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基于试验基础上高密度压捆机液压系统仿真分析研究

作　者: 姚贵昌
导　师: 杜健民
学　校: 内蒙古农业大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 压捆机液压系统应力松弛 Simulink AMESim 仿真
分类号: S817.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

压捆机是牧草及其它农业纤维物料加工的重要装备,压捆机液压系统不仅为压缩提供动力,而且其动力特性对压捆机的性能和产品(草捆)的质量有着直接的影响。本文以9KG-350型液压式高密度压捆机为试验平台,对液压系统的动力特性进行试验研究;应用农业物料流变学的理论,分析动力特性对农业纤维物料在压缩过程中流变学规律的影响;在此基础上对高密度压捆机的液压系统进行仿真研究,通过试验对比验证,获得准确的液压系统仿真模型,为压捆机液压系统的参数调整和系统改进提供依据。试验研究通过安装传感装置,以玉米秸秆为试验物料,以压缩后形成的草物料为研究对象,压缩试验获得压缩过程中活塞压缩力、草物料所受应力、活塞位移等相关的实测数据,分析获得压缩过程中压缩力和应力松弛等主要流变学规律。基于试验数据基础上,利用AMESim软件建立液压系统模型、草物料的应力松弛模型及联合仿真模型,利用液压系统模型对草物料模型在压捆室方向上的应力松弛规律进行仿真,获得草物料压缩过程的仿真曲线。通过对模型中的压捆机液压系统性能、草物料的应力松弛特性曲线与试验实测数据进行分析对比,验证AMESim中液压系统模型、应力松弛模型的准确性,并从模型中获得合适的压捆机液压系统性能参数。本研究为压捆机性能的相关试验研究提供依据,进而为压捆机的改进以及草捆的生产起到指导作用。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-9
1 引言  9-15
  1.1 有效开发和利用农业纤维物料的意义  9-11
    1.1.1 农业纤维物料商品化生产的客观需要  9-10
    1.1.2 农业纤维物料商品化对加工装备的要求  10
    1.1.3 农业纤维物料压缩设备现状  10
    1.1.4 研究中存在的问题  10-11
    1.1.5 课题目的意义  11
  1.2 研究现状及发展动态分析  11-13
    1.2.1 压捆机动力系统的主要类型比较及发展趋势  11-12
    1.2.2 国内外的研究状况  12-13
    1.2.3 本研究解决的主要问题  13
  1.3 研究内容及研究方案  13-15
    1.3.1 主要研究内容  13-14
    1.3.2 研究方法与技术路线  14-15
2 基于液压式压捆机压缩过程的流变特性试验研究  15-28
  2.1 液压式压捆机试验装置  15-17
    2.1.1 9KG-350 型压捆机的主要结构  15
    2.1.2 9KG-350 型压捆机液压系统工作原理  15-17
    2.1.3 9KG-350 型液压式压捆机液压系统特点  17
  2.2 试验及数据采集  17-22
    2.2.1 试验物料及仪器设备  17
    2.2.2 测试分析系统  17-22
  2.3 试验过程  22-23
    2.3.1 压缩过程应变维持不变的实现  22-23
    2.3.2 压缩过程压缩力测试的实现  23
  2.4 数据分析  23-27
    2.4.1 直接压缩过程中的压缩力变化结果  24-25
    2.4.2 直接压缩过程中应力松弛规律  25-27
  2.5 小结  27-28
3 基于AMESim 与Simulink 的液压系统建模及仿真  28-48
  3.1 工程机械领域仿真技术应用现状  28
  3.2 AMESim 软件在液压系统中的应用  28-29
  3.3 AMESim 中建立液压系统模型  29-36
    3.3.1 9KG-350 型液压式压捆机液压系统主要性能参数  30
    3.3.2 液压系统模型建立  30-36
  3.4 农业纤维物料应力松弛模型建立  36-38
  3.5 元件参数设置  38-39
  3.6 联合仿真模型建立  39-43
    3.6.1 AMESim 中联合仿真接口模块建立  39-40
    3.6.2 与Simulink 的联合仿真模型建立  40-43
  3.7 仿真运行  43-44
  3.8 仿真结果分析  44-48
    3.8.1 压缩力变化规律仿真结果分析  44-47
    3.8.2 应力松弛规律仿真结果分析  47-48
  3.9 仿真小结  48
4 液压系统仿真结果的分析对比  48-51
  4.1 压缩过程液压系统试验对比研究  49-50
  4.2 压缩过程应力松弛试验对比研究  50-51
  4.4 小结  51
5 结论与展望  51-52
  5.1 结论  51
  5.2 展望  51-52
致谢  52-53
参考文献  53-57
作者简介  57

基于试验基础上高密度压捆机液压系统仿真分析研究

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