梳齿式耕层残膜回收及整地联合作业机的优化设计
发布时间：2023-04-16 09:31
新疆是我国的棉花种植大省,覆膜技术为棉花增产的同时,由于棉田中地膜回收不及时、不彻底造成了大量地膜残留,对棉田环境造成了严重污染,历年累积耕层残膜为主要残留。为了解决耕层残膜的回收及整地机具二次进地造成的成本浪费问题,本文分析了目前新疆耕层残膜回收机的现状和存在主要问题,在二代梳齿式耕层残膜回收机的研究基础上,运用有限元分析、优化、试验优化等技术手段,针对机具限深稳定性差、输送装置膜土分离差、集膜箱土块多且作业后土壤不平整等问题,研究优化起膜辊、碎土装置这两个核心部件,改进限深轮、增加整地装置,并辅以田间试验,运用单因素和多因素试,验检机具性能,优化设计了一款残膜回收及整地联合作业机械,实现了残膜回收作业和整地作业有效结合。本文主要研究以下几个内容。(1)通过调查研究,对棉田残膜含量进行测定,得出棉田耕层残膜的残留量及分布特征,对新旧地膜分别进行力学性能试验分析,研究耕层残膜的撕裂特性;得出耕层残膜(030cm)中,020cm残膜残留量占整体的71%,在耕层残膜中,面积在050cm2大小的残膜数量较...
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.1.1 棉田地膜覆膜技术的发展应用
1.1.2 棉田地膜残留的影响
1.1.3 耕层残膜回收机研究的意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外地膜回收机研究现状
1.2.2 国内地膜回收机研究现状
1.3 目前存在的问题
1.4 研究内容与方法
1.4.1 主要研究内容
1.4.2 主要研究方法
1.5 技术路线图
1.6 本章小结
第2章 田间残膜物料特性的研究
2.1 测定田间残膜分布情况
2.1.1 材料与方法
2.1.2 试验过程
2.1.3 试验结果与分析
2.2 耕层残膜的力学性能
2.2.1 材料与方法
2.2.2 试验指标
2.2.3 试验结果及分析
2.3 本章小结
第3章 整机的优化设计及加工
3.2 整机设计方案及原理
3.2.1 整机设计方案
3.2.2 工作原理
3.3 梳齿起膜装置的优化设计
3.3.1 梳齿设计要求及原理
3.3.2 梳齿优化设计参数的确定
3.3.3 辊筒机构的设计要求及原理
3.3.4 辊筒机构中梳齿排列方式的确定
3.4 脱膜机构的优化设计
3.4.1 脱膜机构的设计要求及原理
3.4.2 脱膜辊的参数确定
3.5 膜-土分离及输送装置的优化设计
3.5.1 膜土分离装置设计的要求及原理
3.5.2 膜土分离装置的设计
3.5.3 输送装置的设计要求及原理
3.5.4 输送装置的设计
3.6 整地装置的设计
3.6.1 整地装置的设计要求
3.6.2 平土装置的设计
3.6.3 镇压器的设计
3.7 其余部件的设计
3.7.1 限深装置的设计
3.7.2 行走轮系统的设计
3.7.3 集膜箱的设计
3.7.4 机架的设计
3.8 传动系统的设计
3.8.1 传动系统的设计要求
3.8.2 传动路线的设计
3.9 本章小结
第4章 主要部件的运动学及有限元分析
4.1 基于ADAMS梳齿起膜刀运动学仿真优化
4.1.1 起膜运动轨迹分析
4.1.2 ADAMS分析的目的
4.1.3 运动参数选取
4.1.4 运动学轨迹分析及结果
4.2 ANSYS有限元分析软件介绍
4.2.1 ANSYS有限元分析目的
4.2.2 ANSYS有限元分析方法
4.3 梳齿起膜刀的结构动力学模态分析
4.3.1 三维模型建立及材料的选择
4.3.2 Meshing网格划分
4.3.3 边界条件与载荷设定
4.3.4 求解
4.4 梳齿起膜刀结构静力学分析
4.4.1 三维模型建立及材料的选择
4.4.2 网格划分
4.4.3 边界条件与载荷设定
4.4.4 结果与分析
4.5 本章总结
第5章 样机田间试验优化
5.1 试验目的及条件
5.1.1 试验目的
5.1.2 试验条件
5.2 试验设备
5.3 试验方案
5.3.1 试验方法
5.3.2 试验响应指标
5.3.3 试验因素选取
5.4 试验结果及分析
5.4.1 单因素试验结果与分析
5.4.2 多因素试验结果优化与分析
5.5 本章总结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
作者信息
本文编号：3791258
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.1.1 棉田地膜覆膜技术的发展应用
1.1.2 棉田地膜残留的影响
1.1.3 耕层残膜回收机研究的意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外地膜回收机研究现状
1.2.2 国内地膜回收机研究现状
1.3 目前存在的问题
1.4 研究内容与方法
1.4.1 主要研究内容
1.4.2 主要研究方法
1.5 技术路线图
1.6 本章小结
第2章 田间残膜物料特性的研究
2.1 测定田间残膜分布情况
2.1.1 材料与方法
2.1.2 试验过程
2.1.3 试验结果与分析
2.2 耕层残膜的力学性能
2.2.1 材料与方法
2.2.2 试验指标
2.2.3 试验结果及分析
2.3 本章小结
第3章 整机的优化设计及加工
3.2 整机设计方案及原理
3.2.1 整机设计方案
3.2.2 工作原理
3.3 梳齿起膜装置的优化设计
3.3.1 梳齿设计要求及原理
3.3.2 梳齿优化设计参数的确定
3.3.3 辊筒机构的设计要求及原理
3.3.4 辊筒机构中梳齿排列方式的确定
3.4 脱膜机构的优化设计
3.4.1 脱膜机构的设计要求及原理
3.4.2 脱膜辊的参数确定
3.5 膜-土分离及输送装置的优化设计
3.5.1 膜土分离装置设计的要求及原理
3.5.2 膜土分离装置的设计
3.5.3 输送装置的设计要求及原理
3.5.4 输送装置的设计
3.6 整地装置的设计
3.6.1 整地装置的设计要求
3.6.2 平土装置的设计
3.6.3 镇压器的设计
3.7 其余部件的设计
3.7.1 限深装置的设计
3.7.2 行走轮系统的设计
3.7.3 集膜箱的设计
3.7.4 机架的设计
3.8 传动系统的设计
3.8.1 传动系统的设计要求
3.8.2 传动路线的设计
3.9 本章小结
第4章 主要部件的运动学及有限元分析
4.1 基于ADAMS梳齿起膜刀运动学仿真优化
4.1.1 起膜运动轨迹分析
4.1.2 ADAMS分析的目的
4.1.3 运动参数选取
4.1.4 运动学轨迹分析及结果
4.2 ANSYS有限元分析软件介绍
4.2.1 ANSYS有限元分析目的
4.2.2 ANSYS有限元分析方法
4.3 梳齿起膜刀的结构动力学模态分析
4.3.1 三维模型建立及材料的选择
4.3.2 Meshing网格划分
4.3.3 边界条件与载荷设定
4.3.4 求解
4.4 梳齿起膜刀结构静力学分析
4.4.1 三维模型建立及材料的选择
4.4.2 网格划分
4.4.3 边界条件与载荷设定
4.4.4 结果与分析
4.5 本章总结
第5章 样机田间试验优化
5.1 试验目的及条件
5.1.1 试验目的
5.1.2 试验条件
5.2 试验设备
5.3 试验方案
5.3.1 试验方法
5.3.2 试验响应指标
5.3.3 试验因素选取
5.4 试验结果及分析
5.4.1 单因素试验结果与分析
5.4.2 多因素试验结果优化与分析
5.5 本章总结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
作者信息
本文编号：3791258
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