山地丘陵果园综合作业车设计

【摘要】随着生活水平的提高,人们对果品的需求量越来越大。山地丘陵地形由于不便于发展粮食作物,近年来林果业发展迅猛。果园管理的劳动强度大,效率低,尤其是果品收获时节周期短,耗费大量工时,如果品不能及时的收获、运输出果园,会造成很大的经济损失。而目前国内对山地丘陵地形的果园作业机械研究较少。随着农村人口的转移,果园机械化作业是我国果业发展的必然趋势。本文结合山地丘陵的地形条件,设计了一款能在果园内自由穿行,以运输为主,还提供外接动力接口的果园作业车。主要内容如下：1、根据山地丘陵地形条件下大部分果园的种植方式、园内的道路情况等,对作业车的整体外廓尺寸提出设计要求。对作业车的最小转弯半径、最小离地间隙、最大爬坡度等基本性能参数拟定设计值。2、根据作业车使用条件选择了合适功率的发动机。由设计的最高速度要求和作业车需要满足的动力性要求确定总的传动比,确定传动方式。3、确定了作业车的驱动方式为分时四轮驱动,可以满足两驱行走、四驱行走、不行走只提供外接动力、行走且提供外接动力装置等动力转换方式。设计了满足使用要求的三动力输出轴分动器。4、对组成作业车的各总成和部件进行选型和设计。对轮胎、前后桥、悬架、制动装置等进行了选型,对转向机构、换档机构等进行设计。结合各总成的结构和作业车的受力情况设计了车架。用PROE构造了各零部件、总成的三维图和整车总装图。将设计好的作业车各系统参数与设计要求值相比较,得出作业车的设计符合要求。5、运用有限元分析软件ANSYS对设计的车架模型进行了四种常见的极限工况下应力分析,得到了车架各个位置的应力值和变形量,找出了结构设计不合理的位置。对不合理的设计进行改进,得到新的车架结构,分析其各种工况下的受力情况,发现其应力分布较改进前合理,材料利用率得到提升,减轻了车架的整体重量。6、对车架进行了模态分析,得出了其前六阶频率和振型结果。分析结果表明车架结构能很好的避开不平路面激励产生的频率(1-15Hz)对车架产生的影响。但发动机转速在3000r/min和5100r/min左右产生的爆发频率可能会引起车架的共振,应避免发动机长时间在这两个转速左右运转。
【作者】张忐忑；
【导师】蒋猛；
【作者基本信息】西南大学，农业机械化工程，2014，硕士
【关键词】山地丘陵；果园；作业车；车架；ANSYS；

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