分仿真结果，得出了对今后进行物理样机研制和产品系列化开发有价值的结构、参数和分析方法。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章虚拟样机技术的概念和实现手段

第三章履带式底盘模型的设计

第四章履带式底盘模型的建模与仿真实验

第五章整机钢架的静力学分析及整机布局

第六章结论与展望

参考文献

致谢

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