与秸秆压块机械配套的秸秆推送装置的设计

【摘要】：秸秆推送装置利用连杆曲线中的“D”字形轨迹,确定曲柄连杆机构的形式,采用间歇输送的方式进行秸秆原料的输送,利用变频调速电机和针刺有效长度可调结构来调整传送的效率。该传送装置主要与秸秆压缩装置等进行配套使用,在一定程度上解决了原始的传送带传输带来的诸多不便,缩短了传送距离,减少了所需的劳动力,减轻了工人劳动强度。本课题对搅龙式传输方案、带钩输送带正交上料方案、伸缩齿正交上料方案、水平推送输送方案进行了优缺点的对比分析,提出了一种利用连杆机构运动轨迹实现间歇传输的秸秆输送设计方案,对设计方案进行了理论模型的建立并进行了仿真分析；在此基础上,完成了整套产品图纸的绘制,并利用PROE软件进行了三维实体建模、虚拟装配以及干涉分析；最后,制造出实验样机并搭建了秸秆推送试验台,研究了秸秆输送装置的输送性能。所完成的主要工作归纳如下：1.基于连续输送方式和间歇输送方式,设计了四种秸秆输送方案并用PROE软件绘制了各自的三维方案图。对推送方案进行了简单的运动仿真,证明其运动的可行性。分析对比四种方案各自的优点与缺点,最终选择一个较优的方案。2.基于秸秆推送的方案,介绍了秸秆推送的原理,对模型进行运动学参数化建模,建立了位移方程、速度方程和加速度方程,为后面的仿真分析和提供了理论依据。3.对动力学分析的目的进行了说明,介绍了达朗贝尔原理,对动力学分析的假定条件进行了设定,针对优选的设计方案,建立了动力学分析模型。4.利用ADAMS仿真软件建立了机构的模型,对机构的运动学和动力学进行了仿真,同时绘制了相应的曲线。通过对曲线的分析可以验证机构运动的可行性,获得关键部位的速度、加速度以及受力的变化情况,为后面的机构设计奠定了基础。5.通过对工作状况的分析,计算出工作需要的工作频率以及电动机的功率；对轴进行设计计算并对关键零部件进行设计；利用PROE软件对所设计的零部件进行三维实体建模,并完成虚拟装配；对结构进行运动性能以及干涉性分析。6.搭建了秸秆推送装置试验台,验证了“D”字形运动轨迹,研究了推送频率、消耗功率随相关参数的变化。通过本课题的研究,为后续秸秆推送装置最终参数的确定奠定了基础,并为后续秸秆推送装置的量产提供理论依据和技术支持,对提高秸秆输送的效率,减轻人工作业负担具有重要意义。 【关键词】：秸秆 推送 曲柄连杆 间歇式
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S229
【目录】：

• 摘要9-11
• ABSTRACT11-13
• 第一章 绪论13-19
• 1.1 研究背景和意义13-14
• 1.1.1 秸秆的应用13
• 1.1.2 研究的背景13-14
• 1.1.3 研究的意义14
• 1.2 国内外研究现状14-18
• 1.2.1 国外研究状况14-16
• 1.2.2 国内研究状况16-18
• 1.3 研究目标和内容18-19
• 第二章 输送方案的设计与分析19-24
• 2.1 输送设备的介绍19-20
• 2.1.1 输送设备的分类19
• 2.1.2 间歇式输送设备与连续输送设备特点对比19-20
• 2.1.3 连续输送设备类型20
• 2.2 输送方案的提出20-23
• 2.2.1 搅龙式输送方案20-21
• 2.2.2 带钩输送带正交上料方案21-22
• 2.2.3 伸缩齿正交上料方式22
• 2.2.4 水平推送的输送方式22-23
• 2.3 方案比较23
• 2.4 本章小结23-24
• 第三章 秸秆推送机构运动学分析24-30
• 3.1 平面连杆机构概述24-26
• 3.1.1 平面连杆机构的发展史24-25
• 3.1.2 连杆机构的分析25-26
• 3.2 秸秆推送机构的原理26
• 3.3 建立秸秆推送机构运动学模型26-29
• 3.3.1 建立位移方程27
• 3.3.2 建立速度方程27-28
• 3.3.3 建立加速度方程28-29
• 3.4 本章小结29-30
• 第四章 秸秆推送机构的运动学仿真分析30-37
• 4.1 计算机辅助分析技术30
• 4.2 ADAMS软件的介绍30-31
• 4.3 秸秆推送机构的运动学仿真分析31-36
• 4.3.1 建立模型31-32
• 4.3.2 运动学曲线分析32-36
• 4.4 本章小结36-37
• 第五章 秸秆推送机构动力学分析37-47
• 5.1 秸秆推送机构动力学分析概述37-39
• 5.1.1 动力学分析的目的37
• 5.1.2 达朗贝尔原理的介绍37-39
• 5.1.3 动力学分析的假定条件39
• 5.2 动力学模型的建立39-42
• 5.2.1 秸秆推送机构工况分析39-40
• 5.2.2 符号说明40-41
• 5.2.3 秸秆推送机构数学模型的建立41-42
• 5.3 秸秆推送机构的动力学仿真42-46
• 5.4 本章小结46-47
• 第六章 秸秆输送装置的结构设计47-63
• 6.1 电动机选择47-49
• 6.1.1 需要的工作频率47
• 6.1.2 计算输出的平均功率47-48
• 6.1.3 选取电动机的功率48
• 6.1.4 确定电机转速48-49
• 6.2 轴的设计49-54
• 6.2.1 危险轴颈大小的确定49-52
• 6.2.2 轴结构设计52-54
• 6.3 关键部零件的设计54-59
• 6.3.1 零件设计应注意的问题54-55
• 6.3.2 偏心盘1的设计55
• 6.3.3 连杆的设计55-56
• 6.3.4 摇杆的设计56
• 6.3.5 针板的设计56-57
• 6.3.6 孔板的设计57-58
• 6.3.7 箱体的设计58-59
• 6.4 秸秆推送机构的三维实体建模及虚拟装配59-62
• 6.4.1 三维实体建模的实现59-60
• 6.4.2 虚拟装配的实现60-61
• 6.4.3 秸秆推送装置总体装配的干涉检查61-62
• 6.5 本章小结62-63
• 第七章 秸秆推送装置实验研究63-72
• 7.1 实验台总体63-64
• 7.2 秸秆推送的评价指标64
• 7.3 “D”字形轨迹的验证实验64-67
• 7.3.1 实验设备介绍64-65
• 7.3.2 实验步骤65
• 7.3.3 实验结果分析65-67
• 7.4 输送效率实验分析67-69
• 7.4.1 实验设计67-68
• 7.4.2 实验结果分析68-69
• 7.5 消耗的功率实验分析69-71
• 7.5.1 实验设计69-70
• 7.5.2 实验结果分析70-71
• 7.6 本章小结71-72
• 第八章 结论与展望72-75
• 8.1 研究结论72-73
• 8.2 创新与不足之处73-74
• 8.3 展望与建议74-75
• 参考文献75-79
• 致谢79

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