马铃薯挖掘机摆动分离筛的仿真与参数优化

摘要

随着我国马铃薯产业的不断发展，马铃薯种植面积的不断扩大、产量持续增长，马铃薯的机械化收获得到了发展。但是马铃薯收获机的土薯分离效果不理想，薯块在分离过程中容易受到损伤。论文针对马铃薯机械化收获中筛分方面的技术难题，通过理论分析、计算机仿真模拟对4SW—-130型马铃薯挖掘机的摆动分离筛进行了研究，并在此基础上对其的结构及运动参数进行了优化。 （1）对摆动分离筛运动状态以及薯块在筛面上的运动规律进行理论分析，获得了薯块在筛面上处于不同运动状态下的运动特征界限值。 （2）根据机具的实际结构尺寸，使用三维实体建模软件SolidWorks2007建立了4SW—-130型马铃薯挖掘机主要部件的三维模型，并在ADAMS中建立了该机具摆动分离筛的虚拟样机模型。 （3）对虚拟样机模型进行了动态仿真分析。通过对筛面不同点的运动仿真分析，获得了各点的位移、速度、加速度的变化情况，全面的了解了筛面的运动状态。利用虚拟仿真试验，获得了对分离装置筛分性能影响较大的参数。 （4）从提高筛分效率、降低伤薯率的角度对摆动分离筛建立了以薯块在筛面上的平均移动速度最大为目标函数的优化数学模型，通过MATLAB优化得到了最佳参数值。在一定程度上提高了整机工作效率和生产率。

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1 引言

1.1 马铃薯的生产现状

1.2马铃薯收获机的国内外发展概状

1.2.1 国外发展概状

1.2.2 国内发展概状

1.2.3分离装置概状

1.3马铃薯收获机存在的主要问题

1.4本课题研究的目的与意义

1.5本课题的主要研究内容

2 4SW-130型马铃薯挖掘机及其模型的建立

2.1 4SW-130型马铃薯挖掘机总体结构及工作过程

2.2马铃薯挖掘机三维实体模型的建立

3摆动筛上物料运动学和动力学分析

3.1 摆动筛的结构与工作过程

3.1.1 摆动筛的结构

3.1.2摆动筛的工作过程

3.2摆动筛的运动分析

3.3摆动筛上物料相对运动动力学分析

4基于虚拟样机技术对马铃薯挖掘机摆动筛的仿真研究

4.1 虚拟样机技术简介

4.2虚拟样机仿真分析的实现过程

4.3建立虚拟样机模型

4.4虚拟样机的初步仿真分析

4.5筛面上不同点的运动仿真分析

4.5.1 位移仿真分析

4.5.2速度仿真分析

4.5.3加速度仿真分析

4.6物料运动轨迹的仿真研究

4.6.1 在虚拟样机中添加物料

4.6.2筛上物料运动轨迹仿真研究

4.7虚拟试验与优化

4.7.1 参数化模型

4.7.2 设计研究

4.7.3优化分析

5结论与建议

5.1 结论

5.2 建议

致 谢

参考文献

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