水稻收割機(jī)橡膠履帶行走系快速設(shè)計(jì)及仿真分析-開題報(bào)告(已修改)
2025-02-02 17:43 本頁面
【正文】 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士研究生論文開題報(bào)告 所在院系 工學(xué)院 專 業(yè) 車輛工程 學(xué)生姓名 入學(xué)時(shí)間 導(dǎo)師姓名 課題名稱 水稻收割機(jī)橡膠履帶行走系快速設(shè)計(jì)及仿真分析中國農(nóng)業(yè)大學(xué)研究生院制填表時(shí)間2011 年05月04日一、立論依據(jù)（以下各項(xiàng)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(xiàn)）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(kuò)展了車輛由“線”到“面”的活動(dòng)范圍。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,履帶行走裝置不僅用于拖拉機(jī)、農(nóng)田基本建設(shè)車輛,還用于農(nóng)業(yè)機(jī)械上[3]。中國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國,拖拉機(jī)對(duì)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(jī)械收獲領(lǐng)域，履帶式拖拉機(jī)發(fā)揮著重要作用[4]。實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的行走裝置主要是輪子和履帶。而履帶拖拉機(jī)由于其牽引力大,接地比壓低,附著性能好等優(yōu)點(diǎn)占據(jù)著農(nóng)業(yè)機(jī)械中重要的位置[1]。履帶拖拉機(jī)行走系對(duì)其各方面性能的發(fā)揮起著至關(guān)重要的作用。既加強(qiáng)了離開道路的越野能力, 同時(shí)也增大了負(fù)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(gè)驅(qū)動(dòng)輪來驅(qū)動(dòng)該側(cè)履帶實(shí)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(diǎn): 、接地比壓小。，不易打滑，牽引附著性能好。、重量大，運(yùn)動(dòng)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(jī)動(dòng)性差。履帶式行走裝置現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用在水稻聯(lián)合收割機(jī)上。這樣，履帶式水稻聯(lián)合收割機(jī)既可以在旱田中收割也可以在水田中收割，同時(shí)滿足了南方和北方的需要，可以被廣泛采用。履帶式行走機(jī)構(gòu)由履帶、驅(qū)動(dòng)輪和臺(tái)車組成。臺(tái)車由臺(tái)車架、支重輪、托帶輪、引導(dǎo)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(dòng)系輸入的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩變成車輛在地面上移動(dòng)時(shí)的牽引力。履帶式行走機(jī)構(gòu)是整機(jī)的支承件，用來支承整機(jī)的重量，承受機(jī)構(gòu)在作業(yè)過程中產(chǎn)生作用力，并完成整機(jī)行進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向和作業(yè)移動(dòng)。實(shí)踐證明，橡膠履帶式行走裝置是水稻濕田收獲機(jī)械的最佳行走機(jī)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(yīng)用范圍，克服了金屬履帶行走系統(tǒng)固有缺點(diǎn)，使履帶車輛可以上路行駛，無需專用運(yùn)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(duì)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(shí)驗(yàn)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(diǎn)，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(jī)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(dòng)摩擦，故內(nèi)行走阻力減少，因此總行走阻力也相應(yīng)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(jī)的行走裝置工作條件非常惡劣，負(fù)荷重，沖擊大，其支重輪、導(dǎo)向輪、驅(qū)動(dòng)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(duì)履帶行走系進(jìn)行仿真分析，得到其優(yōu)化方案，從而為其設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供依據(jù)。總之，對(duì)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(jī)都具有較好的行駛穩(wěn)定性和復(fù)雜地形適應(yīng)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(jī)構(gòu)也是水稻聯(lián)合收割機(jī)設(shè)計(jì)的難題之一，因此有必要對(duì)履帶行走系進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真分析，以實(shí)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(yīng)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(yīng)用主要集中在水稻收獲機(jī)上。因此，就履帶式行走系的研究現(xiàn)狀，對(duì)國內(nèi)外文獻(xiàn)進(jìn)行了分析。當(dāng)今世界實(shí)現(xiàn)了水稻收獲機(jī)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(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，其中日本的水稻收獲機(jī)械在世界上一直處于領(lǐng)先水平，生產(chǎn)機(jī)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(jī)等，這些機(jī)型幾乎都采用履帶式行走系[9]。由于金屬履帶工藝復(fù)雜、磨損嚴(yán)重、振動(dòng)大、轉(zhuǎn)移時(shí)破壞路面等原因，現(xiàn)水稻聯(lián)合收割機(jī)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(jī)行駛速度低、噪聲大、金屬耗量大、對(duì)地面破壞嚴(yán)重等缺點(diǎn)，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(jī)。國外對(duì)橡膠履帶拖拉機(jī)的開發(fā)研制起步較早，二十世紀(jì)四十年代以來，意大利、美國和前蘇聯(lián)等國家相繼進(jìn)行了橡膠履帶的研制，歐美的研究始于20世紀(jì)50年代中期[10]。20世紀(jì)60年代日本一家農(nóng)業(yè)機(jī)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(jī)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(huì)對(duì)瀝青和混凝土路面造成破壞的情況而設(shè)計(jì)的。并將其成功應(yīng)用于水稻收割機(jī)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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