香蕉田间运输车的设计与试验

发布时间：2020-11-10 01:23

　　 香蕉产业是我国南方水果产业发展的一大支柱。在采后商品化处理方面，无损采收法是当前研究香蕉机械化采收的热点。针对我国中小香蕉种植户采用人工搬运方式，存在作业效率低下，香蕉受损几率较大，无可选机型的状况，设计研制了一种香蕉田间运输小车，介绍了该设备的整体结构，工作原理，电气控制，主要技术参数等内容。本设计重点解决重心位置变化对运输小车运行特性的影响，运输小车的稳定性能等关键技术问题。运用二次回归正交旋转组合设计试验方法，分析了影响运输小车稳定性能的关键因素。试验表明，当运输小车行走速度0.6m/s，悬挂高度800mm，悬挂中心距为500mm时，该运输小车的运动稳定性较好，适用于田间运输。论文的主要工作有： 1)利用Solidworks2010软件设计了运输小车的三维造型，并根据该造型，制造了实体样机，并完成调试； 2)对设计的运输小车进行动力性能与经济性能的分析，测定主要技术参数； 3)利用单片机技术，开发了速度检测模块，实现了运输小车实时行走速度的反馈，开发了单轴倾角摆动测试模块，实现了运输过程中摆动倾角测试数据的采集，为稳定性试验提供指标参考； 4)分析运输小车负载时的重心位置变化，根据不同工况，求解该车的横、纵向稳定系数：空载时的横、纵向稳定性系数为18.68/5.35，满载时的横、纵向稳定性系数为16.62/4.69； 5)利用二次回归正交旋转组合设计试验方法，求解出摆动倾角的数值模型为：Y=11.00+2.74A+2.01B+1.39AB-0.65A2 6)影响运输小车运行稳定性的关键因素主次顺序为：速度高度中心距； 7)优化的稳定运输条件为：行走速度0.6m/s，悬挂高度800mm，悬挂中心距为500mm。
【学位单位】：仲恺农业工程学院
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2014
【中图分类】：S668.1;S229.1
【文章目录】：
摘要
Abstract
主要符号表
第一章 绪论
    1.1 研究的背景
    1.2 研究目的与意义
    1.3 国内外的现状和发展趋势
        1.3.1 国外的现状和发展趋势
        1.3.2 国内的现状和发展趋势
    1.4 研究内容与方案
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究方法
        1.4.3 研究重点问题解决
        1.4.4 研究独创及新颖之处
        1.4.5 技术路线
第二章 香蕉运输小车的设计
    2.1 香蕉运输小车装置工作原理
    2.2 香蕉运输小车装置机械结构设计
        2.2.1 车架结构设计
        2.2.2 车轮选型及受力分析
        2.2.3 轴系设计
        2.2.4 悬挂支架设计
    2.3 香蕉运输小车装置控制系统设计
        2.3.1 直流电动机
        2.3.2 蓄电池
        2.3.3 无刷控制器
        2.3.4 速度控制电路设计
    2.4 香蕉运输小车动力性能与经济性能计算
        2.4.1 最高车速测试
        2.4.2 通过性计算
        2.4.3 最大爬坡性能计算
        2.4.4 最小转弯性能计算
        2.4.5 续航能力计算
    2.5 技术参数表
    2.6 本章小结
第三章 基于单片机的速度及运动稳定性测试开发
    3.1 测速系统设计
        3.1.1 测量方案介绍及确定
        3.1.2 测速系统原理
        3.1.3 测速系统硬件电路组成
        3.1.5 测速系统软件设计
        3.1.6 测速实验
    3.2 倾角检测系统设计
        3.2.0 倾角传感器工作原理
        3.2.1 倾角检测系统原理
        3.2.2 倾角检测系统硬件电路组成
        3.2.4 倾角检测系统软件设计
        3.2.5 倾角数据采集与呈现
    3.3 本章小结
第四章 重心位置对运输小车运行特性的影响分析
    4.1 香蕉运输小车模型自由度的确立
    4.2 运输小车重心位置的确定
    4.3 不同负载情况下运输小车重心的变化
    4.4 运输小车的稳定性探究
        4.4.1 侧翻工况
        4.4.2 启动工况
        4.4.3 斜坡工况
    4.5 重心位置对运行稳定性的影响分析
        4.5.1 运输小车的横向稳定性计算
        4.5.2 运输小车的纵向稳定性计算
    4.6 本章小结
第五章 运输小车稳定性试验及数值分析
    5.1 二次回归正交旋转组合设计简析
        5.1.1 二次回归正交旋转组合设计方法
        5.1.2 二次回归正交旋转组合回归分析
    5.2 材料与方法
        5.2.1 试验材料
        5.2.2 仪器和设备
        5.2.3 因素水平确定
        5.2.4 试验方法
    5.3 试验方案设计
        5.3.1 单因素试验设计
        5.3.2 三元二次回归正交旋转组合设计
    5.4 试验结果与数据分析
        5.4.1 单因素分析
        5.4.2 回归方程模型建立及检验
        5.4.3 各因素重要性分析
        5.4.4 响应面分析
        5.4.5 最佳条件预测
    5.5 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

【参考文献】

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本文编号：2877251