基于虚拟样机技术的小型履带式甘蔗联合收割机的研究

甘蔗是我国南方诸省一种主要的经济作物，特别在广西，制糖业更是其支柱产业。目前国内基本上沿用古老的手工作业进行收割，劳动强度大，生产效率低下。国外目前成熟的甘蔗收割机都是大型的机型，适用于开阔、平坦的地貌，而我国的甘蔗种植区大多为丘陵和坡地，难以应用大型的收割机械进行作业。为达到缩短研制周期、减少研制成本的目的，应用先进的设计技术进行适合于丘陵地带的小型甘蔗收获机械的研发具有非常现实的意义。本论文运用虚拟样机技术完成了以下工作： 1、采用模块化的设计思想，并结合自下而上、自上而下两种不同的设计方法，在可视化的三维造型软件Pro／E中，完成了小型履带式甘蔗联合收割机的整机建模，并且尝试了三种不同的整体布置方案，然后在动力学仿真软件ADAMS中，求出这三种布局方案的重心位置以及它们的极限倾翻角，找出了其中最合理的布局方案。 2、通过三维造型软件Pro／E和动力学仿真软件ADAMS联合建立起收割机的扶、砍、喂功能模块虚拟样机，并以此作为平台进行仿真试验，对收割机的螺旋扶蔗器转速、安装倾角与甘蔗扶起效果的关系进行了探讨，并得出了有价值的结果；通过虚拟样机的仿真试验，研究了收割机的切割器安装位置与扶蔗器转速、机器前进速度的关系，通过对仿真结果的处理，提出了三者之间的关系为线性关系，并给出了表达三者关系的回归经验公式；通过虚拟样机进行甘蔗物流的仿真，验证了小型甘蔗收割机整机模型在甘蔗物流方面的合理性。 3、用有限元分析软件ANSYS、动力学仿真软件ADAMS、三维 广西大学硕士学位论文基于虚拟样机技术的小型履带式甘蔗联合收割机的研究 造型软件ProlE联合建立了收割机台架两种不同方案的刚弹祸合虚拟 样机模型，并分别对两者进行了常模态分析和受迫振动分析，求出两 者的固有频率以及动态响应特性，对比后选定刚度较高的一种作为收 割机台架的最终方案。 总之，本文利用虚拟样机技术，对整机的建模、收割机的工作参 数和结构参数、收割机台架的动态特性进行了较为深入的研究，得出 了一些对今后的工作有参考价值的参数和结论。