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摆管式撒肥机的研究与设计

2020-12-07阅读(239)

摆管式撒肥机的研究与设计

论文摘要

施肥是农业增产的主要手段之一,在农业生产中有着举足轻重的作用,但人工施肥过程繁琐复杂,劳动强度大,劳动生产率低;使用机械进行施肥作业不但提高化肥利用率,获得稳产高产,而且还可以减轻农民的劳动强度,针对这种情况,本文运用仿生学原理设计出了一种摆管式撒肥机,在文中对这种摆管式撒肥机进行了运动学和动力学的分析,设计了零部件外形尺寸,最后结合Pro/E软件进行实体建模和运动仿真分析。(1)测定和研究了颗粒肥料的物理特性,为撒肥机的零部件设计提供基础理论数据。以高塔复合肥为试验研究对象,测出了相关的物理特性值:千粒重为8.49g、平均粒径3.2mm,真实密度1.299kg/ml,堆积密度为0.582g/ml,休止角为45°,内摩擦角为47°,壁面摩擦角为20°。(2)在分析研究各种施肥机械的基础上,深入研究了摆抖式、离心圆盘式、气力式撒肥机的机构原理及特点,采用仿生学原理设计了摆管式撒肥机。(3)对撒肥机摆动机构进行了运动学和动力学分析,对肥料在摆管以及脱离摆管口之后的运动情况进行了理论分析,得出机构输入动力摆动宽度的数学模型;同时得出了机构各零部件间的动力关系以及肥料的出口速度和抛洒距离的数学模型;从理论上保证了机构设计的可行性。(4)设计分析了摆管式撒肥机的输入轴、偏心盘、摆叉、肥箱、肥料计量器、摆管等零部件,得出其具体的结构尺寸。(5)应用Pro/E软件,对零部件进行实体建模、摆动机构装配以及撒肥运动仿真,获得了摆管出口的运动特性图线,为后期的实体结构设计提供依据。总之,本文结合颗粒肥料的物理机械特性,对摆管式撒肥机的关键部件进行虚拟设计,并运用Pro/E软件对其进行动力学仿真,为今后对摆管式撒肥机机构进一步研制和开发提供理论依据和方法。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 目的及意义
  • 1.1.1 化肥撒施的目的及意义
  • 1.1.2 研究化肥撒施机的目的和意义
  • 1.2 化肥撒施机的国内外发展现状
  • 1.2.1 国外发展现状
  • 1.2.2 国内发展现状
  • 1.3 本文研究内容
  • 1.4 技术路线
  • 1.5 计划设计指标
  • 第二章 肥料的物理特性
  • 2.1 颗粒肥料的物理参数的测定
  • 2.1.1 千粒重的测定
  • 2.1.2 颗粒尺寸的测定
  • 2.1.3 密度的测定
  • 2.1.4 摩擦角的测定
  • 2.2 结果分析
  • 2.2.1 通过实验测出了所取样品NPK 复合肥的相关物理参数
  • 2.2.2 所测数据对施肥机械设计的影响
  • 2.3 本章小结
  • 第三章 施肥机方案的研究设计
  • 3.1 排肥器分类
  • 3.2 不同类型排肥器的工作原理及其性能特点
  • 3.2.1 条状排肥器
  • 3.2.2 撒肥器
  • 3.3 类型分析对比
  • 3.3.1 对施肥机械工作有重要影响的固体化肥的特性
  • 3.3.2 排肥器要求
  • 3.3.3 对比分析
  • 3.4 摆管式撒肥方案的确定
  • 3.5 本章小结
  • 第四章 摆管式撒肥机的理论分析
  • 4.1 摆管式撒肥机结构及工作原理
  • 4.1.1 撒肥部件的结构
  • 4.1.2 工作原理
  • 4.2 摆动机构运动学分析
  • 4.2.1 摆动机构的运动特征与性能参数
  • 4.2.2 摆管口的运动方程
  • 4.3 摆动机构的动力学分析
  • 4.3.1 输入轴和偏心盘的受力分析
  • 4.3.2 摆叉的受力分析
  • 4.3.3 水平摆动杆的受力分析
  • 4.4 肥料粒子的运动分析
  • 4.4.1 肥料粒子在摆管内的运动过程
  • 4.4.2 肥料颗粒在空气中的运动过程
  • 4.5 机械机构参数的影响因素分析
  • 4.6 本章小结
  • 第五章 摆管式撒肥机的分析设计
  • 5.1 动力选择
  • 5.2 撒肥机与拖拉机的联接形式
  • 5.3 撒肥部件的结构设计
  • 5.3.1 摆动机构的设计
  • 5.3.2 下肥通道的部件设计
  • 5.4 本章小结
  • 第六章 摆动机构零部件的 Pro/ENGINEER 建模
  • 6.1 输入轴的模型
  • 6.2 偏心盘的模型
  • 6.3 摆叉的模型
  • 6.4 水平摆动轴模型
  • 6.5 肥箱的设计模型
  • 6.6 肥料计量器模型
  • 6.7 摆动管模型
  • 6.8 机架的模型
  • 6.9 摆管、立轴、水平摆动轴的简单组合图模型
  • 6.10 摆动机构组装模型
  • 6.11 本章小结
  • 第七章 摆动机构动态仿真及运动分析
  • 7.1 Pro/MECHANICA 的机构运动仿真简介
  • 7.2 摆动机构的动态仿真
  • 7.2.1 机构外形
  • 7.2.2 运动环境建立
  • 7.3 摆动机构运动分析
  • 7.3.1 运动分析过程
  • 7.3.2 动分析结果
  • 7.4 本章小结
  • 第八章 结论与展望
  • 8.1 结论
  • 8.2 创新点
  • 8.3 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者简介

    • 相关论文文献

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