| 标题 | 基于pro/e的旋耕机建模和仿真研究 |
| 范文 | 王强 周永升 摘 要：中国是一个农业大国，近年来，中国经济发展迅速，农村市场是一个极具潜力的市场，根据预测，近两年农业林业发展趋势正在稳步上升。提高林业果园机械化管理这一方面是十分重要的。旋耕机的建模和仿真研究，对林业和果业机械化程度的快速成长有很好的研究意义。由于农业，果园特殊工作条件的限制，优化旋耕机的工作缺陷，从而保证旋耕机在特定环境下完成工作任务是本论文研究的主要方向。 关键词：旋耕机；气压系统；建模和仿真研究；林业果业 Abstract：China is an agricultural country，China's rapid economic development，accompanied by state analysis and adjustment of industrial structure in agriculture，Rotary cultivator at present stage the machinery in the agricultural and orchard has become more urgent and widely used，but due to the agriculture，the limitation of orchard special working conditions，therefore improve the rotary cultivator work defects under certain conditions，to ensure that rotary cultivator machinery in forestry and orchard to complete tasks in a certain environment is the main direction of this topic research. Key words：rotary cultivator；Hydraulic and pneumatic systems；Modeling and simulation studies；The rewords of foretry 近年来伴随科技水平的快速发展，市场对农具机械的要求也不断提高，对于旋耕机的研制和发展也应在这个发展潮流中得到重视和研究。通过对本国各省农业果业生产特征的研究，设计出适合现代林果产业耕作的旋耕机，对于其发展具有十分光明的前景。 1 旋耕机简介 从农业果园作业的定义来看，其主要包括对土地进行耕种、管理种下的树木的树体、有规律的灌溉土地使其保持湿润、时时保护树木防止其被害虫损害、对成熟的粮食和果实进行收获等各部分内容。[1]但是在该方面，有一种机械还没有被普遍应用，那就是拥有横向仿形液压系统的旋耕机，因此研究一个能够应用于该方面的旋耕机就显得十分重要。[2]为此，本文以使用横向仿形液压系统的旋耕机为研究对象，进行了一系列的研究工作。 1.1 农田果园机械化研究现状 就当前情况来看，我们国家的農业果园作业方面存在着依靠人工处理的程度较高、机械化程度相对应的较低的特点，应用于该方面的高效率的大型机械相当稀少，这就造成了该方面的作业效果很不好，不但进行生产的成本非常的高昂，而且生产效率却较低。[3]我国的应用于果园作业的机械的发展水平相对较低，国内各个产区的发展状况也非常的不平衡。因此，在此方面适用于农作物果园的机械具备良好的发展前景。[4] 1.2 机器装置 从传感器发出来的信号及相应的安装位置来分析，整个回路图是根据旋耕机的装置参数来确定的。由刀片，变速箱，调整装置，扶手等结构组成。 2 旋耕机结构分析 2.1 旋耕机工作原理 信号的传递是旋耕机的最重要的工作部分，当工作中的旋耕机感部件遇到障碍物时感应系统会一次信号传递，具体传递过程如下：调节立轴转动在弹齿发生位置移动或者机箱发生震动作用下会发生转动，进而使调节手柄发生一定的变化，相应的信号传递给液压系统。弹力的存在会在齿轮在旋耕机机具安全绕过障碍物后重新回归原来的位置，进而使手柄回到原始位置，至此完成一次完整的信号传递，感应系统可以随时准备着第二次信号的传递。[5] 2.2 旋耕机液压系统 2.2.1透彻了解液压系统的使用要求，并且进行载荷特性分析[6] （1）使用要求。此次设计的液压传递系统是用以林业果业旋耕机，对机械化程度的应用在林业果业这种特殊工作要求下的工作质量，工作效率，进而达到在旋耕机工时不损伤农作物的根本要求。 （2）系统载荷特性分析。让液压传递系统的载荷等于旋耕机在触及障碍物时所移动的阻力。根据实际情况分析其不同的阻力情况。 2.2.2液压系统方案设计 （1）回路方法：选择开放式回路，回油箱接收执行器排除的油，齿轮泵入口进入沉淀和冷却后的油。 （2）液压油的选择：我们选用耐磨液压油或者低凝液压油会更好适用于旋耕机在室外操作。 （3）压力推荐表：经表可知旋耕机液压传递系统的额定工作压力为100.160MPa。 此液压传动系统的目的是让旋耕机经过移动之后恢复原始位置，对于旋耕机，我们选择活塞液压缸。 （4）确定液压泵。对比途中数据以及我们实际的工作情况，我们设计由拖拉机提供动力的旋耕机机械，由拖拉机的工作原理不难得出我们所需要的动力源，这样的设计十分简便。 （5）调速方式的选择：拖拉机的动力决定了齿轮泵的动力。由此可得液压传递系统的流量由齿轮泵的转速决定，最终由拖拉机输出动力决定，并且由此调速。 （6）调压方式的确定：系统最高压力由安全阀限制，因此应保证系统工作压力的恒定，所以在进油和回油的系统中定为安全阀，溢流阀接在液压泵的出口处。 （7）换向回路的选择：旋耕机的设计的目的加速了人工智能的步调。对于换向回路的设计，我们采用感应弹齿在遇到障碍物和离开障碍物位置变化所引起的液压系统的变化。 2.2.3选择液压元件 （1）选择液压阀和过滤器：流溢阀的最大工作压力首先要确定液压阀的最大工作流量，然后对液压阀的工作压力进行分析，确定最高工作压力。 Δp=5×105Pa 由先导式溢流阀和压力继电器组成卸载回路，根据压力信号转化为电信号的原理选取压力繼电器选取WGAM.10/10/210先导式溢流阀最为合适，因此选取压力继电器DEH5A16/450Z45S，压力设置为15MPa。 （2）液压系统齿轮泵根据设计的需要选用二位四通阀，经过查找资料可知 选用HD.A4S.00型符合标准。 （3）之所以选取吸油线隙式过滤器是因为过滤器是齿轮泵额定排量的两倍。经过查找资料得ZV—A23B200符合设计要求。 2.2.4验算整个系统的可靠度 （1）在旋耕机工作移动时，由理论知识可得液压缸的进出油量相等。[8]此系统完成工作任务后其进出油管长度为L=1.9 m，油管直径d=10*10^.3 m，最低温度为15摄氏度，进油路的流量为q=2L/min，回油路流量为2L/min。 经验算，在工作过程中，我们选择的压力损失值都大于旋耕机实际工作的压力损失值，则说明我们选择的整个系统的元件参数和各个结构都符合工作要求。 （2）验算液压系统的工作温度。工作过程中，系统的发热主要是工进阶段建成的[9]所以工进阶段所占用的时间最大。所以按工作进路，工作流两来验算并系统升温。 在系统工进时，液压泵的功率为P1=8.3kW。 综上分析结果可得，各个环节都可以达到工作要求。 3 结语 由于工作条件的限制和制约，旋耕机在林园和果园工作时，可能出现损伤果园林园农作物的现象。本文设计的这套系统由液压系统传递给整个旋耕机机机构，所以在工作时能够有效地解决这些困难。整个机器在弹齿机构的传感下，将信号传递给整个液压系统，然后完成避免损伤果树等农作物的任务。 参考文献： [1]李宝筏.农业机械学[M].北京：中国农业出版社，2003，10（7）：29.31. [2]孟祥金.果园机械现状与发展[J].乌鲁木齐：新疆农垦科学院，2012，4.5. [3]高连兴.农业机械概论[M].北京：中国农业出版社，2000：40.45. [4]许福玲，陈尧明.液压与气动传动[M].北京：北京机械工业出版社，2010，45.60. [5]马玉贵.液压件使用与维修技术大全[M].上海：中国建材工业出版社，1995（1）：126.127. [6]雷天觉.液压工程手册[M].北京：北京机械工业出版社，1990. [7]马玉贵.液压件使用与维修技术大全[M].北京：中国机械工业出版社，1995（1）：136.139. [8]薛祖德.液压传动[M].北京：中国广播电视大学出版社，1995（1）：25.26. [9]官忠范.液压传动系统[M].北京：北京机械工业出版社，1989（3）：132.133. |
| 随便看 |
|
科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。