论文部分内容阅读
近年来,我国各地果树种植业发展迅猛,林果业成为农民致富的重要渠道之一。培育丰产优质的果树,与果树苗木的质量及果园的合理管理密切相关。但是由于目前我国果园机械化水平整体偏低,少有专门用于果树苗圃和果园的管理作业机具,难以满足作业要求;现有果园管理机械各自独立携带动力及行走设备,也造成动力和行走机械的浪费。此外随着我国城镇化的快速推进,果农年龄结构老化,劳动力不足的现象也越来越明显,迫切需要灵活高效、安全可靠且适应性好的一机多用型新型果园机械。在此背景下,针对果树苗圃以及新型矮砧密植果园种植模式和管理作业要求,研制了一种高地隙果园动力底盘,合理设计传动机构及动力输出方式,以匹配相关作业机具,完成挖坑、施肥、打药、中耕除草、果品收获等果园管理作业项目。本论文所做主要工作包括:1.针对目前我国果园机械化管理面临的问题以及果农的需求提出课题,调查并探讨了国内外高地隙动力底盘发展现状。2.根据机具的作业要求及工作环境,拟定动力底盘采用后轮驱动形式,配套动力14.7kW。其次根据果树栽培模式以及果园园艺要求,确定高地隙果园动力底盘的基本设计参数:离地间隙1100mm,外形尺寸为2450×1700~1900(可调)×1650(mm),保证动力底盘在果树间通过性好,在果树苗圃内可骑跨小苗作业。3.在确定高地隙果园动力底盘基本参数的基础之上,对其主要零部件进行设计选型,包括机械传动方案的确定以及变速箱选型;行走系轮胎选型和离地间隙的确定等。4.利用AIP软件创建了高地隙果园动力底盘虚拟样机,并完成车架设计;通过内嵌于AIP的ANSYS技术模块对车架模型进行有限元静力学分析及模态分析,并根据分析结果进行优化。得到:所设计的车架安全系数为3.9927,最大变形量仅为0.5479mm,可以满足安全使用要求;工作过程中,车架最低自振频率为103.28HZ,最高干扰频率为73.33HZ,不易发生共振,车架设计合理。5.分别对高地隙果园动力底盘的牵引性、稳定性以及与果园作业机具的匹配性进行分析计算,得出结论:本高地隙果园动力底盘不仅满足园艺要求,而且操作简便、安全可靠,实用性强,能够满足果农一机多用的需求,为新型果园实现机械化管理提供基础保障。