水稻收割機橡膠履帶行走系快速設(shè)計及仿真分析-開題報告(已修改)
2025-02-02 17:43 本頁面
【正文】 中國農(nóng)業(yè)大學碩士研究生論文開題報告 所在院系 工學院 專 業(yè) 車輛工程 學生姓名 入學時間 導師姓名 課題名稱 水稻收割機橡膠履帶行走系快速設(shè)計及仿真分析中國農(nóng)業(yè)大學研究生院制填表時間2011 年05月04日一、立論依據(jù)（以下各項均可加頁）（包括課題的研究意義，國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析，附主要的參考文獻）研究意義履帶行走系是一種傳統(tǒng)的行走裝置，是人類繼發(fā)明車輪之后又跨出的一大步,擴展了車輛由“線”到“面”的活動范圍。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,履帶行走裝置不僅用于拖拉機、農(nóng)田基本建設(shè)車輛,還用于農(nóng)業(yè)機械上[3]。中國是一個農(nóng)業(yè)大國,拖拉機對農(nóng)田作業(yè)發(fā)揮的作用是極其巨大的。特別是在農(nóng)業(yè)機械收獲領(lǐng)域，履帶式拖拉機發(fā)揮著重要作用[4]。實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應用的行走裝置主要是輪子和履帶。而履帶拖拉機由于其牽引力大,接地比壓低,附著性能好等優(yōu)點占據(jù)著農(nóng)業(yè)機械中重要的位置[1]。履帶拖拉機行走系對其各方面性能的發(fā)揮起著至關(guān)重要的作用。既加強了離開道路的越野能力, 同時也增大了負重能力。履帶式車輛行走系統(tǒng)與輪式車輛具有明顯的不同。履帶車輛不像輪式車輛那樣用前后輪支承，而是靠兩條履帶與地面接觸[2]。履帶車輛的左、右兩側(cè)各有一個驅(qū)動輪來驅(qū)動該側(cè)履帶實現(xiàn)行駛。履帶式行走系與輪胎式行走系相比較有如下特點: 、接地比壓小。，不易打滑，牽引附著性能好。、重量大，運動慣性大，減震功能弱，使部件易受損壞[5]。因此履帶車輛行駛速度不能太高，機動性差。履帶式行走裝置現(xiàn)在被廣泛應用在水稻聯(lián)合收割機上。這樣，履帶式水稻聯(lián)合收割機既可以在旱田中收割也可以在水田中收割，同時滿足了南方和北方的需要，可以被廣泛采用。履帶式行走機構(gòu)由履帶、驅(qū)動輪和臺車組成。臺車由臺車架、支重輪、托帶輪、引導輪（張緊輪）和履帶張緊一緩沖裝置組成。履帶式行走系的功用是支承車體, 并將由傳動系輸入的旋轉(zhuǎn)運動和轉(zhuǎn)矩變成車輛在地面上移動時的牽引力。履帶式行走機構(gòu)是整機的支承件，用來支承整機的重量，承受機構(gòu)在作業(yè)過程中產(chǎn)生作用力，并完成整機行進、后退、轉(zhuǎn)向和作業(yè)移動。實踐證明，橡膠履帶式行走裝置是水稻濕田收獲機械的最佳行走機構(gòu)。橡膠履帶行走系統(tǒng)是現(xiàn)代高新工業(yè)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。橡膠履帶行走系統(tǒng)的發(fā)展拓寬了履帶車輛的應用范圍，克服了金屬履帶行走系統(tǒng)固有缺點，使履帶車輛可以上路行駛，無需專用運載車輛。橡膠履帶式行走裝置比金屬履帶式，輪胎式行走裝置相比，在對路面破壞性，噪聲，接地壓力和行走速度等方面有很大的優(yōu)越性。實驗表明，橡膠履帶具有重量輕，行走阻力小，行駛平順，拆裝簡便等性能優(yōu)點，能較好的滿足泥腳15cm左右水田的收獲作業(yè)要求。目前已定型的水稻聯(lián)合收割機大部分采用了橡膠履帶行走裝置。橡膠履帶用橡膠的彈性變形代替了銷軸、銷套間的轉(zhuǎn)動摩擦，故內(nèi)行走阻力減少，因此總行走阻力也相應減少[6]。南方水稻產(chǎn)區(qū)土壤含水率高，田里有較多積水，承壓能力低，因此履帶式聯(lián)合收割機的行走裝置工作條件非常惡劣，負荷重，沖擊大，其支重輪、導向輪、驅(qū)動輪等長期帶有泥水，容易損壞，稻草很容易壓入各輪與履帶的間隙中，造成履帶的滑脫。因此，有必要對履帶行走系進行仿真分析，得到其優(yōu)化方案，從而為其設(shè)計和改進提供依據(jù)?？傊?，對于土壤潮濕又粘重的地區(qū)，以及南方地區(qū)多起伏的丘陵地帶，履帶式拖拉機都具有較好的行駛穩(wěn)定性和復雜地形適應性。履帶行走系作為履帶車輛底盤的重要總成之一，其優(yōu)劣直接影響到履帶車輛的行駛平順性、穩(wěn)定性和附著性能[7[8]]。履帶式行走機構(gòu)也是水稻聯(lián)合收割機設(shè)計的難題之一，因此有必要對履帶行走系進行設(shè)計和仿真分析，以實現(xiàn)優(yōu)化結(jié)構(gòu)和提高性能的目的。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析履帶式行走系主要應用于軍用車輛，工程車輛和農(nóng)業(yè)車輛等領(lǐng)域。在農(nóng)業(yè)方面的應用主要集中在水稻收獲機上。因此，就履帶式行走系的研究現(xiàn)狀，對國內(nèi)外文獻進行了分析。當今世界實現(xiàn)了水稻收獲機械化的國家有美國、澳大利亞、日本、韓國、東南亞局部地區(qū)已全面實現(xiàn)了機械化，其中日本的水稻收獲機械在世界上一直處于領(lǐng)先水平，生產(chǎn)機型有久保田、洋馬以及三菱公司生產(chǎn)的半喂入水稻聯(lián)合收割機等，這些機型幾乎都采用履帶式行走系[9]。由于金屬履帶工藝復雜、磨損嚴重、振動大、轉(zhuǎn)移時破壞路面等原因，現(xiàn)水稻聯(lián)合收割機已全部采用整體式橡膠履帶。橡膠履帶部分克服了普通金屬履帶拖拉機行駛速度低、噪聲大、金屬耗量大、對地面破壞嚴重等缺點，這種履帶最早用于脫水后的水田、沼澤地、雪地和灘涂地，現(xiàn)在已經(jīng)開始用于常規(guī)拖拉機。國外對橡膠履帶拖拉機的開發(fā)研制起步較早，二十世紀四十年代以來，意大利、美國和前蘇聯(lián)等國家相繼進行了橡膠履帶的研制，歐美的研究始于20世紀50年代中期[10]。20世紀60年代日本一家農(nóng)業(yè)機械制造商ISEKI公司提出設(shè)想并委托橡膠生產(chǎn)商普利司通公司開發(fā)了第1條替代金屬履帶的橡膠履帶, 最初是為了解決農(nóng)用聯(lián)合收割機金屬履帶易被稻草、麥桿和泥土堵塞,橡膠輪胎易在水田中打滑以及金屬履帶會對瀝青和混凝土路面造成破壞的情況而設(shè)計的。并將其成功應用于水稻收割機械上。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,日本已經(jīng)成為橡膠
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