大型懸掛式大豆密植平作精密播種機(jī)機(jī)架設(shè)計(jì)與優(yōu)化研究.pdf

1、隨著人類能源面臨枯竭的威脅和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)，我國農(nóng)業(yè)由傳統(tǒng)的粗放經(jīng)營方式向現(xiàn)代集約經(jīng)營方式轉(zhuǎn)變，以及市場和時(shí)代對農(nóng)業(yè)裝備要求和需求的內(nèi)涵變化，使得農(nóng)業(yè)裝備向著大型化、智能化、系列化和精準(zhǔn)化方向發(fā)展。國家為農(nóng)業(yè)發(fā)展而頒布的一系列政策及法規(guī)，以及需求的拉動、利益的驅(qū)動、政策的推動和機(jī)制的帶動，都促進(jìn)了我國農(nóng)業(yè)裝備的快速、健康、穩(wěn)定的發(fā)展，特別是大馬力拖拉機(jī)及其配套機(jī)具發(fā)展勢頭更加強(qiáng)勁。
　　 經(jīng)過幾年的研究，已確切認(rèn)定以縮壟增

2、行為核心的大豆密植平作技術(shù)具有顯著的增產(chǎn)效益。目前密植平播大多使用過渡型機(jī)具，無專門的理論研究及設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，無法完全實(shí)現(xiàn)密植平作的最佳農(nóng)藝要求，增產(chǎn)優(yōu)勢不能充分發(fā)揮，其中密植平作機(jī)架表現(xiàn)的較為明顯。現(xiàn)代機(jī)械化作業(yè)對機(jī)具的高速作業(yè)能力要求越來越高，傳統(tǒng)部件的相應(yīng)理論及結(jié)構(gòu)形式均需修正或重新建立。
　　 目前，我國大中型機(jī)具尤其是大中型機(jī)具的機(jī)架普遍存在著大多為過渡性產(chǎn)品，缺乏專門的設(shè)計(jì)過程與實(shí)踐檢驗(yàn)，效果不甚理想，無法充分體現(xiàn)大機(jī)組

3、優(yōu)勢，市場需求迫切的問題。大中型機(jī)架大多為原有機(jī)架的改進(jìn)，而且多為經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，普遍存在著傻、大、粗、笨的現(xiàn)象。
　　 本論文以大型懸掛式大豆密植平作播種機(jī)機(jī)架為研究對象，以密植平作的農(nóng)藝特點(diǎn)和有限元法為理論基礎(chǔ)和分析手段，運(yùn)用CATIA軟件的參數(shù)化和有限元分析功能對機(jī)架及其關(guān)鍵部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)及優(yōu)化研究。
　　 機(jī)架是播種機(jī)的主體結(jié)構(gòu)，也是主要的承力機(jī)構(gòu)。在作業(yè)及懸掛運(yùn)輸過程中，機(jī)架常常受到各種力的作用，造成其結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂紋、

4、彎曲或強(qiáng)度超出范圍。而機(jī)架強(qiáng)度和剛度是否滿足要求將直接影響播種作業(yè)的安全。因而，全面了解機(jī)架在工作過程中承載時(shí)的應(yīng)力、應(yīng)變水平和剛度、強(qiáng)度分布情況，發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)和過剩部分，然后在此基礎(chǔ)上對機(jī)架進(jìn)行優(yōu)化研究，優(yōu)化模型及實(shí)物樣機(jī)，對于我們改進(jìn)機(jī)架結(jié)構(gòu)具有十分重要的作用。
　　 主要研究工作如下：
　　 1. 研究設(shè)計(jì)以分段仿形為主要特征的大型液壓懸掛式大豆密植平作播種機(jī)機(jī)架。
　　 2. 利用三維建模軟件CATIA建

5、立三維實(shí)體模型，并對其進(jìn)行有限元分析，得到機(jī)架在危險(xiǎn)工況時(shí)的分析數(shù)據(jù)。
　　 3. 根據(jù)有限元分析數(shù)據(jù)，對大型懸掛式大豆密植平作播種機(jī)機(jī)架進(jìn)行優(yōu)化研究，并提出優(yōu)化結(jié)論，優(yōu)化模型。
　　 有限元法首先應(yīng)用于航空工程，由于其方法的有效性，迅速被推廣應(yīng)用于機(jī)械工程的結(jié)構(gòu)分析中，并取得了令人矚目的成果。一般利用ANSYS或其他常用有限元軟件進(jìn)行有限元分析的較多，而利用CATIA的比較少，尤其是應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械的有限元分析，更是少見