整杆式甘蔗收获机液压系统的改进设计与试验研究

作     者：高建立 

作者单位：广西大学 

学位级别：硕士

导师姓名：麻芳兰

授予年度：2014年

学科分类：08[工学] 0822[工学-轻工技术与工程] 082202[工学-制糖工程] 

主      题：整杆式甘蔗收获机 液压系统 改进设计 仿真分析 试验研究 

摘      要：纵观目前制糖工业发达国家甘蔗收获全程机械化的趋势,研制出一款成熟可靠并适合我国甘蔗成产国情的整杆式甘蔗收获机对降低生产成本,提高经济效益具有重要的意义。本文借助与广西某企业良好的合作平台,以联合开发出的整杆式甘蔗收获机样机为基础,针对样机在田间大量试验过程中暴露出的问题进行分析并提出了有效的解决思路,综合采用液压传动理论、虚拟仿真技术、试验研究等方法对液压传动系统进行改进设计与研究,结合整机功能,优化完善整机液压传动系统。本文的研究工作主要有以下几个方面:(1)本文针对样机在田间作业试验过程中出现的扶分蔗装置速度刚性差、甘蔗根部打碎、剥叶通道堵塞、蔗叶分离不畅、行驶系统等问题,通过理论分析提出有效的解决思路;(2)按照理论分析的解决思路,为解决甘蔗根部打碎、剥叶通道堵塞、蔗叶分离不畅问题,加装二级压蔗辊、切梢装置、蔗叶分离装置,并对各装置液压系统进行设计及优化整合,对扶分蔗装置、剥叶装置、行驶系统各模块液压系统进行了改进设计与研究,从提高整机工作性能及作业指标角度出发,改进完善整机液压传动系统;(3)利用液压仿真技术对改进设计的液压系统进行了建模仿真及分析。通过仿真结果评估切梢装置、蔗叶分离装置、扶分蔗装置、闭式行走系统等模块液压系统设计性能,验证理论分析设计的可行性与正确性。(4)通过试验研究的方法测试改进整杆式甘蔗收获机整机的工作性能及稳定性,验证改进设计理论分析合理性及仿真分析的正确性。在田间进行模拟实验,重点研究改进后剥叶机液压传动系统的工作性能,检测出改进后剥叶机在负载改变时马达压力及流量的变化情况;测试改进后整机执行机构马达的动态特性,采集得到执行机构马达启动、空载运行、停止运行时的压力变化情况;通过田间试验,重点测试切割器切梢装置压力、流量的变化曲线规律,测试蔗叶分离装置和扶分蔗装置实际工况下负载变化情况,为整杆式甘蔗收获机的后续液压系统的改进设计提供参考依据。