基于SolidWorks山药收获装置设计及三维模型动态仿真
摘 要
长期以来，山药都是靠传统的人力收获，山药的根茎较长，深入地下，难以采收，如果收获技术不够成熟，根茎破损率就会很高。随着计算机技术的快速发展，虚拟制造和运动仿真在农机设计中得以实现，从而大大缩短了设计周期，降低生产成本，提高了设计的准确性和可靠性。本设计利用三维设计软件，对农业机械进行产品设计。
本文设计了一种山药收获装置，结构简单合理，能够完成山药的机械化收获作业。不仅极大地提高山药收获效率，而且对深土农作物的规模化种植起到了推广作用。
本次的设计对传统山药收获机进行了改进，着重设计了山药收获机的整体结构、传动方式、工作方式，论述了装置在收获过程中的的工作原理。在完成设计构想之后，基于SolidWorks进行了三维模型建立。整个过程包括各零件图三维设计、装配体三维图、动态仿真。
关键词：三维设计、传动方式、动态仿真。
Abstract
Yams are relying on traditional human harvest for a long time, the rhizome of yam is so long and deep in underground.It’s very difficult to harvest .If the technology is not mature enough to harvest ,The root’s breakage rate will be very high.With the rapid development of computer technology, virtual manufacturing and motion simulation can be achieved in the design of agricultural machinery, thus greatly reducing the design cycle, reduce production costs and improve the accuracy and reliability of the design . This design uses three-dimensional design software to design products for agricultural machinery .
This paper presents a yam harvesting device , the structure is simple and reasonable.This harvesting device can complete mechanization of yam harvest operations. Not only it greatly improve the efficiency of the yam harvest ,it played a role in the promotion for large-scale cultivation of crops deep soil.
The traditional yam harvesting machine has been improved in this design .It focus on the design of the overall structure , transmission, yam harvester works , discusses the device works in the harvesting process . After completion of the design concept , based on a three-dimensional model of SolidWorks . The whole process including the part drawing three-dimensional design , three-dimensional map assembly , dynamic simulation .
Keywords : 3D design, transmission mode, dynamic simulation .
目录
第1章 绪论 5
1.1课题来源及研究课题的意义和目的 5
1.2 山药收获机的现状及方案说明 6
第2章 设计方案分析 10
2.1 设计方案的说明 10
2.2 设计方案选择与对比 10
2.3 设计方案的优化分析及确定 13
第3章 山药收获机的总体设计 16
3.1 整体结构设计 16
3.2 传动机构的设计 17
第4章 山药收获装置的三维建模 27
4.1 零件建模 27
4.2 装配和仿真 35
总 结 39
参考文献 40
致 谢 41
第1章 绪论
1.1课题来源及研究课题的意义和目的
山药对当地气候要求不严，但喜温暖湿润，忌积水，怕干旱。宜种植于肥沃疏松、土层深厚、排水良好的砂质壤土上种植。原产地位于河南焦作，现在分布于中国西北，华北，和长江流域的湖南江西等地。由于其营养比较丰富，一直以来都被视为比较理想的补虚佳品，不仅可作为主粮，又可作为蔬菜食用。有很高的药用价值和食用价值 。随着现代社会人们更加注重养生和健康，而山药的药用价值和使用价值使得其成为很多人的选择。特别是近几年，山药的种植面积和种植规模不断上升。因此，山药生产和收获的机械化越来越得到行业的重视。
长期以来，山药的收获都是靠传统的人力收获方式,山药的根茎较长，难以采收，如果收获技术不够成熟，根茎破损率就会很高。我国大部分地区收获山药的方法是：从山药种植垄的一端开始，先挖出60-70cm左右的土坑来，人坐在坑的边上，然后用特制的山药铲，沿着地面上山药生长的20cm处的两边开始挖，将根两边泥土铲出，一直挖到山药沟下见到根茎的尖端为止，最后轻轻铲断剩下的细根，手握着根茎的中上部分，小心拔出山药的根茎。一定要小心精细铲土，避免山药根茎的损伤和折断。采收山药时，一定要按着山药种植的顺序，一株一株地挨着挖，这样才能有效减少破损率，又能避免漏收。由于山药一般在下层土壤延伸，最深可延伸到地下70～100cm处，靠人力收获相当费力。最重要的是人力收获的过程中容易挖到山药块茎，影响山药的品质和市场。而且劳动强度大，生产效率低。为此，山药收获的机械化问题就亟待解决。
山药收获技术如果能够实现机械化，将有力地推动山药生产的规模化，显著降低山药生产成本，节省劳动力和农活作业量，使山药种植户增加更多的收入，提高农业生产的经济效益。同时，也能促进农机朝着更先进，更现代化的方向发展，使其更好地服务于现代化农业生产和社会主义新农村的建设，实现伟大的中国梦。
本课题研究了我国山药收获机械化的发展现状，山药收获机的未来研究方向。为山药收获方式以及推广山药收获机械化，促进山药生产效率提供了理论依据。
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