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《山东农业大学》 2007年
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玉米联合收获机秸杆揉搓压捆装置设计及仿真

丛宏斌  
【摘要】: 玉米秸秆青贮饲料具有很高的利用价值。近年来,随着我国畜牧业的快速发展,饲料供应日趋紧张,玉米秸秆青贮机械化技术倍受关注,多种秸秆青贮装备相继出现,如玉米青贮机、穗茎兼收型玉米联合收获机等。为更有效地利用玉米秸秆、提高青贮机作业效率,设计开发了玉米秸秆揉切、压捆装置,使现有玉米联合收获机能够在摘穗的同时,完成秸秆的揉切和压捆作业。 以卧式玉米收割机割台为基础,在拉茎辊的侧下方置有秸秆输送和甩刀式切碎装置,切碎后的玉米秸秆,由拔料杆、绞龙和风机集运到后置揉搓和压捆装置。草捆从压缩室推出时,由捆扎器捆绳。 为提高玉米秸秆的揉搓质量和效率,降低揉搓过程中的功耗与噪音,通过对揉搓机理及玉米秸秆物料特性的分析,开发了锥锟式玉米秸秆揉搓装置。采用揉搓纹杆替代传统的捶片,通过建立揉搓过程中玉米秸秆的动力学模型,进行了仿真试验,优化了样机各技术参数,证明了其工作的有效性。 依据秸秆饲草的压缩特性,设计了组合式压捆装置,先后从两个垂直方向上对秸秆压缩,一次成形。综合考虑草捆大小、应力松弛时间和整机结构尺寸,设计左右两个压缩室,由双向液压缸完成两个压缩室的横向压缩,再由另外两个液压缸分别完成两个压缩室的纵向压缩和草捆前移。通过三维可视化建模、动画输出及动态检验,在虚拟环境下展现了其工作过程。对其液压系统进行了详细设计。 根据饲草压缩流变学特性,建立了饲草压缩过程中的ADAMS模型。通过仿真试验,分析了压缩过程中机构动力学特性,实现了对压捆装置各项运动参数和结构参数的优化设计。为实现出料口的开启和关闭,根据机构自锁原理设计了一种控制机构,由液压缸提供动力,通过往复运动完成料口盖的开闭。在ADAMS系统中进行了运动学仿真,证实了其工作的可行性。 将揉切、压捆装置与玉米收联合获机加以集成,有利于提高玉米秸秆青贮质量,减少作业环节,节省能源和人力,具有良好的开发前景。
【学位授予单位】:山东农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:S225.51

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