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新疆光照长、温差大的独特气候,使了小麦、瓜果产生优质质量。受地域性兵团提出的农产品多样化战略影响,新疆本地马铃薯种植面积逐年增加。本课题针对机械收获效果差,中小农户要求,对现有一种小型马铃薯收获机进行优化分析,以满足该区域内的收获要求。本文主要进行了以下几个方面的工作:1.通过实地调查新疆马铃薯的种植模式,垄高、等特点,分析新疆自治区现存收获机械的优缺点,为优化适应新疆本地一种小型马铃薯收获机提供参考。2.对小型马铃薯收获机关键部件的机架,挖掘铲进行设计与优化,确定了其结构参数,应用三维实体建模Soildworks软件对机架和挖掘铲进行三维建模,并结合有限元分析软件ANSYS-Workbench对关键部件进行有限元分析。优化机架结构与材料,使固有频率得到提高,避免了受外界振动载荷的影响发生共振现象,提高了收获机机架的可靠性。对挖掘铲进行静力学分析,得到挖掘铲的最大应力值为6.07E+007Pa,最大应变为1mm,证明了工作中有足够的强度。3.通过三维扫描仪(VTOP)与数据点拼接软件完成马铃薯的实体建模,结合Hypermesh和ANSYS/LS-DYNA软件建立马铃薯机械碰撞模型,进行有限元分析与试验研究,得到马铃薯收获机的机械碰撞安全高度为180mm。为马铃薯收获机运动参数的设计提供可靠依据。4.根据本地马铃薯收获模式,动力匹配等要求,确定了分离装置结构参数。通过马铃薯在分离栅杆动力学分析得出抖动轮最大转速为210r/min,升运带的线速度为2.18m/s。运用ADMAS软件进行了抖动分离装置简化模型的运动仿真,仿真结果证明了运动参数的合理性。理论计算最大运动参数作业下马铃薯极限碰撞高度,结果为55mm。此结果远远小于马铃薯机械碰撞安全高度,证明最大运动参数下工作马铃薯不会发生机械损伤现象。5.将优化完成的机器田间试验,对明薯率、伤薯率进行测试,采用极差分析法对试验指标分析与计算,得到运动参数的最优组合。