桑叶采摘机的设计

引言种桑养蚕在我国有着悠久的历史 ,近年来 ,我国桑蚕业发展很快 ,随着种桑面积的扩大 ,广大桑农也遇到了一些难题 ,比如桑叶目前只能靠手工采摘 ,效率很低。为此 ,作者设计了桑叶采摘机 ,以降低劳动强度 ,提高采桑效率 ,获得更高的经济效益。1　工作原理和总体结构图 1　整机结构示意图1.手动操作机构　 2 .增速机构　 3 .开口空心齿轮轴　4.接叶篮　 5 .桑树　 6.刀片桑叶采摘机主要由手动操作机构、增速机构、开口空心齿轮轴和刀片、接叶篮等几部分组成 ,如图 1所示。手动操作机构主要用来把直线运动转化为圆周运动 ,操作者握住手柄 ,手…     

桑叶采摘机桑枝间歇拨动装置的建模及仿真分析

针对摇杆式桑叶采摘机中桑枝拨动与桑叶采摘之间的时间协调匹配要求,选用圆柱分度凸轮机构作为间歇拨动装置,通过间歇拨动装置和桑叶采摘装置的协调配合,使桑枝能够及时进入圆环刀具口所在位置,保证桑叶的顺利采摘。采用空间包络曲面共轭原理建立了圆柱分度凸轮的数学模型,然后使用Pro/E三维软件的参数化建模功能进行三维设计和建模,结合在摇杆式桑叶采摘机设计中的相关结构参数建立了圆柱分度凸轮机构的虚拟样机模型,通过干涉分析验证了该机构设计的合理性,并将模型转换格式导入ADAMS软件中对其进行动力学仿真。仿真结果表明:该机构模型建立正确,各运动性能较稳定,满足了在桑叶采摘机中的实际应用价值,对该机构的优化设计、加工和安装起到了一定的指导作用。     

电驱式玉米膜上直插穴播机前进速度补偿机构参数优化

为提高电驱式玉米膜上直插穴播机膜孔合格率和播种深度合格率,对前进速度补偿机构和限深机构进行了计算,应用Matlab仿真前进速度补偿机构各参数对穴播轨迹的影响,筛选出主曲柄角速度、中心距和副曲柄长度对膜下播种深度合格率和膜孔合格率影响较大;采用三因素三水平响应面法进行多因素方差分析,结果表明:影响播种深度合格率的因素主次顺序为:中心距、副曲柄长度和主曲柄角速度;影响播种深度合格率的因素主次顺序为:副曲柄长度、主曲柄角速度和中心距;以播种深度合格率为主,兼顾膜孔合格率最大为优化目标,优化结果为:当主曲柄角速度为89.10 rad/s、中心距为58.55 mm、副曲柄长为95.1 mm时,播种深度合格率和膜孔合格率的5次均值分别为94.89%、93.61%。试验表明前进速度补偿机构运行平稳可靠,试验效果满足玉米播种机相关标准要求及甘肃省玉米播种农艺要求。     

摇杆式桑叶采摘机拨枝与采摘时间的协调匹配分析

以实现机械采摘桑叶为目的,设计一款能自动采摘桑叶的摇杆式桑叶采摘机,并通过对桑叶采摘装置和间歇拨动定位装置工作原理分析,建立曲柄滑块机构运动的几何模型。通过对称两端半圆环刀具的张闭动作时间与间歇拨动装置运动时间的匹配分析计算,确定了圆柱分度凸轮分度期转角和停歇期转角,使间歇拨动定位装置能及时将桑枝送到桑枝定位框,即对称两端半圆环刀具所在位置,使圆环刀具能对桑叶准确实现采摘动作。该研究可为实现桑叶采摘的机械化提供理论和应用依据。     

基于Pro/Engineer的螺旋式桑叶采摘机设计

结合广西地区桑叶种植和人工采摘情况,为实现桑叶采摘机械化,研制了一款桑叶采摘机,利用螺旋式提升结构完成桑叶采摘过程。采用Pro/Engineer软件,对螺旋式桑叶采摘机的桑枝拨动定位装置、桑叶采摘装置、行走装置及机身等部件进行三维实体建模及虚拟样机装配,并对长径比比较大的关键零部件进行稳定性校核。结果表明:关键零部件满足稳定性要求;整机机械结构简单,使用时便于操作,能实现桑叶的机械化采摘,对减轻桑农劳动强度具有重要意义。     

毒饵喷撒机曲柄摇杆机构的优化分析

采用Pro/E软件建立毒饵喷撒机的曲柄摇杆机构的三维模型,对曲柄摇杆机构进行运动学仿真分析,从而得出了曲柄摇杆机构的运动学特性,为其从动件单行程的速度、加速度的优化提供了理论基础。此外,还研究了在给定机架尺寸和曲柄定角速度的情况下曲柄摇杆机构的运动学特性,实现了摇杆速度、角加速度在两极限位置尽可能一样,同时也实现了速度呈余弦曲线变化,从而避免在喷撒毒饵过程中毒饵数量过于集中在某些位置的情况,并为毒饵喷撒机的后续研究提供了理论支持。     

桑叶采摘机主运动系统公差的设计

由于桑叶采摘机主运动系统的精度要求较高,为了降低各相关零部件的加工难度,而又能保证主运动系统的装配精度,对桑叶采摘机主运动系统误差来源进行分析,找出产生误差的主要因素,然后采用修配法和调整法对主运动各零部件的公差进行分析计算.在采用修配法计算时,将平面尺寸链转化为直线尺寸链,以活塞销钉到活塞端部的距离A1为修配环,最后计算出修配环的尺寸.对于桑叶采摘机来说,由于调整件接触处的刚度要求不高,采用调整法效果较好.     

往复式桑叶采摘机设计及采摘效益分析

以实现机械采摘桑叶为目的,设计一款能自动实现桑叶采摘的往复式桑叶采摘机。桑叶采摘机包括往复式桑叶采摘装置、桑枝定位装置和行走装置。为了使桑叶采摘机能够准确地完成桑枝定位、顺利地进行桑叶采摘,桑枝定位装置对桑枝进行定位,行走装置带动桑叶采摘机运动至工作位置,之后由往复式桑叶采摘装置进行桑叶采摘。通过查阅文献和调查,确定桑树的生长情况,结合往复式桑叶采摘机的运动进行机械采摘桑叶的效益分析,得到机械采桑效率为422.4kg/h,采摘6.67hm2桑园所需费用为2 093元。     

水稻插秧机分插机构人机交互可视化优化设计

利用可视化人机交互优化方法对水稻插秧机曲柄摇杆分插机构进行了优化设计,在建立分插机构数学模型的基础上,编写了具有可视化效果的人机交互优化程序,分析了各变量对目标和约束的影响,进而优化出满足插秧运动要求的结构参数.结果表明:采用基于可视化的人机交互优化方法易于实现,且操作简单方便,提高了优化效率.     

最小传动角在曲柄滑块机构优化设计中的应用

通过调节曲柄长度、连杆长度和偏心距，对曲柄滑块机构进行了三维双同标优化没计。该设计既满足最小传动角最大的要求，同时又使其尺寸最小。没计中，总目标函数采用目标规划法进行构造。     

吊杯式移栽机成穴机构的成穴阻力试验

成穴机构是吊杯式移栽机的主要工作部件之一,其作业性能直接影响移栽机栽植质量、效率及成穴作业阻力。为深入研究吊杯式移栽机的成穴机构作业参数及结构参数对成穴阻力的影响规律,利用自主研制的仿形成穴机构土槽试验台架,模拟成穴机构田间作业状况进行成穴阻力正交试验,分析了成穴机构的前进速度、曲轴转速及成穴铲宽对成穴阻力的影响;利用成穴阻力试验数据,应用ANSYS Workbench 15.0对成穴铲进行有限元分析。结果表明:成穴机构的曲轴转速对成穴阻力影响最为显著;当参数组合为成穴机构的曲轴转速0.3m/s、成穴铲宽4 0~7 0 mm、前进速度0.3 m/s时,满足烟草钵苗移栽的成穴农艺和减低成穴阻力要求,成穴铲设计满足强度要求。试验结果可为成穴机构的优化设计提供依据。     

苗盘横向传动机构动力学分析探究

曲柄摇杆与双摇杆齿轮组合机构具有结构简单、工作可靠等特点,可实现苗盘横向的精确传动,在苗盘输送机构中运用较多。但由于曲柄摇杆具有急回特性及机构做反复式运动必然产生振动和惯性力,影响机构运动平稳性,限制了机构工作效率。为此,针对一种应用于旱地移栽机苗盘横向输送传动机构——曲柄摇杆-双摇杆-齿轮传动机构,建立了机构的动力学模型,分析了曲柄、连杆、摇杆及齿轮之间的连接点与啮合点等处的受力随曲柄转角变化的规律。应用ADAMS软件完成了机构的虚拟样机模型建立,分析了机构作业过程中的动力学特征。利用上述方法找到了机构振动的原因,并提出解决减小振动方法,为苗盘传动机构的改进和进一步优化设计提供了理论依据。     

基于模拟退火算法的五缸往复泵曲柄相位布置方案优化

为改善往复泵曲轴受力,提高其工作性能,通过对往复泵曲轴受力及强度分析,以曲轴曲柄5个不同初始相位角为设计变量,以曲轴危险截面所受最大弯矩最小为优化目标,建立往复泵曲柄相位布置方案优化模型.基于模拟退火算法对往复泵曲轴的曲柄相位布置方案进行优化,最终得到2种曲柄相位优化布置,并对优化后的曲轴进行受力及强度仿真分析. 结果表明:优化后的曲柄相位布置方案使得曲轴所受最大弯矩及弯扭组合应力最小,最优布置方案与最差布置方案相比,有效改善了曲轴受力;曲柄相位布置方案优化模型的建立方法同样适用于多缸(五缸、七缸及九缸)单/双作用往复泵,具有通用性;模拟退火算法可以快速优化曲柄相位布置方案,该算法可求得整体最优解,可靠性高,为类似曲轴的曲柄相位布置方案优化提供了新方法.     

往复式茶叶振动抖筛机优化设计与试验

抖筛是茶叶精制的重要环节，直接影响茶坯的净度，针对茶叶抖筛过程中抖筛机理(清筛)不清晰而导致抖筛过程中存在茶叶断碎以及挂网等问题，本文研究茶叶在筛床上的抖筛规律，建立茶叶颗粒沿筛床上下运动、离开筛面被抛起运动和落到筛孔后碰撞运动三段筛分过程的动力学模型。结合茶叶在筛床上的抖筛规律，通过EDEM建立茶叶筛床的仿真模型，对茶叶在筛床上的速度与受力进行分析，确定筛床曲柄转速、筛面倾斜角和曲柄半径的最佳参数。最后通过三因素三水平的正交试验，确定实际筛分情况下的最优参数与得出各个因素对误筛率和生产率的影响由大到小为筛面倾斜角、曲柄转速、曲柄半径。试验结果表明，当曲柄转速为247.99 r/min、筛面倾斜角为2.60°、曲柄半径为23.11 mm时，误筛率和生产率分别为5.3%和440 kg/(m²·h),与优化结果误差在允许范围内。     

基于深度学习的复杂自然环境下桑树枝干识别方法

在复杂自然环境下完成桑树枝干识别是实现桑叶采摘机智能化的关键部分，针对实际应用中光照条件变化多、桑叶遮挡和桑树分枝多等问题，提出一种基于深度学习的复杂自然环境下桑树枝干识别方法。首先，采用旋转、镜像翻转、色彩增强和同态滤波的图像处理方法扩展数据集，以提高模型的鲁棒性，通过Resnet50目标检测网络模型以及相机标定获得照片中所需的桑树枝干坐标，通过试验发现当学习率设置为0.001，迭代次数设置为600时模型的识别效果最优。该方法对于复杂自然环境中的不同光照条件具有良好的适应性，能够对存在多条分支以及被桑叶遮挡的桑树枝干进行识别并获取坐标信息，识别准确率达到87.42%，可以满足实际工作需求。