运用ADAMS参数优化的马铃薯收获机械设计毕业论文.doc

运用ADAMS参数优化的马铃薯收获机械设计毕业论文 目录 摘 要 I 第一章 绪论 1 1.1 马铃薯收获机概况 1 1.1.1 国外马铃薯收获机械的发展概况 1 1.1.2 国内马铃薯收获机械的发展概况 2 1.2 马铃薯收获机存在的主要问题 2 1.3 分离装置概状 3 1.4 本课题研究的目的与意义 3 1.5 本课题的王要研究内容 4 第二章 小型马铃薯收获机及其模型的建立 5 2.1 4SW型马铃薯挖掘机总体结构及工作过程 5 2.2 马铃薯收获机机体三维模型的建立 5 第三章 主要结构的设计 7 3.1 悬挂装置的设计 7 3.2 挖掘铲结构设计 7 3.3 挖掘铲角度调节机构设计 8 3.4 摆动分离筛设计 9 3.4.1 摆动筛的结构 9 3.4.2 摆动筛的工作过程 10 3.4.3 摆动筛的运动分析 10 3.4.4 摆动筛的设计条件 11 第四章 创新机构设计 12 4.1 切秧器设计 12 4.2 装薯拖车设计 13 4.2.1 装薯拖车总体设计 13 4.2.2 拖车底架设计 14 4.2.3 杆式分离装置设计 14 第五章 基于ADAMS软件的虚拟仿真及优化分析 16 5.1 虚拟样机技术简介 16 5.2 虚拟样机仿真分析的实现过程 17 5.3 建立虚拟样机模型 17 5.4 虚拟样机的初步仿真分析 19 5.5 摆动筛质心的运动仿真分析 19 5.5.1 位移仿真分析 19 5.5.2 速度仿真分析 20 5.5.3 加速度仿真分析 21 第六章 马铃薯收获机仿真优化设计 23 6.1 虚拟试验与优化 23 6.2 参数化模型 23 6.3 设计研究 24 6.4 优化分析 28 第七章 结论与建议 33 7.1 结论 33 7.2 建议 33 致 谢 34 参考文献 35 第一章 绪论 1.1 马铃薯收获机概况 在马铃薯生产中,收获作业难度最大,因此要实现马铃薯生产机械化就必须重点解决收获机械化问题。马铃薯的机械收获过程主要包括：挖掘、分离、捡拾、清选、分级和装运等工序。机械收获马铃薯的方法有分别收获法、分段收获法和联合收获法三种。其中分别收获法的工艺路线为挖掘-分离-捡拾-清选；分段收获由两个阶段组成：第一阶段为挖土，分离土块和杂物，并将薯块铺成一个狭窄条铺。第二阶段包括捡拾薯块、清除泥土和杂质，并将薯块收入薯箱；联合收获是先用除秧机割去茎叶，而后一次性挖掘薯块、分离土壤、输送薯块并进行集装。无论使用哪种收获方法，—般对收获技术提出如下要求：高生产率，高质量，薯块损伤少，工作时动力及人工耗费少，与杂质分离，能够在不同土壤条件下工作。马铃薯收获机具经历了挖掘犁、挖掘机和联合收获机的发展历程。 1.1.1 国外马铃薯收获机械的发展概况 20世纪初，欧美国家首先出现了畜力牵引式挖掘机代替了传统的手工挖掘薯块的马铃薯收获形式，随后又改为拖拉机牵引或悬挂式。20 年代末又相继出现了升运链式和抛掷轮式的马铃薯挖掘机。国外马铃薯机械化收获起步早、发展快、技术水平高。在 40 年代初，前苏联、美国就开始研制、推广应用马铃薯收获机械，50 年代末即己实现了机械化。从50~60 年代马铃薯收获机械在俄国（前苏联）、欧美等国开始大量的生产使用，70 年代主要是研制大功率自走式根块作物联合收获机械。在这些机型中，有很多是由大功率的拖拉机变型而成，如荷兰在拖拉机的基础上按照甜菜联合收获机的原理制成的四行马铃薯联合收获机，为了加强筛选效果，分离器有四个液压泵带动。70~80 年代，德、英、法、意大利、瑞士、波兰、匈牙利、日本和韩国亦相继实现了马铃薯生产机械化[1]。 目前，发达国家已经实现了马铃薯的机械化收获。可分为两种类型：第一类是以俄罗斯、美国等国生产的机型为代表，普遍采用大功率自走式联合收获机。它们的特点是一次完成切蔓、挖掘、分离、筛选、分级、提升、卸料等作业，但是体积较为庞大、显得有点笨重，而且消耗功率也大，仅适合在大面积的土地上使用，不适合中小地块。第二类是以德国、意大利、挪威等国生产的机型为代表与中型拖拉机配套的牵引式马铃薯收获机。如德国“嘉博曼”公司生产的 Pyra-2 型2行马铃薯联合收获机，该机装有装卸输送带、茎叶拔除辊、万向轴、照明设备，挖掘器还装有转向轴和压缩空气装置，其配套动力为 60KW，如图 1-1 所示。如图1-2所示比利时“迪沃夫”公司生产的马铃薯收获机，它具有速度快，效果好，能将挖、筛、选同时操作等优点。 1.1.2 国内马铃薯收获机械的发展概况 20 世纪初的中国农村，小面积的挖掘马铃薯主要采用了手工的铁锹或锄头的挖掘方式，较大面积的挖掘采用了畜力牵引犁，将薯块翻出，由人工捡拾的方式进行