| 弧形齿滚扎式残膜回收机的设计及参数优化 |
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| 引用本文： | 谢建华,张凤贤,陈学庚,韩英杰,唐炜.弧形齿滚扎式残膜回收机的设计及参数优化[J].农业工程学报,2019,35(11):26-37. |
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| 作者姓名： | 谢建华 张凤贤 陈学庚 韩英杰 唐炜 |
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| 作者单位： | 新疆农业大学机电工程学院;石河子大学机械电气工程学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目（51665057）；公益性行业（农业）科研专项（201503105)；新疆自治区区域协同创新专项（2019E0202）；中国农业大学-新疆农业大学联合基金项目（2017TC009） |
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| 摘 要： | 针对现有残膜回收机具存在残膜捡拾机构复杂、可靠性差、边膜回收率及卸膜率低等问题,从工作部件受力、捡拾机构运动轨迹的角度对起膜铲、残膜捡拾机构、卸膜机构等关键部件进行了研究,设计了一种弧形齿滚扎式残膜回收机。为探明拾膜钉齿扎膜过程中钉齿、地膜和土壤的形变、受力情况,从而指导机具的设计,运用ANSYS软件对弧形齿滚扎式捡拾机构捡拾地膜过程进行非线性有限元动力学仿真分析,仿真结果显示:在捡拾地膜过程中,钉齿末端变形最大,根部应力最大;地膜最大变形发生在与钉齿末端接触位置;土壤受到钉齿扰动变形量小。运用Box-Benhnken的中心组合方法,以机具行进速度、边膜铲铲翼与铲柄夹角、钉齿入土深度为试验因素,起边膜率、残膜捡拾率、卸膜率为试验指标,进行三因素三水平二次回归试验,建立了响应面回归模型,分析了各因素对试验指标的显著性并对因素进行了综合优化。确定最优试验参数为:机具行进速度为4.0 km/h、边膜铲铲翼与铲柄夹角为90°和钉齿入土深度为55 mm。在该条件下进行田间试验,得到起边膜率为93.5%、残膜捡拾率为87.4%、卸膜率为87.1%,与优化理论值相对误差均小于4个百分点,研究结果为残膜回收机具结构设计及工作参数选择提供理论基础和技术参考。
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| 关 键 词： | 机械化 设计 优化 拾膜机构 卸膜机构 仿真分析 响应面试验 |
| 收稿时间： | 2018/12/19 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2019/5/15 0:00:00 |
Design and parameter optimization of arc tooth and rolling bundle type plastic film residue collector |
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| Xie Jianhu,Zhang Fengxian,Chen Xuegeng,Han Yingjie and Tang Wei.Design and parameter optimization of arc tooth and rolling bundle type plastic film residue collector[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2019,35(11):26-37. |
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| Authors: | Xie Jianhu Zhang Fengxian Chen Xuegeng Han Yingjie and Tang Wei |
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| Institution: | 1. College of Mechanical and Electrical Engineering, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, China;,1. College of Mechanical and Electrical Engineering, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, China;,2. College of Mechanical and Electrical Engineering, Shihezi University, Shihezi 832000, China;,1. College of Mechanical and Electrical Engineering, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, China; and 1. College of Mechanical and Electrical Engineering, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, China; |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | mechanization design optimization picking up film mechanism unloading film mechanism simulation analysis response surface experiments |
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