【摘 要】
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中国是蔬菜生产和消费大国,据统计,叶菜类蔬菜产量已经占世界总产量的30%到40%。我国叶类蔬菜种植面积大,收获过程机械化程度低,叶菜类机械化收割还处于空白状态,主要收获方式是依赖于手工收获,整个过程费时、费力且收获效率非常低,因此研究设计叶菜类收割机对降低生产成本具有重要意义。本文基于这一背景下研究并设计了一款电动小青菜收割机,要求摘净率达到95%以上,损伤率不超过5%,主要研究内容如下:（1）根
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中国是蔬菜生产和消费大国,据统计,叶菜类蔬菜产量已经占世界总产量的30%到40%。我国叶类蔬菜种植面积大,收获过程机械化程度低,叶菜类机械化收割还处于空白状态,主要收获方式是依赖于手工收获,整个过程费时、费力且收获效率非常低,因此研究设计叶菜类收割机对降低生产成本具有重要意义。本文基于这一背景下研究并设计了一款电动小青菜收割机,要求摘净率达到95%以上,损伤率不超过5%,主要研究内容如下:（1）根据小青菜的生长特点及收获要求,运用CATIA软件实现包括机架、割刀、气吹装置、行走装置、传送带在内的各部分装置三维建模与仿真,并通过CATIA软件实现装置的虚拟装配。（2）将建好的模型导入ANSYS中,对收割机的驱动桥、连接螺栓以及机架等关键部件进行有限元分析、模态分析,通过求解后处理得到关键元件的等效应力云图、总位移形变云图和模态振型图,分析材料以及结构的合理性,同时找到装置最薄弱环节在切割装置处,对割刀进行拓扑优化。将优化后的整机模型模态分析验证新结构的稳定性。（3）通过ADAMS运动学仿真软件,对传输过程中的小青菜进行运动学仿真。观察小青菜在传送带上的状态,通过对小青菜速度曲线与小青菜位移曲线的分析确定传送带水平倾斜角合适范围为30度到34度。（4）完成装置的装配与调试并在实验田现场进行试验,确定试验评价指标,通过SPSS软件确定小青菜收割机的前进速度与小青菜的摘净率以及小青菜的损伤率函数关系式,并对数学模型进行分析得到小青菜收割机合适的前进速度为0.49m/s,此时小青菜的摘净率较高且超过95%,同时小青菜的损伤率也较低且不超过5%,满足设计要求。
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