【正文】 真步長(zhǎng)，運(yùn)行仿真，得到虛擬試驗(yàn)結(jié)果和設(shè)計(jì)研究分析結(jié)果報(bào)告由圖64至圖69所示。 圖67 曲柄轉(zhuǎn)速n變化時(shí)對(duì)篩面的影響 圖68 曲柄轉(zhuǎn)速n變化時(shí)對(duì)篩面的影響 圖69 曲柄轉(zhuǎn)速n變化時(shí)對(duì)篩面a的影響  圖610 r對(duì)x向速度的設(shè)計(jì)分析報(bào)告 圖611 r對(duì)y向速度的設(shè)計(jì)分析報(bào)告 圖612 r對(duì)a的設(shè)計(jì)分析報(bào)告 圖613 n對(duì)x向速度的設(shè)計(jì)分析報(bào)告 圖614 n對(duì)y向速度的設(shè)計(jì)分析報(bào)告 圖615 n對(duì)a的設(shè)計(jì)分析報(bào)告 從上面的圖64～615可以看出，各參數(shù)取不同水平時(shí)，對(duì)篩面的加速度會(huì)有不同程度的影響。將設(shè)計(jì)分析結(jié)果報(bào)告中的設(shè)計(jì)變量取初始值時(shí)的敏感度列于表3。表3 設(shè)計(jì)研究結(jié)果設(shè)計(jì)變量初始值敏感度DV_1曲柄半徑r(m)DV_2曲柄轉(zhuǎn)速n(r/min)300 優(yōu)化分析(1)設(shè)計(jì)變量的選擇對(duì)物料運(yùn)動(dòng)狀態(tài)影響最大的就是篩面加速度的大小和方向，由設(shè)計(jì)研究結(jié)果可知篩面加速度主要決定于擺動(dòng)分離篩機(jī)構(gòu)的兩個(gè)參數(shù)：曲柄轉(zhuǎn)速n和曲柄半徑r。因此在對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)選取n、r為設(shè)計(jì)變量。即：。(2)目標(biāo)函數(shù)根據(jù)用于薯類(lèi)收獲機(jī)上的擺動(dòng)篩的特點(diǎn)，既要使馬鈴薯在篩面上輸送，又要使得薯塊和土壤、雜質(zhì)等得到較好的分離，更要大幅度降低傷薯率，所以要求馬鈴薯塊莖在不跳離篩面的情況下，篩面加速度盡可能的小。從而減小了馬鈴薯塊莖與篩面的摩擦，使馬鈴薯塊莖的損傷降低。因此以薯塊在篩面上的合成加速度最小為目標(biāo)函數(shù)，即：. (61)(3) 確定約束條件①篩面在X方向上的速度最大效率的高低取決于物料沿篩面的推進(jìn)速度，推進(jìn)速度快則效率高，而且推進(jìn)速度快，可使馬鈴薯塊莖相對(duì)于篩面的滑動(dòng)路程短，可減少摩擦降低傷薯率。故約束條件為：maximum value during simulation of baidongshai_velocity_X. (62)②篩面在Y方向上的速度盡可能小為了降低傷薯率，薯塊不應(yīng)跳離篩面，不能擁有過(guò)大的。故約束條件為：minimum value during simulation of baidongshai_velocity_Y. (63)③曲柄轉(zhuǎn)速n曲柄轉(zhuǎn)速取值范圍為：240r/min≤n≤350r/min (64)故約束條件為：； (65)④曲柄半徑r曲柄半徑r取值范圍為：r故約束條件為：； (66)(4)數(shù)學(xué)模型綜上所述，所建立的擺動(dòng)分離篩的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型為： (67)(5)優(yōu)化優(yōu)化采用約束隨機(jī)方向法。其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)目標(biāo)函數(shù)的性態(tài)無(wú)特殊要求，程序設(shè)計(jì)較易實(shí)現(xiàn)且使用方便，由于可行搜索方向是從許多隨機(jī)方向中選擇的使目標(biāo)函數(shù)下降最快的方向，加之步長(zhǎng)還可以靈活變動(dòng)，所以此算法的收斂速度也比較快[15]。擺動(dòng)分離篩的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)的計(jì)算程序框圖見(jiàn)圖616。圖616 優(yōu)化設(shè)計(jì)程序框圖 （6）優(yōu)化結(jié)果及分析①以曲柄半徑r為設(shè)計(jì)變量時(shí)：保持曲柄轉(zhuǎn)速不變，以曲柄半徑為設(shè)計(jì)變量，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，重復(fù)56次的優(yōu)化試驗(yàn)后得出圖617至圖619優(yōu)化過(guò)程。圖617 加速度優(yōu)化過(guò)程 圖618 X方向速度優(yōu)化過(guò)程 圖619 Y方向速度優(yōu)化過(guò)程 該重復(fù)過(guò)程的目的為尋找最低篩面加速度，并迎合最大和最小，與此同時(shí)也要服從所有的約束方程與優(yōu)化條件。在優(yōu)化過(guò)程中a、以及r的變化趨勢(shì)如圖620至623所示，下面對(duì)優(yōu)化出的各類(lèi)曲線圖展開(kāi)分析。 圖620 加速度a變化趨勢(shì) 圖621 半徑r變化趨勢(shì) 圖622 速度變化趨勢(shì) 圖623 速度變化趨勢(shì) 設(shè)計(jì)條件為：篩子質(zhì)心點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的合成加速度平均值，x方向速度, y方向速度。在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)條件的情況下，為達(dá)到最高生產(chǎn)率，故尋求最大推進(jìn)速度，即滿(mǎn)足所有條件下的、的最大值，如表4所示。表4 優(yōu)化分析結(jié)果重復(fù)數(shù)加速度a（）（m/s）（m/s）半徑r（mm）3319②以曲柄轉(zhuǎn)速n為設(shè)計(jì)變量時(shí)：保持曲柄轉(zhuǎn)速不變，以曲柄半徑為設(shè)計(jì)變量，進(jìn)行設(shè)計(jì)研究時(shí)，得出如圖624所示對(duì)比報(bào)告。其中曲柄轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)關(guān)系為：45——240r/min；——；——；——；——350r/min。通過(guò)對(duì)比報(bào)告以及設(shè)計(jì)條件可得出：，最為合理，優(yōu)化分析結(jié)果如表5所示。圖624 曲柄轉(zhuǎn)速影響對(duì)比報(bào)告 表5 優(yōu)化分析結(jié)果Trial加速度a（）（m/s）（m/s）轉(zhuǎn)速n（r/min）2從表45可知：擺動(dòng)分離篩經(jīng)過(guò)優(yōu)化后，擺動(dòng)分離篩不僅可以分離出大量土壤，使得土薯得到充分的分離，而且可以提高生產(chǎn)率。第七章 結(jié)論與建議 結(jié)論本文對(duì)4Sw—130型馬鈴薯挖掘機(jī)擺動(dòng)分離篩進(jìn)行了理論分析和計(jì)算機(jī)仿真模擬，并對(duì)擺動(dòng)分離篩裝置的結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，獲得以下結(jié)論：（1）應(yīng)用Solidworks軟件建立馬鈴薯收獲機(jī)的參數(shù)化模型,及時(shí)發(fā)現(xiàn)在建模過(guò)程中所產(chǎn)生的誤差, 可提高產(chǎn)品的初始設(shè)計(jì)和修改設(shè)計(jì)的效率, 并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的預(yù)裝配。（2）建立了擺動(dòng)分離篩的虛擬樣機(jī)模型，并通過(guò)參數(shù)化模型完成了優(yōu)化分析，得出了關(guān)鍵參數(shù)，即曲柄轉(zhuǎn)速n和曲柄半徑r。建立了以薯塊在篩面上的加速度最小為目標(biāo)函數(shù)，移動(dòng)速度最大為約束條件的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，通過(guò)ADAMS得到了最佳參數(shù)值：n=，r=19mm。優(yōu)化后,篩子平均加速度由降低到，故擺動(dòng)篩既降低了傷薯率又提高了生產(chǎn)效率和明薯率。 建議（1）本文將理論與仿真相結(jié)合對(duì)馬鈴薯收獲機(jī)的擺動(dòng)分離篩進(jìn)行了研究，希望能將仿真與試驗(yàn)相結(jié)合，可以更加全面研究分析擺動(dòng)分離篩的工作過(guò)程。（2）本文沒(méi)考慮馬鈴薯塊莖的彈性、殘余根系的牽連、土壤和空氣對(duì)馬鈴薯運(yùn)動(dòng)的影響，在今后應(yīng)考慮它們對(duì)擺動(dòng)分離篩的篩分性能的影響。致 謝本論文是在導(dǎo)師于文強(qiáng)副教授的精心指導(dǎo)下完成的。從研究課題的確定、課題研究工作的進(jìn)行到論文撰寫(xiě)、修改的過(guò)程中，每一個(gè)環(huán)節(jié)都凝聚了導(dǎo)師大量的心血。在此表示衷心的感謝!導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、不斷進(jìn)取與忘我的工作精神使我受益終生。導(dǎo)師給予我的循循善誘的指導(dǎo)和鞭策，使我在科學(xué)研究的道路上得以提高和進(jìn)步，在此向于老師致以崇高的敬意和深深的感謝!在這一年的學(xué)習(xí)和論文的撰寫(xiě)過(guò)程中，得到了碩士研究生顧興通、李莎莎，以及劉寧寧、趙玲玉、馬新凱、王旭光、王傳果、常祥、彭雪峰等同學(xué)的熱情幫助，在此表示由衷的謝意!參考文獻(xiàn)（1） 單愛(ài)軍,劉俊杰,[J].農(nóng)機(jī)化研究,2006, (4) :1920（2） :馬鈴薯機(jī)械的世界隱形冠軍[J].當(dāng)代農(nóng)機(jī)，2007，（8）：34～35（3） —1/2 型馬鈴薯(塊莖類(lèi))挖掘機(jī)[J]. 南方農(nóng)機(jī) , 2004,(04):29（4） 劉俊峰,楊欣,馬躍進(jìn), 型馬鈴薯收獲機(jī)的設(shè)計(jì)[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào),2004,35(02):183186（5） [J].農(nóng)村百事通,2005,(21):27（6） [D]，呼和浩特：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，2009（7） 國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械科學(xué)研究院．農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(下冊(cè))[M]．北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)出版社，2007．1086（8） 楊欣. 4V1A型馬鈴薯挖掘機(jī)設(shè)計(jì)及性能分析[D]，保定：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2001（9） 王國(guó)強(qiáng)，張進(jìn)平，馬若丁．虛擬樣機(jī)技術(shù)及其在ADAMS上的實(shí)踐【M】．西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，2002．1（10） 鄭建榮．虛擬樣機(jī)技術(shù)入門(mén)與提高【M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002．前言頁(yè)l（11） 陳立平，張?jiān)魄?，任衛(wèi)群，覃剛等．機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析及ADAMS應(yīng)用教程【M】．北京：清華大學(xué)出版社，2005．76（12） 鄭建榮．虛擬樣機(jī)技術(shù)入門(mén)與提高【M】．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002．2（13） 陳立平，張?jiān)魄?，任衛(wèi)群，覃剛等．機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析及ADAMS應(yīng)用教程【M】．北京：清華大學(xué)出版社，2005．131（14） 鄭建榮．虛擬樣機(jī)技術(shù)入門(mén)與提高【M】．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002．154（15） 韓林山．機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)【M】．鄭州：黃河水利出版社，2003．96～97