江少杰[1]2007年在《小型甘蔗收获机断尾机构创新设计与仿真试验分析》文中研究说明小型甘蔗联合收割机对于加快我国甘蔗收获机械化、增强我国糖业国际竞争力具有极其重要的作用。本文作为国家自然科学基金资助项目“基于知识的甘蔗收获机械智能设计系统关键技术研究”的基础部分，主要运用虚拟设计对断尾机构进行创新设计；运用虚拟仿真技术，对设计的断尾机构功能进行仿真验证；通过物理试验寻找最佳断尾工具组合参数；根据试验确定的参数对断尾组件进行动力学分析。具体工作为：一、通过对甘蔗生长及自身特性的测量分析和对切割理论的研究，对断尾机构进行了结构创新设计。二、介绍了适合断尾仿真的虚拟甘蔗的建模方法，即根据柔性连接理论，建立多段刚性短梁加柔性连接组成的接近甘蔗真实状态的甘蔗模型。采用设计的断尾机构和建立的甘蔗模型，并参照砍蔗试验的运动参数组合，在ADAMS中对单根甘蔗作了断尾流程仿真分析，并通过细化甘蔗模型得出了与砍蔗试验结果较接近的断尾力，对多根甘蔗进行了分流仿真，验证机构设计的合理性，并对设计的举升臂作了静力学强度分析。叁、根据所设计的断尾机构，设计试验装置进行单刀盘断尾试验。对不同的盘式断尾工具进行了试验比较，以选择较好的断尾工具；通过对正交试验结果进行分析得出断尾组件部分最佳工作参数和对断尾效果有显着影响的因素；计算出单根甘蔗断尾的实耗功率上限值，并计算出断尾力，选取了合适的马达驱动。四、断尾装置在工作时，切割阻力等因素会使断尾装置切割组件在工作中出现结构振动，本文应用ANSYS软件对切割组件——刀片、刀盘进行动态特性分析，根据振动理论，通过计算单个组件的振动固有频率并对它们进行振动安全性校核，并提出了一些提高刀片、刀盘的抗振性能的措施。
任晓智[2]2003年在《小型甘蔗收获机械断尾机构的创新设计与仿真研究》文中提出本文研究的课题源于国家自然科学基金项目“甘蔗收获机械的运动机理及可视化虚拟设计的研究”，主要是对甘蔗收获机械的“瓶颈”部件——断尾机构进行创新设计及仿真的研究。国外的大型甘蔗收获机械，其断尾机构设在整个机械的前部，在甘蔗直立状态切尾，由操作人员目测，通过液压机构调节刀具的升降来控制被切断的蔗尾的长短。据了解在实际使用中，由于甘蔗的高低不一，致使操作人员无法实时调整断尾机构的高度，致使断尾误差很大。在国内，绝大部分甘蔗收获机械不设断尾机构，因此研制具有自动判断蔗尾位置的小型甘蔗收获机械的断尾机构意义重大。 1、本论文通过对甘蔗直径的测量、分析，发现甘蔗具有以下生长特点：蔗尾直径相对恒定，其直径变化率远比蔗径直径变化率小许多。从而提出了一种设计断尾机构的新思路即：通过直径的不同判别蔗尾的位置。 2、通过概念设计的方法，对断尾机构进行功能分析，得到了叁种具有同一基本原理的新型的断尾机构：侧挂式螺旋断尾机构、腹卧式螺旋断尾机构、直立式断尾机构。 3、对其中两种螺旋断尾机构进行了结构设计及初步的仿真分析，并对侧挂式螺旋断尾机构设计了实验装置，进行实验，验证其可行性。 4、对直立式断尾机构进行了虚拟设计，并利用虚拟样机技术对其进行了详细的仿真分析。得到了机构的主要参数：甘蔗的倾斜角、锥辊的锥底角、锥辊的转速、夹持带的夹持方案对断尾性能的影响规律，并进行了优化，对优化机构进行了实验验证。 本文提出了设计断尾机构的新思路，并利用虚拟样机技术对创新机构进行了仿真分析及结构优化，对新型断尾机构的研制开发具有一定的参考价值。
胡珊珊[3]2005年在《履带式小型甘蔗收割机虚拟样机仿真分析及实验研究》文中认为小型甘蔗联合收割机对于加快我国甘蔗种植机械化、增强我国糖业国际竞争力具有极其重要的作用。本文作为国家自然科学基金资助项目“基于知识的甘蔗收获机械智能设计系统关键技术研究”的基础部分,主要运用虚拟设计及协同仿真技术,通过对虚拟甘蔗收割机模型进行叁维建模和运动、动力仿真,搭建虚拟实验平台,为甘蔗收获机械智能设计系统提高设计知识和经验数据。其中具体包括以下工作: 首先,通过调查研究甘蔗种植收割情况及国内外甘蔗收割机研究现状,搭建基于协同仿真技术的甘蔗收割机虚拟设计技术路线,详细阐明甘蔗收割机虚拟设计技术方案是遵照“由下而上、由上而下”的路线进行的,并由此深入研究了相关的先进设计、制造技术。 其次,研究了柔性化甘蔗的建立方法并选择适于研究甘蔗收割机的方法,并从理论上分析含柔性梁机械系统的有限段方法。进行柔性甘蔗模型与刚性甘蔗模型的仿真分析,研究两种甘蔗模型在甘蔗特性和收割机研究上与实际甘蔗的拟实性问题。 再次,在提出基于ADAMS的新的Proe装配模式下,按照虚拟设计技术路线由下至上地进行仿真分析甘蔗收割机关键部件的运动、动力特性,并建立台架虚拟实验平台,以此平台进行台架机构扶架横杆的虚拟实验研究,并通过建立台架机构的ANSYS静力学分析模型优化台架结构,分析优化后结构模型的合理性、功能满足度及机构干涉问题。再者,按照虚拟设计技术路线由下至上方案进行整机物流仿真及运动、动力学仿真,优化各功能部件结构及转速,分析在满足生产率要求下的整机结构性能。 最后,在定义砍蔗质量两个指标——切割损失和破头率的基础上,通过砍蔗实验平台进行收割机砍蔗实验,分析叁个单因素实验的最优参数组合,并对各个因素下双刀盘和单刀盘的正交实验进行方差分析,得到因素对切割损失的影响大小排序,并分析了单双刀盘结构下对切割损失的影响。
孙秀花[4]2005年在《小型甘蔗收获机运动学、动力学虚拟仿真研究》文中进行了进一步梳理针对目前甘蔗收获机的研究现状:国外的大型甘蔗收获机不适合我国的丘陵、坡地、无规划种植等具体形势,国内的小型甘蔗收获机机械化程度不高、无系列化生产等缺陷,本文提出采用虚拟样机技术结合甘蔗的具体物理特性和种植情况来研究适用于我国南方丘陵地带的小型甘蔗收获机。本文主要工作为甘蔗收获机的运动学仿真、动力学仿真以及部分仿真结果的试验验证。 1、根据甘蔗的种植方式、收获方式以及所研究小型甘蔗收获机的生产率要求来确定收获机的工作速度,并在保证各模块物流畅通的前提下确定各模块的临界运动参数; 2、运动学仿真过程中本文首先根据运动的传递将整机分成几个较简单的模块,各模块仿真合理之后再利用ADAMS自带的组合功能将各模块组合为整机进行仿真,该方法解决了整机仿真时因约束关系的复杂给研究带来的不便; 3、根据甘蔗的物理特性将其作柔性化处理,结合柔性的甘蔗模型研究甘蔗收获机的动力学特性并与采用刚性甘蔗模型的仿真结果进行比较; 4、试验验证切割部分虚拟仿真结论,分析影响切割质量、切割力的因素、各因素与切割质量和切割力两个实验指标之间的关系,以及各因素对实验指标的影响程度。
曾志强[5]2007年在《小型轮式甘蔗收获机总体研究及车架的设计分析》文中进行了进一步梳理研制出适用于我国南方丘陵地带的小型轮式联合收割机对于加快我国甘蔗收获机械化、增强我国糖业国际竞争力具有极其重要的作用，且具有很好的发展机遇和巨大的市场潜力。本文在课题组已有研究的基础上，对甘蔗收获机各部件的原理和整体方案进行总结研究；对车架结构进行设计和分析。利用虚拟设计技术，对甘蔗收获机的各部件和整机模型进行叁维建模、虚拟受力、运动和动力仿真，通过分析获得有价值的数据并确定合理的结构、流程参数。本文对整车进行的仿真及动态分析与设计，对研发小型甘蔗收获机有着重要的意义等。本文主要工作如下：一、在课题组已有研究的基础上，对小型轮式甘蔗收获机的功能和整体方案进行系统的研究总结；二、在断尾机构前置的情况下，利用具有试验测得参数的柔性化甘蔗模型对甘蔗物流进行设计仿真分析，找出最佳的整体布局，从而保证各部件结构位置的合理性以及物流的顺畅性；提高了甘蔗收获机工作流程虚拟设计研究的拟实性；叁、对整机的行驶性能进行分析，并通过利用ADAMS软件来仿真验证甘蔗收获机具有良好的行驶平顺性、操作的稳定性和爬坡能力；四、对甘蔗收获机车架部件进行了详细设计及选型，建立了详细的叁维实体模型，并对其进行强度和振动进行分析来优化车架的结构设计。应用叁维建模软件Pro／E建立模型，用Ansys、ADAMS软件进行常模态分析和受迫振动分析。通过对整机和车架的动态特性分析，由此初步确定其激振频率，使砍刀盘避开激振频率而具有良好的抗振性能。
蒋红梅[6]2012年在《小型甘蔗收获机传动系统的设计与试验研究》文中提出研制出适用于丘陵地带的小型甘蔗收获机,对于降低生产成本,提高农业机械化水平有着重要的意义。传动系统是甘蔗收获机的重要组成部分,整机功率、扭矩和转速的分配直接关系到砍蔗、剥叶断尾、物流输送及行走速度的效果。合理的设计各执行机构的功率,达到既可满足各执行机构的充足的动力,又不造成动力的浪费,是本文的目标。本文依托国家科技部科技人员服务企业项目,借助与钦州力顺机械有限公司合作的良好平台,通过对原有样机的总结和国内外现有机型的分析,提出采用液压与机械相结合的的传动方式。结合小型甘蔗收获机的传动系统的功能需求和技术要求,采用理论分析和试验研究相结合的方法,对传动系统进行研究。主要内容如下:一、通过原有样机存在问题的分析,提出合理的传动方案。根据整体布局及各执行机构的最优转速要求,设计合理的传动路线,使各执行机构转速既能维持稳定,又不浪费动力。二、通过理论分析,得到各执行机构功率的影响因素。根据两台样机的试验研究数据,设计各执行机构较恶劣工况的功率,并匹配整机功率,为甘蔗收获机功率后续的设计起参考作用。叁、采用AMESim对小型甘蔗收获机各关键执行机构进行扭矩、压力、功率、转速的仿真分析研究。四、通过对课题组与广西力顺机械有限公司合作生产的原有样机、改进样机的进行试验研究,得到各执行机构在车间模拟试验、田间模拟试验及田间试验的负载压力,通过公式转换计算得到各执行机构的功率,并对试验过程中的不同工况进行比较,得出各执行机构功率变化的规律。
胡金冰[7]2015年在《甘蔗收割后集成作业系统结构设计与作业速度仿真优化》文中研究表明针对甘蔗联合收获机械和输送系统国内外研究现状,为了解决国内小型整秆式甘蔗联合收获机存在输送堵塞、剥净率和断尾率不高等问题,本文研究了利用虚拟设计及仿真分析手段开发整秆式甘蔗联合收获机输送系统的方法和技术。根据输送机理、碎叶机理、剥叶机理和断尾机理的研究,在试验中考察了碎叶过程对剥叶质量的影响和断尾速度对断尾质量的影响,主要工作和结论如下：(1)设计了一套集前输送机构、两级碎叶机构、两级剥叶机构和后输送断尾机构于一体的整秆式甘蔗收获机甘蔗收割后集成作业系统。(2)利用虚拟设计及仿真分析手段,建立了甘蔗收割后集成作业系统各机构的虚拟样机仿真模型,分别对前输送机构、碎叶机构、剥叶机构和后输送断尾机构仿真试验优化了机构作业速度参数。(3)采用二次回归通用旋转组合试验设计方法,结合仿真结果确立了影响甘蔗剥叶断尾质量的最优参数：前后输送机构转速为220r/min,第一级碎叶机构的碎叶轮转速为574r/min,第二级碎叶机构的碎叶轮转速为383r/min,两级剥叶机构的剥叶轮转速为490r/min,断尾机构的断尾轮转速为184r/min,经实验验证得到未剥净率5.18%,断尾率98%,伤皮率12.46%,折断率0%。
王俊, 胡金冰, 吴剑锋[8]2014年在《我国甘蔗收获机虚拟设计综述》文中指出针对我国甘蔗机械化收获水平低和生产效率不高,现在一直没有出现一款能适应我国实际生产并得到大量推广使用的甘蔗收获机等问题,基于农业装备虚拟设计方法,概述了甘蔗收获机械的特点.从我国甘蔗收获机在虚拟设计应用研究的实际情况出发,重点综述了我国甘蔗收获机在整机虚拟设计、扶蔗机构、切割机构、剥叶机构、作业过程动态仿真等方面的虚拟设计应用研究状况.结合甘蔗收获机械的发展与推广,分析了扶蔗机构、剥叶机构、作业过程动态仿真和整机虚拟设计方面存在的问题和局限性:甘蔗模型不符合实际,虚拟设计与农艺要求结合少,虚拟设计与"机电液"结合少,虚拟样机模型不够完善.针对目前甘蔗收获机在虚拟设计应用研究中存在的问题和局限性,提出了应该从关键机构入手,结合虚拟设计的优势,今后可以重点从以下几个方面深入开展研究:甘蔗物理特性的研究,结合农艺要求,与"机电液"相结合,完善虚拟样机模型.
黄文勤[9]2002年在《产品数据管理在甘蔗收获机械可视化虚拟设计平台中的应用与研究》文中指出产品数据管理(PDM)是一门用来管理所有与产品相关信息和与所有产品相关过程的技术，它正以其强大的功能成为当前企业推广应用的热门技术之一。本文结合国家自然科学基金项目——小型甘蔗收获机械可视化虚拟设计平台的研究，进行PDM平台的设计，并参考国内外有关文献及资料，对SmarTeam(PDM)系统在工程项目内的实施及开发技术进行研究。 本文首先阐述了有关PDM的基本原理和基本概念，分析了PDM的技术原理，并在此基础上对PDM系统的功能及实施目标进行了论述。随后，详细分析了PDM系统的实施方法，建立了一个实施开发PDM系统的信息模型，并对实施途径进行了论述，以提高虚拟设计平台的设计效率。此外，论文还对实施PDM的技术要点和实施障碍进行了分析。 本论文的研究工作紧密地结合了甘蔗收获机械可视化虚拟设计平台PDM的实施。通过对甘蔗收获机械可视化虚拟设计平台需求功能的分析、甘蔗收获机械设计文档管理模板的构建、甘蔗收获机械虚拟样机工作流程的定制，以及PDM与二维、叁维CAD的集成以及CAE和甘蔗收获机械设计专家系统的接口功能分析，实现了甘蔗收获机械的设计文档和设计过程的管理，为甘蔗收获机械虚拟样机提供了一个高效的设计开发平台。
刘先杰[10]2006年在《小型甘蔗联合收割机流程虚拟仿真分析及集蔗机构的改进》文中提出小型甘蔗联合收割机对于加快我国甘蔗收获机械化、增强我国糖业国际竞争力具有极其重要的作用。本文作为国家自然科学基金资助项目“基于知识的甘蔗收获机械智能设计系统关键技术研究”的基础部分，主要运用虚拟设计技术，对甘蔗收割机各部件以及整机模型进行叁维建模和虚拟运动、动力仿真，通过分析获得有价值的数据。主要工作是通过对甘蔗流程的仿真分析，确定合理的流程结构、流程数据等。以及通过对结构的改进、得到更有效的集蔗机构。具体工作为： 一、利用叁维软件Pro／E建立了甘蔗收割机流程各部件的叁维模型，利用Pro／E和ADAMS建立喂入、输送、断尾和剥叶的虚拟样机，并进行联合仿真。仿真过程中，结合柔性化甘蔗模型在流程虚拟样机中运动、受力等情况，确定甘蔗流程仿真各参数，根据甘蔗模型在不同条件下流程仿真效果的不同、所获得的各项参数的不同，来调整并初步确定虚拟样机及其各部件的结构、布局等；继续对多根甘蔗能否按要求通过输送、断尾、剥叶和收集部分进行了仿真分析，必要时适当调整仿真参数，使甘蔗在收获过程中的流程状态有效、合理，实现多根甘蔗的物流。 二、结合以前的叁角集蔗机构，针对叁角集蔗机构由于受甘蔗长度比较大、长短不一致等因素的影响，使卸在地上的甘蔗排放不整齐、甚至错乱，不利于打捆的缺点，改进集蔗机构，实现从侧面卸载甘蔗。并对其收
参考文献：
[1]. 小型甘蔗收获机断尾机构创新设计与仿真试验分析[D]. 江少杰. 广西大学. 2007
[2]. 小型甘蔗收获机械断尾机构的创新设计与仿真研究[D]. 任晓智. 广西大学. 2003
[3]. 履带式小型甘蔗收割机虚拟样机仿真分析及实验研究[D]. 胡珊珊. 广西大学. 2005
[4]. 小型甘蔗收获机运动学、动力学虚拟仿真研究[D]. 孙秀花. 广西大学. 2005
[5]. 小型轮式甘蔗收获机总体研究及车架的设计分析[D]. 曾志强. 广西大学. 2007
[6]. 小型甘蔗收获机传动系统的设计与试验研究[D]. 蒋红梅. 广西大学. 2012
[7]. 甘蔗收割后集成作业系统结构设计与作业速度仿真优化[D]. 胡金冰. 浙江大学. 2015
[8]. 我国甘蔗收获机虚拟设计综述[J]. 王俊, 胡金冰, 吴剑锋. 浙江大学学报(农业与生命科学版). 2014
[9]. 产品数据管理在甘蔗收获机械可视化虚拟设计平台中的应用与研究[D]. 黄文勤. 广西大学. 2002
[10]. 小型甘蔗联合收割机流程虚拟仿真分析及集蔗机构的改进[D]. 刘先杰. 广西大学. 2006