油茶果采摘机三角橡胶履带轮底盘的设计与力学分析

【摘要】为适应我国油茶产业的大力发展,提高油茶果采摘效率,油茶果机械化采摘成为必然趋势,国内针对油茶果采摘设备的研究也在不断地深入。由于履带式车辆底盘具有接地面积大、接地比压小、附着性能好、爬坡能力强、转弯半径小等特点,因此成为采摘机底盘的首选。在此前提下,通过对履带式工作车辆的共性问题进行研究,结合机械设计理论、车辆行驶理论以及有限元理论,设计出一款针对油茶果采摘机独特的振动工作方式以及南方缓坡地的种植环境的三角履带底盘。本论文主要研究内容如下：1、对履带式工作车辆的主要性能进行了研究,归纳了履带式工作车辆总体布局应遵循的原理。2、在分析土壤物理性质的基础上,结合传统的双履带底盘的基本理论及设计方法,对四轮三角履带底盘的各项机动性能及其评价指标进行了分析和研究。3、结合得出的性能数据,对三角履带底盘关键机构进行设计,设计出了一种新型的具有良好地面适应性和承载能力的的三角履带轮。结合液压传动系统、链传动系统组成的四驱驱动系统,大大简化了履带底盘的传动系统,并使履带底盘具有了优越的动力性能和越野、转向性能,且简化了履带底盘的操纵。考虑到采摘头工作及地面对车架的振动,底盘采用了类似汽车的弹性悬挂,并设计有减震器,较好地解决了车身振动问题。4、利用CAD辅助设计软件Pro/E完成三角履带底盘全部零件的三维建模,完成了所有机电设备的安装布局。在以上分析结果的基础上,在ANSYSWorkbench中建立底盘各重要部件的的有限元模型,并对其进行了静力学分析,确保重要部件的强度和刚度,以保证底盘能安全良好的运行。5、由于采摘机的振动情况比较复杂,因此对主副车架进行了在预应力作用下的模态分析,列出了主副车架的十阶模态,并对模态进行了评估。通过分析看出,主车架的整体刚度较好,结构设计合理,能有效避开共振频率。副车架的前3阶模态固有频率非常小,仅表示了副车架在水平方向上只是有发生移动的趋势,未产生变形。第4-6阶振型的频率也很低,且仍低于柴油机机怠速的频率。第7阶以上频率都超过了柴油机额定工作和采摘头工作时的频率,且具有一定的裕量,不会引起明显的共振,符合设计要求。
【作者】蔡岗础；
【导师】李立君；
【作者基本信息】中南林业科技大学，机械工程，2014，硕士
【关键词】ANSYSWorkbench；有限元分析；履带式车辆设计理论；三角橡胶履带轮；油茶果采摘机；

【参考文献】
[1]王玉涛.热力管网终端用户管理系统设计与实现[D].浙江大学,控制工程,2013,硕士.
[2]沈辰阎.好莱坞预告片初探[D].中国艺术研究院,电影学,2014,硕士.
[3]樊金龙.间歇式染色集散控制系统的研究[D].浙江理工大学,测试计量技术及仪器,2014,硕士.
[4]俞小松.央视少儿频道“青少年主体性缺失”现象研究[D].南京师范大学,广播电视艺术学,2012,硕士.
[5]杨强.支持向量机的模型及其在图像分割中的应用[D].重庆大学,2004.
[6]胡庆华.酚醛树脂原位催化裂解构建低维碳纳米结构及裂解炭性能研究[D].武汉科技大学,材料学,2014,博士.
[7]马丽卿.收入结构对我国上市商业银行绩效影响的实证分析[D].山西财经大学,金融学,2013,硕士.
[8]曹燕飞.加味藿香正气软胶囊药效部位筛选及质量控制研究[D].北京中医药大学,中药学,2014,硕士.
[9]许国凯.载药海藻纤维的制备及其药物释放行为的研究[D].浙江理工大学,材料学,2014,硕士.
[10]蔚承建,何振亚.改进的进化计算及其应用[J].自动化学报,1998,02:120+122-123+121.
[11]伍颖.客户关系管理能力及其对企业绩效的影响[D].重庆大学,2003.
[12]余彬盛.洛阳城乡居民消费差异问题研究[D].河南科技大学,农村与区域发展（专业学位）,2013,硕士.
[13]高镜惠.柴油机红外再生微粒捕集器电路控制系统研究与开发[D].大连理工大学,车辆工程,2004,硕士.
[14]张慧洁.高中语文个性化阅读教学研究[D].内蒙古师范大学,教育（专业学位）,2013,硕士.
[15]吴宏森.炼钢用铝弹发射的测速和计数[J].冶金自动化,1980,05:52-54.
[16]俞立,王景成,褚健.不确定离散动态系统的保成本控制[J].自动化学报,1998,03:128-131.
[17]陈琛.行业协会信息交换行为反垄断法规制研究[D].郑州大学,法律,2013,硕士.
[18]顾孟钧.基于D-S证据理论的信息系统风险评估方法研究[D].浙江工业大学,2009.
[19]施一弓.商标权合理使用制度研究[D].广东外语外贸大学,法律,2013,硕士.
[20]郑伟.聚乙二醇干扰素α治疗HBeAg阳性慢性乙型肝炎血清学转换预测模型的建立及验证[D].福建医科大学,内科学,2014,硕士.
[21]魏峰.亚铜配合物的光物理性质与电致发光性能研究[D].内蒙古大学,化学,2014,硕士.
[22]李岚林.论对向犯的形成结构[J].河南警察学院学报,2014,02:93-98.
[23]刘耕.基于格子—波尔兹曼法的流体拓扑优化[D].中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所),机械电子工程,2014,硕士.
[24]游波.深井受限空间物理实验系统研发与安全人因参数实验研究[D].中南大学,2014.
[25]李改燕.无线传感器网络移动节点定位算法研究[D].河北师范大学,基础数学,2012,硕士.
[26]姜光,杨连洁.双南油气区油气混输工艺的设计与应用[J].油田地面工程.1992(03)
[27]吴同垒.乌鳢头肾组织消减cDNA文库的构建及SOD基因的克隆与分析[D].吉林农业大学,预防兽医学,2012,硕士.
[28]傅超颖.盆底重建术对盆腔器官脱垂患者下尿路功能的影响[D].福建医科大学,妇产科学,2014,硕士.
[29]鲁世杰.王铎书法与碑派书风比较研究[D].山东大学,美术（专业学位）,2013,硕士.
[30]闵维康.罗江县红层弱含水层水文地质特征及饮用水安全评价[D].成都理工大学,地质工程,2013,硕士.
[31]吕慧珍.公司多元化股权投资与资本成本的关系研究[D].北京交通大学,2013.
[32]孟宪伟.中学生家长与教师冲突关系研究[D].长春工业大学,社会学,2013,硕士.
[33]潘贵善.布局紧凑、功能复合的小型化柔性制造单元[J].组合机床与自动化加工技术.1987(12)
[34]刘宇.制药企业客户价值评价研究[D].首都经济贸易大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[35]马安华.基于用户行为分析的精确营销系统设计与实现[D].南京邮电大学,计算机科学与技术（专业学位）,2013,硕士.
[36]杨俊升.高分子链与碳纳米管、石墨烯的相互作用[D].鲁东大学,2012.
[37]杨晋涛,吴敏杰,陈枫,费正东,钟明强.聚苯乙烯/氧化石墨烯纳米复合材料的制备及其超临界CO_2发泡[A].中国化学会、中国机械工程学会、中国材料研究学会.2010年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集（下册）[C].中国化学会、中国机械工程学会、中国材料研究学会:,2010:2.
[38]柏翰.基于CCSDS的深空测控伪码同步技术研究与硬件实现[D].南京理工大学,电子与通信工程,2013,硕士.
[39]徐倩倩,刘琪璟,张国春.长白山高山苔原雪斑大白花地榆群落土壤氮素动态与生产力的关系[J].植物生态学报,2011,02:159-166.
[40]安文娟.基于聚类算法的实时IP流量识别技术研究[D].北京邮电大学,信息安全,2013,硕士.
[41]王晓晖,于志祥,宋盈怡,魏成勇,林秀强.莱钢中小型材轧机加热炉自动控制系统[J].冶金自动化,1998,04:12-15.
[42]周业华.鞍钢新轧冷轧2~#生产线连续酸洗机组工艺段自动控制系统[J].冶金自动化,2004,04:40-43+50.
[43]宋波.石津灌区管理局人力资源管理改革研究[D].河北科技大学,工商管理,2014,硕士.
[44]黄云波.纳米颗粒一维光子晶体的制备及其在控制发光方面的应用[D].上海师范大学,无机化学,2013,硕士.
[45]杨延滨,余贻鑫,曾沅,贾宏杰,牛犇,何南强,唐智育,张毅明,付红军.实用动态安全域降维可视化方法[J].电力系统自动化,2005,12:44-48.
[46]战姝妍.PCNA、P53、P-gp对宫颈癌新辅助化疗的敏感性和疗效预测价值的研究[D].桂林医学院,外科学,2012,硕士.
[47]汪伟.猪链球菌2型对细胞的粘附作用和炎症相关细胞因子转录的影响[D].南京农业大学,预防兽医学,2012,硕士.
[48]杜永萍.基于模式知识库的问题回答关键技术研究[D].复旦大学,2005.
[49]蒋建东,陈培余,童一珏,WILLEMHoogmoed.基于机器视觉的轻触开关引脚缺陷检测算法研究[J].浙江工业大学学报,2015,01:30-33+38.
[50]于洋.壳聚糖—接枝—聚（N-异丙基丙烯酰胺）/纳米羟基磷灰石复合材料的研究[D].天津大学,材料化学工程,2013,硕士.