学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

联合整地机平整和镇压部件的设计与试验研究

作　者: 张成亮
导　师: 王金武
学　校: 东北农业大学
专　业: 农业机械化工程
关键词: 联合整地机 平整部件 镇压部件 保护性耕作 试验设计 有限元
分类号: S222
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 105次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


黑龙江作为我国重要的产粮基地,正面临着黑土区土壤退化日益严重、耕地减少、水土流失严重、地力下降和作业成木提高的严峻形势。传统的农业耕作技术也面临新的挑战和历史性转变。从目前农业耕作新技术、新工艺的创新与发展趋势看,世界各国已将研究高效、节能、节水蓄水、联合少耕机械化作业作为发展方向。目前,我国联合整地机平整、碎土等作业大部分是通过旋耕实现,这种作业方式易引起风蚀、水蚀,造成水土流失,违背保护性耕作要求。针对这一现状,本文利用对称分布的球面圆盘式合墒装置和栅条式镇压装置联合作业,既能形成合理的耕层结构,又符合发展可持续农业的要求,实现农机与农艺相结合。具体研究内容如下：(1)深入研究国内外已有的平整和镇压部件的工作原理和特点,根据农业生产的特点和新的农艺要求,研究探讨耕整联合作业机具平整和镇压部件的新工艺,设计了适合耕整联合作业的平整和镇压部件,详述了其设计思想和工作原理。该部件作业后可使土壤达到较为合理的耕层结构,实现蓄水保墒的农艺技术要求。(2)根据设计要求,设计了一种液压装置,能够实现窄幅运输。利用三维建模软件Pro/E和CATIA建立平整和镇压部件的三维实体模型,并对其进行有限元分析,得到梁架在工作状态下的分析数据。(3)对平整部件和镇压部件进行田间试验。以碎土率和平整度为响应指标,选取作业速度、合墒盘直径和合墒盘偏角为试验因素,采用Box-Behnken试验设计方案,利用Design-Expert6.0.1软件进行试验数据的处理与分析。建立因素与响应指标的回归方程和响应曲面,得出诸因素对碎土率和平整度影响的显著性依次均为合墒盘直径、作业速度和合墒盘偏角,并采用多目标优化的方法,进行模型优化,得到满足响应指标范围的诸因素最佳组合方案。经田间试验表明,设计的联合整地机平整和镇压部件满足新农艺要求,是解决春旱保墒、增加土壤蓄水能力、改善土壤结构的理想机具。

全文目录


摘要  8-9
ABSTRACT  9-11
1 引言  11-18
  1.1 研究的目的和意义  11-12
  1.2 联合作业机具的研究现状及发展趋势  12-15
    1.2.1 国外研究现状  12-13
    1.2.2 国内研究现状  13-15
    1.2.3 发展趋势  15
  1.3 本文研究的主要内容和方法  15-16
    1.3.1 研究的主要内容  16
    1.3.2 研究的主要方法  16
  1.4 技术路线  16-18
2 平整部件的设计  18-29
  2.1 平整部件的工作原理  18
  2.2 平整部件的组成  18-29
    2.2.1 合墒器的构造  19
    2.2.2 合墒盘的设计  19-23
    2.2.3 液压装置的设计  23-29
3 镇压部件的设计  29-35
  3.1 镇压部件的工作原理  29
  3.2 镇压部件的组成  29-35
    3.2.1 镇压器的构造  30-31
    3.2.2 镇压器的设计  31-32
    3.2.3 液压装置的设计  32-35
4 牵引梁架的有限元工程分析  35-45
  4.1 有限元法及CATIA工程分析模块概述  35-37
    4.1.1 有限元法简介  35-36
    4.1.2 有限元法在农业机械中的应用  36-37
    4.1.3 CATIA工程分析模块概述  37
  4.2 镇压部件牵引梁架的有限元工程分析  37-45
    4.2.1 有限元模型的建立  37-38
    4.2.2 定义材料属性  38-39
    4.2.3 有限元网格划分  39-40
    4.2.4 创建连接关系及定义连接特性  40-41
    4.2.5 施加约束和载荷  41-43
    4.2.6 计算与分析  43-45
5 平整部件和镇压部件工作性能的试验研究  45-66
  5.1 试验设备与试验方法  45-48
    5.1.1 试验设备与仪器  45
    5.1.2 试验前准备和试验方法  45-46
    5.1.3 试验标定与测定  46-48
  5.2 试验因素与响应指标的选取  48-49
    5.2.1 响应指标的选取与评定  48-49
    5.2.2 试验因素的选取  49
    5.2.3 因素诸水平的选取  49
  5.3 单因素试验  49-57
    5.3.1 碎土率的单因素试验研究  49-53
    5.3.2 平整度的单因素试验研究  53-57
  5.4 多因素试验  57-63
    5.4.1 诸因素对碎土率的影响  58-61
    5.4.2 诸因素对平整度的影响  61-63
  5.5 参数优化  63-66
    5.5.1 因素变量  63
    5.5.2 目标函数  63
    5.5.3 约束条件  63-64
    5.5.4 优化结果  64
    5.5.5 验证试验  64-66
6 结论  66-67
致谢  67-68
参考文献  68-71
攻读硕士学位期间发表的学术论文  71

相似论文

  1. LNG系统中工作压力设定依据与换热器正交试验设计,TQ051.5
  2. 混粉电火花成型机主机系统及工艺试验的研究,TG661
  3. 电火花加工中的电极损耗机理及控制研究,TG661
  4. 永磁磁力耦合器结构与特性研究,TH139
  5. 谐波齿轮传动柔轮应力及轮齿磨损分析,TH132.43
  6. 常温低温组合密封结构的有限元分析与优化设计,TH136
  7. 碾压混凝土拱坝温度应力仿真分析与分缝设计研究,TV642.2
  8. 竖向荷载作用下半刚性连接钢框架的简化分析,TU391
  9. 带填充墙框架结构非线性有限元分析,TU323.5
  10. 电流及电场对结晶器铜板上电镀镍及其合金镀层性能的影响,TQ153.2
  11. 基于时程分析法碾压混凝土重力坝抗震稳定性分析,TV642.2
  12. 个性化人工膝关节设计及其生物力学特性研究,R318.1
  13. 船用锅炉过热器管束胀口应力应变分析,TQ051.5
  14. 电子产品质量监控测试设备设计,TN06
  15. 深水海底管道S型铺管法安装分析,TE973
  16. 拖拉机驾驶室的有限元分析及优化设计,S219.02
  17. 拖拉机电控液压动力转向系统的转向机构及液压系统设计,S219.02
  18. 移动循环式小型烘干机的研制,S226.6
  19. 智能森林灭火航弹研究,S762
  20. 多针内固定治疗跟骨骨折的有限元分析,R687.3
  21. 三种后路腰椎融合术致相邻节段退变的有限元分析比较,R687.3

中图分类: > 农业科学 > 农业工程 > 农业机械及农具 > 耕耘机具
© 2012 www.xueweilunwen.com