双圆盘甘蔗切割器影响切割质量的运动学仿真研究

摘要

根部切割是甘蔗机械化收获的重要工序，根部切割器是甘蔗收割机的关键部件。衡量切割器工作性能的一个重要指标是宿根破头率，切割状态对破头率有较大影响。因此，深入研究影响甘蔗切割状态的各因素对产生破头率的影响机理，提高切割器的切割性能，对甘蔗收割机的推广及应用，具有极其重要的意义。 论文采用计算机仿真技术建立双圆盘甘蔗切割器连续切割甘蔗的运动学仿真模型，通过观察甘蔗动态切割过程总结了双圆盘切割器切割甘蔗的两种切割形式：单侧切割和双侧切’割。并采用有限元分析软件建立甘蔗切割有限元模型，针对双侧切割形式制定了双圆盘切割器的坏切割状态判别标准，通过室内物理模拟试验验证了判别标准及仿真模型的正确性，为运动学仿真试验提供了试验指标的判别依据。采用已建立的双圆盘切割器连续切割甘蔗的运动学仿真模型，对影响甘蔗切割器切割状态的田间地面不平引起的振动因素(频率、振幅)、切割器结构因素(刀盘倾角、刀片数目)和工作因素(速度比)进行了单因素及双因素运动学仿真试验研究；采用数理统计方法建立了各单因素及双因素与坏切割率之间的回归数学模型，探讨了各试验因素对破头率的影响机理。由分析得出：频率、刀片数量对试验指标有显著影响；速度比较大、刀盘倾角较小、振幅与频率较小、刀片数量为4把时可以获得较小的破头率。

目录

文摘

英文文摘

声明

绪论

1.课题的目的及意义

2.甘蔗收割机切割器的国内外研究与发展概况

2.1国外的研究与发展概况

2.2国内的研究与发展概况

3.课题的研究内容及技术路线

3.1研究内容

3.2技术路线

4.本章小结

第一章坏切割状态判别标准的制定

1.1甘蔗切割器运动学仿真模型

1.1.1仿真分析软件ADAMS简介

1.1.2运动学仿真模型的建立

1.2双圆盘切割器的切割形式

1.3双侧切割的切割夹角的确定

1.3.1大型通用有限元分析软件ANSYS简介

1.3.2甘蔗切割有限元模型

1.3.3确定切割夹角

1.4坏切割状态判别标准的制定

1.4.1数据处理软件SPSS简介

1.4.2判别标准制定方法

1.4.3判别标准制定总结

1.5本章小结

第二章田间地面不平引起切割器振动的测试试验

2.1试验目的

2.2试验设备

2.3试验方法

2.4试验结果分析

2.5本章小结

第三章判别标准及仿真模型的验证

3.1试验设备与材料

3.2试验方法与结果

3.2.1刀片数量的单因素试验

3.2.2刀盘倾角的单因素试验

3.2.3速度比的单因素试验

3.2.4振幅的单因素试验

3.2.5频率的单因素试验

3.3试验结果分析

3.4本章小结

第四章单因素运动学仿真试验

4.1单因素仿真试验方法与结果

4.2单因素试验结果的回归分析

4.3回归方程及其系数的显著性检验

4.4试验因素对性能指标的影响图形分析

4.5本章小结

第五章双因素运动学仿真试验

5.1数据处理软件MathCAD 2001简介

5.2双因素仿真试验方法与结果

5.2.1速度比与刀片数量双因素仿真试验

5.2.2速度比与刀盘倾角双因素仿真试验

5.2.3振幅与频率双因素仿真试验

5.2.4振幅与刀盘倾角双因素仿真试验

5.3试验结果的回归分析

5.4回归方程及其系数的显著性检验

5.5试验因素对性能指标的影响图形分析

5.6本章小结

第六章双圆盘甘蔗切割器影响甘蔗破头率的机理研究

6.1各单因素对坏切割率的影响机理分析

6.1.1刀片数量对坏切割率的影响机理分析

6.1.2刀盘倾角对坏切割率的影响机理分析

6.1.3速度比对坏切割率的影响机理分析

6.1.4振幅、频率对坏切割率的影响机理分析

6.2双因素对坏切割率的影响机理分析

6.2.1速度比与刀片数量对坏切割率的影响机理分析

6.2.2速度比与刀盘倾角对坏切割率的影响机理分析

6.2.3振幅与刀盘倾角对坏切割率的影响机理分析

6.3本章小结

第七章总结与展望

7.1全文总结

7.2展望

参考文献

附录

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文