学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

清选装置虚拟样机建模与性能仿真

作　者: 孙志军
导　师: 王进戈
学　校: 西华大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 联合收割机清选装置优化设计振动筛仿真
分类号: S225.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 106次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文介绍了国内外水稻联合收割机清选装置的发展现状，对比分析了各种清选装置特点，针对丘陵地区水稻收割特性，选择风筛式清选装置进行优化设计。以某型号水稻联合收割机清选装置为原型，综合分析了清选过程中水稻受到的气流和筛面作用力，建立了水稻从脱粒凹板筛到振动筛面运动数学模型，并且分析了物料在筛面上的相对滑动和抛掷等运动形式及其必须满足的运动条件。通过分析水稻在两层振动筛面的透筛情况，建立了水稻透筛概率模型，为寻找清选装置最优工作参数和改进设计提供了理论基础。该清选装置采用双风机加双层振动筛结构，利用三维设计软件Pro/E对振动筛主要结构进行实体建模，并借助于ADAMS软件进行虚拟样机运动分析，研究不同工作参数下物料颗粒在振动筛中运动情况。以水稻透筛概率和损失率为清选指标，以曲柄转速、曲柄长度、风机风速、风向角和筛面安装夹角作为试验因素，采用均匀设计试验方法进行多因素多水平仿真试验，得出不同工作参数下各指标值和最佳参数组合。通过回归分析建立清选指标与各因素的数学模型，再利用MATLAB提供的优化工具箱进行多目标优化，从而找到最优工作参数，最后在仿真软件中对虚拟样机进行改进，再次仿真试验检验优化结果。本文基于清选装置中水稻运动规律和筛分效果的理论分析，利用动力学仿真软件进行虚拟样机的仿真试验，建立了清选指标与各影响因素数学模型。通过参数优化改进了清选装置结构和工作参数，这为提高清选质量和改进水稻联合收割机的整机性能提供了参考。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-15
  1.1 研究的目的和意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-13
    1.2.1 筛分机械的研究概况  10-11
    1.2.2 联合收割机上清选装置的发展概况和现状  11-13
  1.3 本文研究的主要内容和课题来源  13-14
  1.4 本章小结  14-15
2 清选装置运动分析  15-31
  2.1 清选装置的简介  15-16
  2.2 脱出物在倾斜气流作用下的分析  16-18
  2.3 物料在筛面上的运动分析  18-24
    2.3.1 物料颗粒沿筛面滑动过程  19-21
    2.3.2 物料颗粒相对筛面的抛掷过程  21-23
    2.3.3 运动规律分析总结  23-24
  2.4 物料颗粒透筛概率理论  24-30
    2.4.1 物料单次跳动透筛概率  24-27
    2.4.2 物料颗粒平行筛面滑动时的透筛情况  27-29
    2.4.3 物料透筛总概率  29-30
  2.5 物料在筛面上的跳动次数  30
  2.6 本章小结  30-31
3 物料清选过程可视化分析  31-40
  3.1 物料颗粒在气流作用下的运动轨迹  31-32
  3.2 单因素对物料颗粒运动特点的影响  32-39
    3.2.1 气流和物料自身漂浮速度对物料颗粒运动影响  33-37
    3.2.2 振动筛振动方向角对物料运动影响  37-38
    3.2.3 物料与筛面摩擦角对物料运动影响  38-39
  3.3 本章小结  39-40
4 清选装置虚拟样机建立及动力学仿真  40-58
  4.1 虚拟样机技术  40-43
    4.1.1 虚拟样机技术的应用  40
    4.1.2 虚拟样机技术的特点  40-41
    4.1.3 ADAMS 软件简介  41-42
    4.1.4 应用 ADAMS 进行虚拟样机设计过程  42-43
  4.2 清选装置虚拟样机建立  43-47
    4.2.1 设置建模环境  43
    4.2.2 创建零件  43-45
    4.2.3 添加约束和驱动  45
    4.2.4 添加物料颗粒与筛面碰撞  45-47
    4.2.5 添加气流对物料的作用力  47
  4.3 物料的仿真  47-55
    4.3.1 物料仿真设置  48
    4.3.2 仿真方案与试验数据  48-50
    4.3.3 仿真结果分析  50-52
    4.3.4 改进试验方案和分析  52-55
  4.4 多颗物料透筛仿真  55-57
  4.5 本章小结  57-58
5 清选装置回归分析与参数优化  58-69
  5.1 回归分析简介  58-59
    5.1.1 多元线性回归数学模型  58
    5.1.2 多元线性回归模型参数估计  58-59
    5.1.3 多元非线性回归模型  59
  5.2 清选装置回归模型建立  59-64
    5.2.1 变量筛选  60-62
    5.2.2 多元二项式回归分析  62-64
  5.3 多目标优化  64-67
    5.3.1 多目标优化基本概念  64
    5.3.2 多目标优化常用方法  64-66
    5.3.3 振动筛工作参数优化  66-67
  5.4 优化结果仿真验证  67
  5.5 本章小结  67-69
结论  69-71
参考文献  71-73
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果  73-74
致谢  74-75

清选装置虚拟样机建模与性能仿真

内容摘要

全文目录

相似论文