地表種植土自動剝離機剝離裝置的設計與研究.pdf

1、隨著我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化步伐的加快，在高標準農(nóng)田建設示范工程中，高質量的農(nóng)業(yè)地表層種植土更換、移植和循環(huán)利用等方面的應用逐步發(fā)展，采用農(nóng)業(yè)機械自動化完成精確種植土剝離取代粗放式種植土剝離是適應現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的新趨勢。目前，國內(nèi)外并沒有關于針對地表土剝離機專用機械的相關報道和產(chǎn)品，所以現(xiàn)在進行地表土剝離作業(yè)的主要工具是挖掘機或者使用工程機械進行粗放式剝離，剝離效果差，對土壤結構破壞嚴重，剝離后土壤很難再短時間恢復肥力。
　　針對地表種植土需

2、求現(xiàn)狀，現(xiàn)有表土剝離設備不能滿足農(nóng)藝需求和土壤可持續(xù)利用的原則，為了既實現(xiàn)剝離土壤滿足農(nóng)藝需求又可以保護被剝離后的土壤，本文研制了一種地表土剝離深度可控，對土壤生態(tài)破壞小，操作簡單，易維護，體積小且效率高的一種自動化表土剝離設備，可以使剝離機在作業(yè)過程中，能夠實現(xiàn)深度和振動頻率的調(diào)節(jié)并且很平穩(wěn)的剝離表土，保證剝離表土深度符合要求。其主要由履帶驅動機構，轉向機構，液壓深度調(diào)節(jié)機構，振動式剝離機構等組成。該設備利用二維振動減阻原理設計了振動

3、剝離裝置，剝離裝置采用剛柔耦合機構實現(xiàn)二維振動切削;采用仿形輪、光電傳感器、液壓缸部件組成簡單高效的剝離深度調(diào)節(jié)機構。
　　本文主要內(nèi)容為剝離機構的設計與研究，在深入研究二維振動減阻原理的基礎上對剝離刀的各種工況進行了動力學分析，分析了刀板在各個工況的受力，驗證了二維振動切削土壤減阻機理的正確性。根據(jù)剛柔耦合動力學理論得出了剝離機構和板簧體的約束方程進而構建了剝離機構的動力學方程。對剝離機進行了總體方案的設計與三維建模，其中通過A

4、DAMS對剝離機構進行運動學，動力學仿真分析后得出刀尖marker點的速度，加速度與約束反力的曲線圖，對其運動過程中刀架的穩(wěn)定性進行了分析，對比結構優(yōu)缺點并進行了優(yōu)化。在此基礎上對其進行振動特性分析得出其不穩(wěn)定的模態(tài)與振型，論證了無共振危險。對其關鍵部件例如板簧和剝離刀進行有限元分析并得出其應力集中和容易斷裂的部位;最后通過實驗與數(shù)據(jù)分析驗證設計的合理性。
　　縱觀本文的內(nèi)容，從理論研究人手，在機構分析的基礎上應用三維建模軟件完成