電動旋耕培土機的設計研究.pdf

1、近年來，環(huán)境和能源問題日益引起人們的重視，綠色、低碳成為時代的主題，電動機械憑借無污染、零排放、易操作的優(yōu)勢逐漸受到大眾的認可。傳統(tǒng)農業(yè)機械大多依靠燃油提供動力，燃油的排放在對環(huán)境造成污染、加劇能源危機的同時也對作物生長以及作業(yè)者的健康帶來危害。為解決這一問題，本文以中耕培土機械為例，開展了對電動旋耕培土機的設計研究，主要包括電驅動系統(tǒng)的設計與動力匹配，整機建模與關鍵部件仿真以及田間性能試驗。
　　電驅動系統(tǒng)作為電動旋耕培土機的核

2、心部件，其合理設計是保證機組良好作業(yè)性能的關鍵。根據(jù)豫西南地區(qū)培土作業(yè)實際農藝要求，預設了機組基本參數(shù)，通過對機組的力學分析，確定了整機功耗。進而對電驅動系統(tǒng)牽引電機、蓄電池、控制器進行了合理選型以及主要參數(shù)設計，完成了整機的動力匹配。完成了對電機效率以及控制器效率試驗，結果表明，在預設參數(shù)范圍內，所選電機和控制器均有較高效率。完成了對電池空載以及負載兩種作業(yè)工況下的放電試驗，試驗結果表明:在所設定放電時間內，電池SOC分別達到95％、

3、65%以上，滿足鉛酸電池有效放電容量60%的要求。
　　運用模塊化設計理念，完成了對整機的三維實體建模，并進行干涉分析，驗證了機構設計的合理性。借助有限元分析手段，對培土彎刀進行仿真分析，得出不同彎刀在同一工況下的Von Mises應力分析以及URES合位移分布，為合理選擇彎刀提供了理論依據(jù)。
　　以刀軸轉速和機組前進速度為試驗因素，以耕深穩(wěn)定性、培土高度合格率、碎土率以及培土角度合格率為試驗指標，完成對樣機的田間性能試驗，