新型香蕉种植开坑机的结构设计与仿真分析

基于降低减轻人力成本、提高劳动效率的原则,研发了一种可控连杆式三自由度香蕉种植开坑机。首先,通过基于旋量理论为基础的自由度公式,计算出可控香蕉种植开坑机自由度;其次,运用闭环矢量法建立了可控香蕉种植开坑机的运动学方程,得出其运动学特性;最后,结合多体动力学理论及ADAMS软件,对可控香蕉种植开坑机进行仿真分析,得出其发动机运动特性,进而验证了该新型结构的合理性和可行性。     

新型连杆式香蕉种植开坑机运动分析与仿真

基于提高劳动效率、降低劳动强度的原则,研发一种新型可控连杆式香蕉种植开坑机。该机具有开坑效率高、安全可控、成本低等特点。首先,介绍新型可控连杆式香蕉种植开坑机的结构;其次,根据高等机构学的理论,对该新型香蕉种植开坑机结构进行运动学分析;最后,根据机械动力学理论,对新型香蕉种植开坑机进行动力学分析,得出该新型结构的动力学特性,并通过数学分析软件MATLAB进行仿真分析,验证该新型结构的可靠性和实用性。     

偏航对预测零转弯半径割草机连续翻滚特性的影响

为了提高零转弯半径割草机(Zero Turning Radius Mower)在斜坡作业时连续翻滚特性的预测精度,建立了基于偏航的6自由度ZTR割草机连续翻滚特性的预测模型,将偏航分为初始偏航和动态偏航进行研究,得到了割草机偏航和滑移过程中的力学平衡方程。对偏航和滑移过程进行了运动分解,得到了偏航和滑移的动力学方程,并通过Mat Lab软件求解该预测模型。为了验证模型的有效性,以某零转弯半径割草机为研究对象,针对割幅不同的割草器进行了连续翻滚实验验证。结果表明:相对误差最小仅为2.4%,基于偏航和滑移的零转弯半径割草机连续翻滚模型有效地预测了割草机的CRH(翻滚保护装置临界高度)。此预测模型可以为不同割幅的ZTR割草机选取合适高度的翻滚保护装置,以避免连续翻滚。     

仿形多软轴遥控割草机的开发

堤防段面地形起伏大、坡度大、杂物多,常用草坪割草机无法完成割草作业。分析仿形多软轴遥控割草机的基本原理和结构、设计仿形多软轴遥控割草机的控制系统,开发一种仿形多软轴遥控割草机。割草机具有多软轴动力分解输出、鞭式三切割轮高效大割幅、适用于堤坡等复杂地形以及减重式便携设计等特点。     

新型香蕉种植开坑机的结构设计与空间分析

基于目前香蕉种植作业方式落后及种植开坑机研制缺乏的现状,研发了一种连杆式可控三自由度香蕉种植开坑机。首先,介绍了新型香蕉种植开坑机的机构原理和结构特点;其次,根据新型香蕉种植开坑机的雅可比矩阵进行奇异性分析,并得出其结构奇异位型;再次,根据数学理论隐含数存在的条件,分析计算新型香蕉种植机结构工作空间的边界条件,得出香蕉开坑机的工作空间;最后,运用Mat Lab软件仿真模拟仿真,得出香蕉开坑机输出点的空间图形。该分析验证了香蕉种植开坑机的可行性和可靠性,具有一定的推广价值。     

一种太阳能割草机的设计与试验

随着割草机技术的发展,存在噪声大、尾气污染严重和操作人员劳动强度大等方面缺点的传统割草机,逐渐被节能环保型割草机械取代。太阳能割草机作为节能环保型割草机械的代表得到了广泛的关注,对其研究取得了丰富的经验。针对现有的太阳能割草机体积小、作业能力有限的不足,研制了一种适宜中大型草坪修剪的乘坐式太阳能割草机。其特点是可驾乘、操作简单、节能环保。试验证明:设计的这种太阳能割草机能够满足中大型草坪的使用要求,对其进行理论研究和试验具有重要的意义。     

草坪割草机的日常使用及维护

随着草坪业的迅速发展,对草坪割草机的需求也越来越多。草坪割草机的正常使用和维护可延长其使用寿命。现将草坪割草机的基本组成及日常使用和维护介绍如下:一、草坪割草机的组成由发动机(或电动机)、外壳、刀片、轮子和控制扶手等部件组成。二、草坪割草机的分类按动力可分为以汽油为燃料的发动机式、以电为动力的电动式和无动力静音式;按行走方式可分为自走式、非自走手推式和座椅式;按集草方式可分为集草袋式和侧排式;按刀片数量可分为单刀片式、双刀片式和组合刀片式;按刀片割草方式可分为滚刀式和旋刀式。一般常用的为发动机式、自走式…     

冬季割草机养护5要点

<正>大部分割草机容易在春季使用的时候出现问题,这是由于用户在冬季对其保护不当引起的,如果能够在冬季对割草机进行妥善保养,这样就可以延长它的使用寿命,避免高昂的维修费用,确保其顺利工作。下面笔者介绍冬季保养割草机主要的5个方面,以供参考。1经常更换易损部件,提高设备性能养成经常检查割草机关键部件的习惯,并根据需要进     

基于激光雷达的果园割草机避障方法研究

针对果园割草机在山地丘陵果园工作过程中面临障碍物阻碍前进路线的问题,设计了基于激光雷达的果园割草机避障方法。以激光雷达测距为基础,首先将矢量场直方图算法(VFH)改进阈值,确定割草机的可行进方向;当割草机遇到障碍物时,使用动态窗口法(DWA)进行避障,确保割草机行驶的安全性和高效性,两种算法的融合保证割草机完成避障作业。MatLab仿真和田间试验表明：所采用方法提高了割草机的运行效率,降低了割草机的漏割率,设计方法合理,满足割草机在山地丘陵果园的避障需求。     

油茶果振动采摘系统运动特性分析

针对曲柄连杆式油茶果振动采摘机的结构和工作状态,建立了1个两自由度的采摘机—果树振动系统动力学模型,推导了该模型的振动微分方程,并用拉普拉斯变换进行了求解。对振动系统进行了数值计算,分析了不同夹持高度对采摘机和果树振动的影响。     

9GX-1．0型旋转圆盘式割草机

对市场现有割草机进行了对比和分析，根据草场地形的复杂性介绍一种小型旋转圆盘式割草机，并就其关键技术参数进行研究与探讨。     

机器人自动割草机的研究

自动机器人的主要目标是用最少的人为控制可靠地完成指定的任务。为了解决传统割草机工作效率低、消耗大量人力且安全性能不够稳定的问题,进行了机器人自动割草机的研究,用于花园或草地工作的机器人自动割草机,通过多传感系统和以单片机为主体的控制系统来满足要求。     

丘陵山地遥控履带割草机设计与性能试验

针对广西丘陵山地15°～25°坡地的经济作物种植园区坡度较大、地块分散、缺少机耕道,现有机械化割草机具难以进入并进行作业的难题,结合种植园区生草栽培的农艺技术,研发一种可遥控的履带割草机。根据园区作业环境的割草机工况要求,对整机及关键部件如履带行走系统、切割系统、变割草高度调节系统等进行计算分析与设计;设计并进行整机性能试验,实验结果表明,该割草机动力充足,最大纵向爬坡角度为36°,最大斜向爬坡角度为41°,在增程系统作用下,综合工况下作业时间由1.5 h延长至1.8 h;最小转弯半径为403.5 mm;对割草机的遥控操作性能做直线行走试验,测试路段试验最大偏驶角度不大于3°;倾翻试验台架测试纵向倾翻稳定角为48.9°,横向倾翻稳定角为64.4°;在广西某机械化茶园示范区进行割草试验,平均割草率为95%;可通过遥控实现割草机的行走、制动、转向和割草刀具高度调节,满足丘陵山地作物园区作业需求。     

割草机的选择及用前注意事项

<正>割草机的选择选择割草机的第一步在于了解草坪的特征。草坪的面积将影响您对发动机功率的选择,而草坪地形的特征则决定了割草机应具备的性能。     

坐骑式割草机侧翻驾驶员损伤研究

为进一步研究坐骑式割草机翻滚保护装置(Roll-Over Protective Structures,简称为ROPS)的安全保护性能,以某坐骑式割草机为研究对象,分别建立坐骑式割草机失稳后无初速度沿15°斜坡自由翻滚的几何非线性有限元模型和多刚体有限元模型,得到坐骑式割草机侧翻过程中ROPS变形和驾驶员分别在两点式安全带和三点式安全带约束系统保护下的动态响应和损伤值。以上两种有限元结合仿真的结果表明:(1)两点式安全带驾驶员与三点式安全带驾驶员在侧翻过程中均未被坐骑式割草机甩出;两点式安全带驾驶员在15°坡侧翻过程中相较于其他部位,颈部受到的伤害更大;三点式安全带由于肩带的作用,驾驶员的颈部受到很好地保护。(2)验证了ISO21299标准要求的坐骑式割草机侧翻后地面上的任何物体以及ROPS变形过程中的任何部位不侵入容身空间(Deformation Limiting Volume,简称为DLV),不能作为驾驶员安全的唯一评价标准。     

便携式割草机的设计

割草机是农、牧、园艺和园林等行业必备的一种常用机械,但适合面积狭小、形状不规则或地形复杂的地段且操作使用便捷、灵活的小型割草机却很少见.为此,在研究我国广泛应用的一些割草机技术的基础上,设计了简单实用的便携式割草机,其特点是结构简单、轻便、工作头前伸和支架高度可调;简要介绍了便携式割草机的总体结构、工作原理、电机选择及传动比的计算及刀片的设计.实验结果表明:该机具有操作容易、使用和携带方便、转向灵活等特点,能有效降低劳动强度.     

四面体式折展机械臂设计与分析

为解决现有部分机械臂收拢率低、末端姿态不可调节等问题,基于四面体单元提出一种折展机械臂机构。首先,阐述了一种单自由度四面体单元机构,该机构具有高刚度和较好的折展性,基于螺旋理论分析了四面体单元的自由度;其次,将多个四面体单元通过特定组合构造一种多自由度折展机械臂机构,以2个四面体单元组成的机构为例,基于几何方法求解各节点的位置、姿态和速度,并得出多个单元组合机构的运动规律;通过ADAMS仿真分析对运动理论分析结果进行验证,应用Workbench有限元仿真软件进行静力学和模态分析;最后,进行了折展实验。研究表明,基于四面体单元的折展机械臂具有多自由度、姿态可调及大收拢率的特点。     

我国果园割草机发展现状与展望

我国是世界水果生产大国,随着近年来果园生草覆盖技术的推广,果园割草机快速发展迫在眉睫。分析和阐述了我国果园割草机切割装置、行走系统、仿形装置等关键部件,以及导航、避障和自动识别等关键技术的相关发展,同时介绍和分析了国内外割草机的发展现状,结合牵引式、自走式等割草机类别,归纳了部分国内外具有代表性的割草机机型、特点及存在的问题。结合矮砧密植与乔砧适植两种果园种植模式,总结了我国割草机发展过程中农机农艺结合较差、研发制造水平较低、机具作业速度与割刀工作速度匹配不当、高新技术应用欠缺等问题,提出了在割草机应用中应注重与农艺相结合,提升设计研发与生产制造水平,注重解决割草机作业速度与割刀工作速度的匹配,加强高新技术应用,尽早实现割草机自动化、智能化、信息化应用,推进果园机械化除草进程。     

宽幅割草机割刀工作特性试验研究

为了提高草原牧草收获效率,高效宽幅往复式割草机受到业界广泛关注,但因其宽幅收割器割刀修长,在往复作业运动中割刀的振动与变形会导致堵刀、粘草、粘泥等现象发生,致使割草失效,严重影响割草效率。为此,针对9GQS-4.6型宽幅割草机,从割刀工作特性入手,通过理论和试验分析,探寻割刀不同部位的振动及变形规律。试验发现:割刀工作过程中,割刀工作频率主要在6～12Hz范围内,随着工作频率的不断增高,振动和变形越来越大;当割刀工作频率为9Hz时,割刀低频振动较弱;当割刀工作频率增加到12Hz时,割刀出现剧烈碰撞。割刀不同部位的振动与变形在不同工作频率范围内强度不同,越靠近动力输入端随工作频率的变化越显著。通过研究,初步掌握了宽幅割草机割刀的工作特性,对进一步优化宽幅割刀结构提供了理论支撑,对完成天然牧草高效高质量收获装备的研制、提升宽幅往复式割草机效率具有较重要的理论意义。     

割草机纵向工况下质心位置预测及影响因素研究

针对零转弯半径割草机在坡道上纵向作业时容易发生倾覆与翻滚造成驾驶员伤亡的问题,建立割草机质心位置随坡度角、油箱形状、油量及割草器高度变化的理论模型,并利用MATLAB编程模拟其质心的变化,采用正交试验方法对比分析坡度角、油箱形状、油量及割草器高度对割草机质心位置的影响程度,并用试验验证质心位置理论模型的有效性。研究结果表明,割草器高度对割草机整机质心的影响极为显著,质心在X方向与Z方向的位置分别前移和下降高达8.11%和7.36%;油量的影响次之,分别达到2.50%和1.19%;而坡度角和油箱形状的影响最弱。该研究结果为零转弯半径割草机的失稳提供预警,最终为零转弯半径割草机的安全设计提供理论依据。