玉米秸秆打捆部件的研究

【摘要】：玉米秸秆具有很高的营养价值,青储可以用作牲畜的饲料,可以生产沼气、进行生物质发电,用途非常广泛。我国的玉米秸秆资源丰富,但是,由于各种因素的影响,秸秆收集、整理和运输的成本不断增加,使得对秸秆的综合利用相对滞后。打捆机的应用是提高玉米秸秆利用率的重要手段,可以使我国玉米秸秆收获的机械化水平有所提高,具有良好的应用前景。 本文首先讨论了玉米秸秆收获机械的发展历史,分析了国内外打捆机的研究进展,介绍了打捆机的整体结构及工作原理,为打捆机的设计与研究提供了理论支持。在现有秸秆收获机械的基础上,对玉米秸秆打捆的工艺方案和打捆机的关键零部件进行了研究。 计算了主要打捆部件的参数。对打捆机的捆绳机构、割绳机构中的齿轮转动和链传动进行了计算,根据其工作环境及运行状况,参照国家标准对传动机构参数的规定,完成了重要参数的优化。 建立了零件的三维模型,并进行仿真分析。根据主要打捆部件的参数,运用三维软件Pro/Engineer绘制了打捆机主要部件的零件图,并对零件进行了装配,利用软件中的机构模块进行了零件的运动模拟与仿真分析,为打捆机的优化与改进提供了理论依据。 为了使打捆机能够适应多变的工作环境,对打捆机进行了田间试验。测试了成捆率、秸秆捆密度等各项作业指标,并与国家标准进行对比分析,发现其中存在的不合理因素。通过田间试验发现打捆机的秸秆损失率比较大,捆绳机构的工作状况不佳、工作效率低以及连续工作时间短等问题,提出了问题的解决方案,并对关键部件进行了优化设计与改进,使打捆机的性能更可靠,工作更稳定。 经过改进之后,通过田间试验进行验证,将改进前后的试验数据进行了对比。通过对比发现：改进之后打捆机的打捆成功率提高、秸秆损失率减少,平均打捆时间缩短,连续工作的时间增长,达到了国家标准的要求。 玉米秸秆打捆机的应用,便于实施秸秆青贮,可以提高青贮作业效率,保证青储秸秆质量,可以简化传统的玉米秸秆青储的工序,符合农村产业化发展的要求。国家对玉米秸秆打捆机的需求量不断增加,对农业机械的研究开发也加大了投入力度,必将推动和加快秸秆收获机械的发展,促进机械化水平的提高。 【关键词】：玉米秸秆 打捆部件 零件装配 运动仿真
【学位授予单位】：吉林农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：S225.22
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 研究的目的意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.2.1 国外对秸秆打捆机的研究现状10-11
• 1.2.2 我国的研究情况11-12
• 1.3 本章的主要研究内容12-14
• 第二章 打捆机原理和总体结构设计14-24
• 2.1 打捆机的工作原理14-19
• 2.1.1 打捆机的结构组成14-16
• 2.1.2 打捆机的工作过程16-17
• 2.1.3 捆绳机构的工作原理17-18
• 2.1.4 割绳机构的工作原理18-19
• 2.2 打捆机总体结构设计计算19-23
• 2.2.1 前言19
• 2.2.2 打捆装置参数19
• 2.2.3 捆绳机构链传动的计算19-20
• 2.2.4 捆绳机构齿轮传动的计算20-21
• 2.2.5 成型辊链传动的计算21-23
• 2.3 本章小结23-24
• 第三章 打捆部件的PRO/E运动模拟24-42
• 3.1 PRO/ENGINEER简介24-25
• 3.2 运用PRO/E绘制零件图25-30
• 3.3 进行零件的装配30-34
• 3.3.1 编辑装配31
• 3.3.2 分解视图31-32
• 3.3.3 取消分解视图32
• 3.3.4 连接装配32-34
• 3.4 PRO/E运动模拟与仿真分析34-40
• 3.4.1 齿轮机构的运动模拟35-36
• 3.4.2 链轮机构的仿真分析36-40
• 3.5 本章小结40-42
• 第四章 打捆部件的田间作业性能指标测试分析42-48
• 4.1 试验条件42
• 4.2 试验要求42
• 4.3 试验结果42-43
• 4.4 出现的问题与解决办法43-45
• 4.4.1 秸秆损失率大、秸秆捆密度不均匀43-44
• 4.4.2 捆绳机构停止工作44
• 4.4.3 工作效率低、连续工作时间短44-45
• 4.5 改进方案与试验效果45-48
• 4.5.1 成型辊的改进与效果45-46
• 4.5.2 捆绳机构的改进与效果46-47
• 4.5.3 割绳机构的改进与效果47-48
• 第五章 结论与展望48-49
• 5.1 结论48
• 5.2 展望48-49
• 参考文献49-51
• 致谢51-52
• 作者简介52

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