7YGD-45型单轨果园运输机的设计

作     者：汤晓磊 

作者单位：华中农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张衍林

授予年度：2012年

学科分类：0828[工学-农业工程] 08[工学] 

主      题：果园运输 单轨 钢丝绳 驱动轮对 模态分析 

摘      要：针对现阶段山地果园运输的复杂作业环境、人工运输效率低、劳动强度大而国内尚无可选机型的状况,设计研制了7YGD—M5型单轨果园运输机,阐述了该设备的主要技术参数、总体结构、工作原理、关键部件的结构设计、以及整机的技术创新。重点解决钢丝绳循环双向驱动、单轨运输防侧倒等关键技术问题。运用有限元分析软件ANSYS对运输小车在轨道上运行进行了静力学分析和动力学分析,对运输机的稳定性进行分析,优化轨道截面参数。样机运行表明,运输机可满足一次载重300kg（上坡）与500kg（下坡）完成山地最大坡度45°与最小转弯半径4m以行走速度为0.7m/s的平稳运输。该机可适用于山地果园中运输果物、肥料等,也可搭载喷雾机或修剪机械等进行作业。在湖北省丹江口柑橘试验站进行了演示运行,试用结果表明适用性较好,可用于山地果园中果实、肥料的运输及进行搭载喷雾作业。是山地果园生产机械化的适用设备。论文的主要工作内容有： 1)选择单轨果园运输机的传动方案;用电动机提供足够所需的动力,同时用远程遥控装置随时控制单轨运输机的启动停止运行。运输机的设计负载为500kg,运行速度为0.7m/s来选定提供动力的电动机的功率以及转速。由电动机参数可以确定V带和减速箱的选型。 2)循环牵引钢丝绳固定在运输小车前后端,通过钢丝绳与驱动轮对之间的摩擦力完成运输小车的循环驱动;对钢丝绳与驱动轮对间的缠绕进行了分析,计算了钢丝绳在驱动轮上了受力和钢丝绳产生的牵引力。 3)设计机架与轨道接触的承重轮和T型夹紧轮,防止运输小车的脱轨和侧倒,合理设计夹紧轮与轨道之间的间隙及运输机两承重轮之间的距离,保证运输机在水平转弯方向的最小转弯半径为4m。 4)对轨道的受力情况进行了理论计算;在转弯处进行了仿真分析,得出当运输小车负载500kg速度0.7m/s运行时轨道最大变形量为0.90757mm。同时用ANSYS对轨道进行了模态分析,得出轨道1-10阶固有频率及振型,为单轨运输机的平稳性运行提供了理论依据。 5)在湖北丹江口市相橘试验站完成样机演示运行。运行效果表明,运输机的运行参数能够达到上坡载重300kg、下坡载重500kg、最大爬坡角度45°。载重500kg下坡平均运行速度0.65m/s、最小转弯半径4m,满足设计目标要求。