4ls-1.6型辣椒采摘装置的灵敏度分析及优化设计

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1、摘要采摘装置是辣椒收获机的核心部分，装置的性能直接影响了采摘效果。本文针对4LS-1.6型辣椒收获机采摘装置的重量过大，装置结构和运动参数不够合理，导致在工作过程中振动和噪音较大，辣椒收获性能不理想的情况，对采摘装置进行分析研究。论文建立了采摘装置关键部件有限元模型，对机架结构在两种典型工况下进行静、动态性能分析；通过静、动态灵敏度分析的方法，对机架参数进行了优化，优化后机架重量减轻，振动降低；搭建试验台架进行采摘性能试验，通过正交试验与数据处理，得到采摘装置较优的运动参数组合和各因素与采净率之间的回

2、归方程。本文的研究对辣椒采摘装置的提升、辣椒收获机的研制提供了理论依据和实践价值。本文的主要工作及成果如下：（1）以4LS-1.6型辣椒收获机采摘装置为研究对象，深入研究了该采摘装置的结构特点与工作原理，建立采摘装置三维模型图。通过PROE导入到ANSYS中从上到下直接建模的方法，对采摘机架、弹齿、护板建立了有限元模型。（2）分析了采摘装置在工作中主要的四中载荷类型，计算了在水平弯曲和极限扭转这两种典型工况下机架的静态特性，结果表明机架在强度上有很大的富余量，有减重的空间。（3）对机架进行了模态分析，

3、得到机架前十阶振型，其一阶振动频率为13.945Hz，低于发动机激振频率，是引发采摘装置振动剧烈与噪声较大的主要原因。（4）根据机械结构灵敏度优化设计的方法，在ANSYS中对机架进行了静、动态灵敏度计算，得到对机架重量影响最为敏感的尺寸参数，并对这些参数进行了优化，优化后机架重量减轻了15%，一阶频率达到31.6051Hz。（5）对采摘装置进行了台架设计与采摘试验研究，通过正交试验的方法，利用Matlab软件进行数据处理，得到辣椒采摘装置较优的结构参数和运动参数组合，进给速度为1.2m/s，弹齿间距为

4、45mm，滚筒转速为180r/min。针对采净率指标，对试验进行了回归分析，建立回归方程，找到各因素与采净率之间的线性规律。关键词：辣椒收获机；采摘装置；灵敏度分析；ANSYS；正交试验I万方数据万方数据AbstractPickingdeviceisacorepartofthechiliharvestingmachine,deviceperformancedirectlyaffectsthepickingresults.Inthispaper,excessiveweight4LS-1.6-typech

5、iliharvesterpickingdevice,thedevicestructureandmotionparametersisnotreasonable,resultinginvibrationandnoisy,hotpepperharvestperformanceisnotanidealsituation,theanalysisofpickingdeviceduringoperation.Paperpickingdevicetoestablishakeycomponentofthefinitee

6、lementmodeloftheframestructureforstaticanddynamicperformanceanalysisoftwotypicalconditions;laterbythemethodofstaticanddynamicsensitivityanalysis,parameterswereoptimizedforrack,rack-optimizedweight,reducevibration;builttestbenchpickingperformancetestscon

7、ductedbyorthogonalexperimentanddataprocessing,theregressionequationofmotionparametersoptimumpickingdevicecombinationsandvariousfactorsassociatedwithminingthenetrates.Thisstudymeanstoenhancethepickingpeppers,chiliharvesterdevelopedtoprovideatheoreticalba

8、sisandpracticalvalue.Themainworkandachievementsareasfollows:(1)Taking4LS-1.6chiliharvesterharvestingdeviceastheresearchobject,in-depthstudyofthepickingdevicestructureandworkingprincipleoftheestablishmentofthreedimensionalmodel,th