籽棉裝載機(jī)抓斗的設(shè)計與仿真分析.pdf

1、我國是農(nóng)業(yè)大國,棉花是我國僅次于糧食的重要經(jīng)濟(jì)作物,特別是在新疆地區(qū)的棉花的種植面積及產(chǎn)量在全國都占有較大份額,是新疆兵團(tuán)的支柱產(chǎn)業(yè)。但在棉花的收獲以及加工的轉(zhuǎn)運過程中,還沒有合適的籽棉裝載機(jī)具,這極大制約了棉花生產(chǎn)的機(jī)械化程度。為了節(jié)省人力,降低成本,提高棉花生產(chǎn)和加工的生產(chǎn)率,本課題在借鑒前人經(jīng)驗的基礎(chǔ)上設(shè)計用于抓取棉花的抓斗。 本文提出了電動抓斗的設(shè)計方案,從而避免了現(xiàn)有機(jī)具運用液壓缸對棉花的污染。參考目前用碼頭裝載散貨的

2、抓斗,根據(jù)棉花的特性,進(jìn)行了抓斗的整體方案設(shè)計：抓斗整體為撐桿結(jié)構(gòu),抓斗的開閉通過電動葫蘆提升鋼絲繩來完成,斗體設(shè)計為抓齒,以利于抓取時插入。確定了抓斗的設(shè)計尺寸參數(shù)。運用三維建模軟件Pro/E建立了抓斗的虛擬樣機(jī)模型,并用Pro/E的仿真功能進(jìn)行了模型樣機(jī)的干涉檢驗。通過嚴(yán)密的數(shù)學(xué)推理計算,分析抓斗在抓取棉花時的阻力,建立了用于虛擬樣機(jī)仿真的數(shù)學(xué)模型。利用MTLAB軟件對抓斗工作時進(jìn)行仿真,根據(jù)數(shù)學(xué)模型,抓斗在每一開度x對應(yīng)唯一的抓斗

3、抓取深度y。從而得到了抓斗抓取棉花時的軌跡曲線和抓取力矩曲線,以及抓斗工作時的抓取量,并分析抓斗設(shè)計參數(shù)α1和開度L對抓取量的影響規(guī)律。其思路是“仿真——優(yōu)化——再仿真”,以達(dá)到最優(yōu)的設(shè)計。抓齒是抓斗抓取籽棉時的主要受力部件,有必要校核其是否安全。運用有限元軟件ANSYS對抓斗在受到最大阻力時進(jìn)行受力分析,校核抓齒的強(qiáng)度。 通過本文的研究工作,設(shè)計出了可用于抓取棉花的機(jī)具設(shè)備,并進(jìn)行了結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)。通過對模型樣機(jī)的仿真證明該機(jī)具