学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

抛物线型深松铲结构和工作参数优化设计

作　者: 徐天月
导　师: 王景立
学　校: 吉林农业大学
专　业: 农业机械化工程
关键词: 深松铲 SPSS ANSYS workbench 田间试验
分类号: S222
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 91次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

目前土壤深松技术在国内外应用的较为广泛。采用深松耕作法后,可以打破犁底层,加深耕作层。所谓深松,就是指超过正常犁体耕作深度的松土作业。由于常年沿用传统的平翻地的耕作方式,在某一深度下进行耕作时,在土壤纵向剖面上形成了较为明显的层次,底层为心土层,中层是犁底层,上层才是耕作层。上层的土壤结构较好,耕层疏松,以及气,液,固三相的比例协调,适应作物的生长发育,增加土壤的含水量和透气性。通过深松技术则可以在加深耕作层的同时,松散土壤的结构,减少土壤的风蚀和水蚀,减少地表径流,增加水分入渗,改善环境；改善土壤结构,增加土壤有机质含量；提高产量；提高资源的利用率；生产成本下降,收入增加,经济效益提高。一个设计优良的深松铲,首先就是将降低阻力的间题考虑到设计当中去。本文所研究的抛物线形深松铲也不例外。很多年以来,国内外的研究学者总结已有的犁体曲面,从中发现那些经受住时间考验的且性能良好的的犁体曲面都可近似地用某种曲线或直线来表达。从而发展了犁体曲面的新的设计方法。在1958年就有人开始测定从垂直型到深弯曲型的一系列心土犁的牵引阻力。实验结果表明与直线型的耕作部件相比弯曲型的耕作部件所需的的牵引阻力要低7%--20%。所以,基于以往的经验与实验,对抛物线型深松铲的实验研究就有其必要性和必然性。本文阐述了国内外深松机具的现状,以及深松铲的形式,对深松技术也进行了相应的介绍。利用CATIA三维设计软件,设计出了焦点不同的抛物线型深松铲。通过SPSS统计学软件分析田间试验结果,得出影响阻力大小的因素排名。最后再应用ANSYS有限元分析中的ANSYS workbench软件对深松铲柄进行应力,应变的受力分析,通过对深松铲铲柄施加载荷,比较实际的耕作受力与设计的深松铲铲柄的受力有何异同。并且检验抛物线型深松铲铲柄的设计是否合理以及是否符合实际的生产需要。通过SPSS软件对田间试验结果进行分析,得到影响阻力大小的因素排名依次为深松深度,深松速度,深松铲类型。以及最优组合方案的确立,即在单个试验因素冗长的输出表中截取成对比较表,其中相对比较的主体为显著性最大的水平,以及检验概率,以均值为依据,考虑置信区间等对试验指标有显著的影响。参照以上判定方法,依次对深松深度,速度和深松铲类型进行分析。得到以下结论：深松铲的第六水平最佳,即抛物线型深松铲的6号铲；深松速度的第五水平最佳,即深松速度为3.0km/h；深松深度的第一水平最佳,即深松深度为20cm。因此,阻力指标对应的实验设计的结果为：A6,B1,C5为最佳组合。且这三个因素对阻力的影响重要性依次为：C-B-A。其次应用ANSYS有限元分析中的ANSYS workbench软件对深松铲柄进行应力,应变的受力分析,通过对深松铲铲柄施加载荷,可以检验出抛物线型深松铲铲柄的设计合理以及符合实际的生产需要。通过以上计算机的模拟以及田间深松试验,对焦点不同的抛物线型深松铲作业性能的测试,进一步地完善深松铲的结构,性能参数。用以探索一种基于SPSS统计学软件法和有限元法的深松铲铲形的优化设计。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-18
  1.1 选题背景及意义  10-12
  1.2 深松类型  12-15
  1.3 深松技术的发展现状  15-17
    1.3.1 国外发展现状  15-16
    1.3.2 国内发展现状  16-17
  1.4 本文研究的主要内容  17-18
第二章抛物线型深松铲的设计  18-27
  2.1 设计的目的及意义  18-19
  2.2 设计的主要内容  19-20
  2.3 设计方法  20-21
  2.4 设计的技术路线  21-22
  2.5 抛物线型深松铲铲柄的参数  22
  2.6 力学模型预测方程  22-26
    2.6.1 深松铲的临界深度(dc)  23-25
    2.6.2 深松铲的位置安排  25
    2.6.3 深松铲的速度  25-26
  2.7 本章小结  26-27
第三章田间深松试验  27-33
  3.1 试验设备  27
    3.1.1 深松铲铲柄  27
    3.1.2 主要仪器设备  27
  3.2 田间试验的前期检测项目  27-30
    3.2.1 土壤含水率测定  27-29
    3.2.2 土壤坚实度  29-30
  3.3 田间试验  30-32
    3.3.1 田间试验方案  30-32
  3.4 本章小结  32-33
第四章数据分析  33-41
  4.1 数据分析中主要用到的软件  33-34
    4.1.1 SPSS Statistics 17.0软件介绍  33-34
  4.2 SPSS数据分析田间试验结果  34-40
    4.2.1 分析方式  34-35
    4.2.2 方差分析应用于田间试验结果  35-37
    4.2.3 SPSS数据输出  37-40
  4.3 本章小结  40-41
第五章深松铲铲柄的ANSYS有限元分析  41-46
  5.1 有限元方法的基本思想  41
  5.2 有限元分析软件的介绍  41-42
    5.2.1 ANSYS workbench的介绍  42
  5.3 ANSYS WORKBENCH的分析过程  42-44
  5.4 本章小结  44-46
第六章结论  46-47
参考文献  47-50
插图以及附表清单  50-51
致谢  51-52
个人简介  52

抛物线型深松铲结构和工作参数优化设计

内容摘要

全文目录

相似论文