全电四驱多功能玉米收获试验台设计与关键部件分析

摘要

2012年我国的玉米产量超过稻谷产量,成为第一大粮食作物品种,作为仅次于美国的全球第二大玉米生产和消费国,我国的玉米收获机械化水平却较低,2012年仅为40％,较之国外还有很大差距。同时,对关键部件也缺乏系统的理论研究。增强玉米收获机的理论研究,特别是摘穗装置、茎秆切断装置等关键部件的研究,对提高我国玉米机械化水平有重要意义。
　　本文在对国内外玉米机械化收获模式以及收获机主要工作部件的结构、技术参数等调查研究的基础上,设计了一种全电四驱多功能玉米收获试验台。重点对全电四驱多功能玉米收获试验台关键部件进行了设计和分析。设计了全电四驱试验台车,对驱动装置、控制装置、传感检测装置、导向装置、底盘等进行了设计,运用UGNX8.0对主要工作部件进行了三维建模及装配。优化改进了拉茎辊,分析了摘穗过程中果穗与茎秆的受力,拉茎辊的线速度与拨禾链的速度以及果穗与茎秆的运动,得出果穗与穗柄分离的条件及茎秆被拉断的条件,拨禾链速度与拉茎辊线速度之间的关系以及摘穗过程中功率消耗的影响因素。对茎秆切断方式进行了分析,选择了往复式切割器,设计了割刀位置调节装置及传动系统,实现割刀的前后移动,对摆环机构进行了运动分析,得出位移、速度、加速度等的变化规律。优化改进了茎秆夹持喂入装置,实现植株连续喂入及行距、株距的调整。运用Solidworks软件的simulation模块对关键部件的传动轴、悬挂架进行了有限元分析校核,验证了设计的合理性。
　　设计的全电四驱多功能玉米收获试验台可以模拟玉米收获机在不同工作参数下的工作状态,为玉米联合收获机关键部件的分析设计提供理论依据和试验数据,对提高玉米收获机的理论研究有重要意义。同时,为教学和科研提供试验设备,提高教学水平。

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第一章 绪论

1.1课题背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3研究内容与研究方法

1.4本章小结

第二章 全电四驱多功能玉米收获试验台总体方案设计

2.1 全电四驱多功能玉米收获试验台总体方案确定

2.2全电四驱多功能玉米收获试验台整体结构

2.3全电四驱多功能玉米收获试验台工作原理

2.4全电四驱多功能玉米收获试验台主要技术要求

2.4全电四驱多功能玉米收获试验台主要功能

2.5本章小结

第三章 试验台车设计

3.1试验台车传动方案设计

3.2试验台车驱动装置设计

3.3运行轨道选择及安装

3.4 导向装置设计及安装

3.5试验台车底盘及机架设计

3.6 输电装置

3.7 传感检测系统的选择及安装

3.8本章小结

第四章 玉米收获试验台关键部件设计与分析

4.1摘穗割台关键部件设计

4.2茎秆切断割台设计及分析

4.3植株夹持喂入装置设计

4.4本章小结

第五章 关键部件有限元分析

5.1植株夹持喂入装置主动轴有限元分析

5.3摘穗割台悬挂架有限元分析

5.3本章小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2不足

6.3展望

参考文献

致谢

在学期间公开发表的论文与专利