穗茎兼收型玉米收获机摘穗切碎装置设计与仿真试验分析

摘要

当前我国玉米收获机对秸秆的主要处理方式是切碎后直接还田，但秸秆直接还田也带来了一些负面，会影响下茬的种植，并未被农民普遍接受，从而导致全国各地焚烧秸秆的情况出现。论文提出了一种新的玉米茎杆切碎装置。新装置基于背负式穗茎兼收玉米联合收获机设计，原理是在每对卧式摘穗辊的下方安装一个滚筒刀，在滚筒刀的前端安装有割断刀，当玉米茎杆进入摘穗辊间隙后被割断刀打断，摘穗辊进行摘穗工作的同时将已被打断的玉米茎杆喂入到滚筒刀中切碎，切碎后的茎杆被滚筒刀抛送到茎杆收集装置中。使用此切碎装置，玉米茎杆切碎理论长度≤30 mm，达到了青贮的要求。新装置的摘穗辊作为切碎滚筒的喂入辊，简化了整体结构。 本课题从提高玉米收获机械关键部件设计手段出发，根据玉米秸秆的物理特性建立了柔性体仿真模型，采用计算机动态模拟手段，对组成玉米收获机割台的各主要工作部件-分禾器、滚筒刀、喂入机构等进行运动学、动力学仿真分析。通过对收获过程的运动仿真分析，得出了一系列运动参数，为玉米收获机的进一步优化设计提供了参考和帮助。

目录

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声明

第一章 绪论

1.1课题背景及意义

1.1.1课题的来源

1.1.2课题研究的目的和意义

1.2国内外玉米收获机械发展现状

1.2.1国内玉米收获机械产品现状

1.2.2国外玉米收获机械应用现状

1.3虚拟样机技术的发展

1.3.1虚拟样机技术的概念及特点

1.3.2农业机械中多体系统动力学建模与求解流程

1.3.3从UG到ADAMS的图形传输

1.3.4农业机械中应用虚拟样机技术现状

1.4问题的提出

1.5课题研究的内容

第二章 玉米秸秆的建模

2.1建立玉米秸秆模型方法

2.2 ADAMS中离散梁法机理分析

2.3柔性玉米秸秆模型接地连接参数的确定

2.4玉米秸秆接触参数的确定

2.5刚性玉米秸秆与柔性玉米秸秆的拟实性分析

2.6本章小结

第三章 摘穗与秸秆切碎方案的确定

3.1玉米收获机摘穗装置的种类

3.2玉米收获机秸秆切碎回收方式

3.3玉米秸秆切碎装置

3.3.1滚筒式切碎装置

3.3.2盘刀式切碎装置

3.3.3甩刀式切碎装置

3.4秸秆切碎方案的确定

3.5本章小结

第四章 摘穗与秸秆切碎装置详细设计

4.1设计指标

4.2摘穗辊设计

4.2.1辊型的设计

4.2.2摘穗辊性能参数的确定

4.2.3摘穗辊各部分结构设计

4.3滚筒刀的结构设计

4.3.1滚筒刀性能参数的确定

4.3.2滚筒刀各部分结构设计

4.4摘穗辊和滚筒刀的装配

4.5本章小结

第五章 收获机主要工作部件的仿真

5.1分禾器的仿真分析

5.1.1与分禾器作用的玉米秸秆运动学仿真

5.1.2与分禾器作用的玉米秸秆动力学仿真

5.2摘穗辊运动仿真分析

5.2.1摘穗辊的建模

5.2.2摘穗辊与地面倾角为40°时运动学仿真分析

5.2.3摘穗辊与地面倾角为35°时运动仿真

5.3滚筒刀的运动仿真分析

5.3.1滚筒刀的建模

5.3.2滚筒刀的运动学仿真分析

5.4喂入机构主要部件运动学仿真分析

5.5本章小结

第六章 玉米收获机田间试验研究

6.1田间试验内容

6.2试验基本要求

6.3试验目的

6.4田间试验结果汇总

6.5试验结果与分析

第七章 总结与展望

7.1总结

7.2展望

参考文献

附录 常用材料间接触参数