步行式插秧机共轭凸轮推秧装置动力学分析与试验

为深入研究步行式插秧机共轭凸轮推秧装置的动力学特性,建立了共轭凸轮推秧装置的动力学模型,采用由Visual Basic 6.0编写的动力学辅助分析软件进行动力学分析,建立了三维模型并加以虚拟仿真.通过理论计算和仿真结果对比,其吻合程度高,表明动力学分析模型是可靠的,可为动力学优化提供数学模型以及后续强度计算和结构设计提供依据.通过与传统的推秧装置比较,配置共轭凸轮推秧装置的步行式插秧机分插机构支座处具有较小的力、力的波动和噪声,表明共轭凸轮推秧装置具有较好的动力学特性.     

步行式插秧机等径凸轮强制推秧装置反求设计与试验

为解决共轭凸轮推秧装置结构尺寸过大的问题,提出了等径凸轮推秧装置。该推秧装置由等径凸轮控制推秧杆运动。根据推秧杆农艺要求及椭圆齿轮行星系驱动机构构造了推秧杆的理想运动学曲线,建立了该推秧装置的反求模型。基于VB 6.0编写了其反求设计及仿真软件,得到一组满足农艺要求的参数,包括机构参数和等径凸轮廓线。根据这组参数研制了该推秧装置并进行高速录像试验。理论分析及试验结果表明,该推秧装置能够满足推秧杆的农艺要求,且具有比共轭凸轮推秧装置更小巧的结构尺寸。     

插秧机推秧装置凸轮和拨叉的理论分析和优化设计

本文对曲柄摇杆式栽植机构推秧装置的凸轮、拨叉的相互位置和各参数进行了分析和研究,建立了数学模型。通过试验验证了模型的可靠性,并编制了优化程序。     

步行式水稻插秧机

由浙江理工大学赵匀教授领导的课题组研制的步行式水稻插秧机机型较小,成本较低,非常适合于小田块、山区或丘陵地区作业,有助于解决水稻生产机械化中“瓶颈”问题,可用于普通稻和超级稻机械插秧。后插旋转式分插机构是这种步行式插秧机的核心工作部件,该机构工作平稳,振动小,有利于提高插秧质量;目前在国际上广泛使用的都是曲柄摇杆式分插机构,该机构工作振动大、不平稳。     

水稻插秧机分插机构的动力学分析

以水稻插秧机分插机构为研究对象,进行了运动学和动力学分析,建立了计算机模型,其中包括自动绘制特性曲线子程序。该模型与以往国内外研究的不同之处在于,它模拟了推秧装置在工作过程中对机构的动力学作用。研制了试验台,对2ZT-935型插秧机分插机构曲柄轴受力进行了测试。理论计算和测试结果比较表明:它们基本是吻合的,也验证了推秧装置是机构的主要振动源,在理论分析中是不能忽略的。利用模型建立起来的程序,对该机构生产上可行的改进方案进行了优化计算,并且再次进行试验验证,得到了最佳改进方案。该模型和试验台适用于各种机型的分插机构的理论分析和试验。     

凸轮式基质填料装置的设计

针对现有的基质填料装置填料不均匀、对基质的干湿度要求范围窄等问题,设计了凸轮式基质填料装置;同时,阐述了整机的结构以及工作原理,并对关键部件进行了具体的结构设计。通过采用凸轮槽机构控制落料,出料效果好,出料量精确,对基质的干湿度要求范围宽。     

步行式窄行距插秧机分插机构的设计与试验

根据我国南方地区的气候特点和农艺要求,设计了一种步行式手扶插秧机的插植机构,插植行距为2 3 cm,适应我国南方双季稻区水稻多元化种植模式。建立分插机构的数学模型,利用Pro/E软件三维建模,进行运动模拟和仿真分析,通过对取秧点的轨迹、位移、速度和加速度分析,检验分插机构设计的合理性。进行了水稻机插秧田间对比试验,对插秧质量、水稻生长性状及产量进行调查和分析。结果表明:所设计的分插机构稳定可靠,插秧质量达到了机插秧要求。对比23cm和30cm两个插秧行距:23cm行距基本苗更多,增加了单位面积有效穗,实收产量平均增产767.55kg/hm2,平均增产率为14.96%。     

插秧机后插旋转式宽窄行分插机构设计与优化

论述了两级交错轴斜齿行星轮系后插旋转式宽窄行分插机构的结构特点和工作原理,分析了两级交错轴斜齿行星轮系的角位移关系,对螺旋角的影响进行了分析,在空间坐标系中建立了分插机构的运动学模型,并得到了秧针尖点运动的位移方程。通过开发辅助分析与优化软件对影响参数进行了分析与优化,结合优化结果建立了分插机构虚拟样机模型,通过仿真及实体试验对理论分析进行了验证。结果表明:该分插机构能够应用在步行式插秧机上实现宽窄行插秧作业。     

吊杯式栽植器空间凸轮的设计及运动仿真

吊杯式栽植器(简称吊杯)是移栽机的关键部件,其开启规律将直接影响到秧苗的栽植质量。控制杯嘴开合的空间凸轮轮廓曲线比较复杂,设计满足吊杯开启规律的空间凸轮是个难点。针对这一问题,根据吊杯开启规律,建立空间凸轮轮廓曲线的数学方程;利用Pro/E通过编程生成空间凸轮的实体模型,并构建吊杯的三维实体模型,通过机构模块对吊杯进行仿真分析,并对其开启规律进行了仿真验证。结果表明,该凸轮满足吊杯的开启规律和设计要求,可为吊杯空间凸轮的设计和制造提供理论依据。     

钉刺式残膜回收机凸轮机构的设计与分析

为了更好地解决风化小片残膜难回收和残膜与土杂分离及简化脱膜工序实现自动脱膜的问题,通过对国内外残膜回收机具的研究和借鉴,设计了自动脱膜式残膜回收机。同时,阐述了该机具的总体结构、工作原理以及关键工作部件凸轮的设计和运动分析,确定凸轮轮廓曲线轨迹、参数选取范围和建立轮廓线方程。理论分析和试验表明:该机具能够实现自动脱膜,简化了脱膜工序和难度;能够捡拾地表及80mm耕层内的残膜,提高了工作效率;残膜回收率88%左右,捡拾特性和经济效益俱佳。     

红花丝采摘装置的凸轮机构运动失真研究

针对红花丝采摘装置漏采的问题,对其采摘装置进行动力学分析。研究表明:凸轮机构的运动失真是导致采摘性能降低主要因素,表现为凸轮与推杆顶端出现局部脱离,造成冲击振动,带动安装在推杆上的动齿与主轴上的定齿振动,导致红花丝夹不紧,出现漏采现象。为此,建立了推杆在弹簧作用下的动力学模型,利用MatLab软件对推杆在弹簧作用下动力学模型进行了分析,调整该模型参数,使凸轮回程型线产生对推杆的支持力始终小于弹簧的弹力,保证凸轮与推杆始终接触,消除动齿与定齿的振动,降低红花丝采摘装置漏采率,改善红花丝采摘装置的运动性能。同时,对凸轮升程型线进行设计,通过Creo软件仿真,推杆运动平稳,通过高速摄像验证设计理论的正确性,提高了红花丝采摘装置的采净率。     

旋转式水稻钵苗移栽机构移栽臂设计与试验

旋转式水稻钵苗移栽机构移栽臂是移栽作业的执行部件,控制取秧和推秧动作,直接影响移栽机构取秧和推秧的成功率。针对原水稻钵苗移栽机构存在取秧时间长、成功率偏低,无推秧装置、推秧效果差等主要问题,对其移栽臂结构进行改进设计,优化凸轮机构,减小凸轮推程运动角,增加推秧装置。建立机构虚拟样机,研制机构物理样机,开展机构虚拟运动仿真和高速摄像运动试验。比较虚拟仿真和高速摄像试验移栽机构夹取秧苗时间的缩短情况,结果基本一致,表明移栽臂的改进设计是正确和合理的。开展安装不同凸轮机构和有无推秧装置的移栽机构的取秧试验,改进后的机构取秧成功率和推秧成功率分别为94.3%和98.6%,远高于改进前的82.9%和88.6%,表明改进后的机构能够更好地满足水稻钵苗移栽工作要求,且具有很好的工作性能。     

旋转式分插机构非圆齿轮参数反求法求解

通过测量旋转式分插机构中非圆齿轮的齿顶圆数据,利用反求设计法求解了机构中的非圆齿轮节曲线和齿轮系中心距.并通过人机交互图形软件对旋转式分插机构的秧爪运动轨迹进行了动态仿真,验证了设计的非圆齿轮行星轮系旋转式分插机构满足农艺要求,同时进行了机构参数的优化设计.     

凸轮摇杆双向挤压核桃破壳装置设计与试验

针对当前核桃破壳装置自定位结构复杂,破壳行程无法控制,脱壳率低,核仁损伤率高的技术问题,通过对核桃失稳破壳、裂纹扩展临界条件及破壳位移分析,基于定间隙单果挤压破壳原理,设计了一种凸轮摇杆双向挤压核桃破壳装置.进行了双螺杆定量喂料、凸轮摇杆双向挤压破壳机构、挤压/落料U形块结构、凸轮机构运动角及位移、摇杆位移方程以及凸轮...     

高速水稻钵苗移栽机送秧装置设计与试验

为满足高速水稻钵苗移栽机对送秧装置提出的稳定、精准、快速的送秧要求,设计了一种新型送秧装置。此装置减小了移栽机构在取秧过程中秧箱横向移动的距离,提高了高速工作时纵向送秧的精度和稳定性。对新型横向移箱装置和纵向送秧驱动机构的工作原理进行了分析,建立了纵向送秧驱动机构的运动学模型,并通过Matlab软件求得一组可行的设计参数。加工了试验台,并进行了试验验证。结果显示,其横向移箱装置较传统移箱方式,在移栽机构取苗过程中秧箱横向移动距离减少了37%;其纵向送秧单次误差控制在±2 mm以内,且未出现累积误差。研究提出的送秧装置及其设计方法可应用于移栽速度在200~250次/min的高速水稻钵苗移栽机上。     

高速水稻插秧机四轴移箱机构原理设计

移箱机构是水稻插秧机的重要组成部分，无论何种插秧机都必须有与其功能相配的移箱机构。本文设计了一种能与旋转式分插机构高速水稻插秧机相配套的移箱装置。该移箱装置能为高速水稻插秧机定时、定量的进行横向和纵向送秧．并给分插机构提供可靠的动力。利用虚拟样机技术，本文还构造了四轴移箱机构的虚拟样机。     

凸轮摇杆式摆动型玉米株间除草装置设计与试验

为满足我国北方玉米苗间机械除草作业需求,设计了一种凸轮摇杆式摆动型玉米株间除草装置,阐述了除草装置的总体结构与工作原理,对其关键部件凸轮摇杆机构和除草刀进行参数化设计,通过对除草装置避苗过程的运动和受力分析,得到影响其作业效果的主要因素及各因素的取值范围。以前进速度、弹簧刚度和除草刀转速为试验因素,以除草率、伤苗率为试验指标,在室内土槽中进行L9(34)正交试验,以考察试验因素对除草装置工作性能的影响。结果表明,各因素对指标影响的主次顺序为弹簧刚度、前进速度、除草刀转速;最优水平组合为弹簧刚度60 N/mm、前进速度0.6 m/s、除草刀转速130 r/min。以最优水平组合进行验证试验,结果为除草率89.8%,伤苗率2.1%,证明其具有较优的作业性能。     

蔬菜移栽机凸轮-连杆组合式取苗机构设计与试验

基于我国蔬菜生产实践,设计了一种凸轮-连杆组合式取苗机构。该取苗机构为Ⅰ型串联组合式创新机构,利用凸轮机构的任意运动规律特性,经双摇杆机构运动传递和放大,驱动滑块上的取苗末端执行器在限位滑道内垂直穴盘取苗、直立投苗。采用虚拟样机技术分析了取苗机构的运动特性,该机构能较好地代替人工完成自动取苗和投苗动作。试制了物理样机,进行自动取苗性能测试。结果表明:当取苗频率为40株/min时,取苗成功率平均值为92.03%,自动取苗效果较好。