残膜捡拾滚筒的运动学和动力学研究

本课题是国家自然基金资助项目——弧型挑膜齿残膜清理滚筒的运动学原理及工艺结构研究的子课题,残膜捡拾滚筒是弧型齿残膜回收机的关键部件,本文针对弧型齿残膜捡拾滚筒在工作中存在的实际问题,结合试验进行了研究分析,提出了一些改进意见。 首先,通过对残膜捡拾滚筒中凸轮廓线从动件的速度、加速度和瞬时加速度曲线进行了分析,结果表明该凸轮机构避免了刚性冲击,但有柔性冲击,工作平稳性良好;建立了捡膜齿的运动模型,经反复试验研究,总结出残膜捡拾滚筒捡拾效果好的运动参数取值范围;同时总结出在滴灌地和漫灌地回收残膜时的较佳入土深度,为确定残膜捡拾滚筒的结构参数和工作参数提供了理论依据。其次,对残膜回收机捡膜齿上受到的载荷进行了分类,建立了相应的力学模型,并运用MATLAB 软件对其在沙土地和粘土地捡膜齿上的载荷进行了仿真;对比伸缩扒杆滚筒和弧型齿残膜捡拾滚筒的受力和性能后发现:伸缩扒杆受力易变形,故障率高,捡拾效果较差;而弧型齿受力不易变形,且在相同状况下小于伸缩扒杆滚筒运动副上的作用力,故障率低;通过对固定凸轮机构的优化,提高了残膜捡拾滚筒凸轮机构效率和工作可靠性并减少了凸轮机构的磨损。