椭圆齿轮传动后插旋转式分插机构运动分析与试验

步行式水稻插秧机上使用的后插曲柄摇杆式分插机构存在工作时振动大的问题,为此设计了椭圆齿轮传动后插旋转式分插机构,分析了该分插机构的工作原理与结构特点,建立了机构的运动学模型,开发了机构辅助分析与参数优化软件,优化出满足步行式插秧机工作要求的结构参数,最后利用高速摄像技术对分插机构运动特性进行了试验验证.     

高速插秧机椭圆齿轮行星系分插机构的参数优化

椭圆齿轮行星系分插机构是高速水稻插秧机的一种旋转式分插机构，其秧针尖的运动轨迹和姿态决定了插秧机的工作性能。根据该机构运动分析所建立的数学模型，在VB6．0上编写了人机对话分析软件。该软件能够根据机构参数的变化实时地显示秧针尖的轨迹、姿态和行星轮轴心的轨迹以及这些轨迹与秧苗的位置关系，并输出计算结果。然后根据优化目标，利用该软件可以找到多组能满足机构运动要求的参数。最后用SAS软件进行正交分析找到一组最佳参数。     

变形椭圆齿轮分插机构运动分析与优化

利用变形椭圆齿轮的非匀速传动且传动比可调范围大的特点,将其作为后插旋转式分插机构的传动部件并形成了一种新型分插机构,该机构形成的插秧穴口更小,更有利于保证秧苗的直立性。对该机构进行了运动学分析和数学建模,并利用VB语言开发了变形椭圆齿轮分插机构动态仿真和参数优化软件,该软件能够显示出优化参数、优化目标和主要结构参数,并将优化结果数字化。通过人机交互方式,优化出一组满足插秧要求的机构参数。     

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。     

混合齿轮行星系分插机构的人机交互参数优化

简述了混合齿轮行星系分插机构的工作原理和结构特点,建立了该机构的运动学模型.在VisualBasic 6.0可视化平台上开发出人机交互参数优化软件,并就其运动学特性作了理论分析和计算机模拟.分析了各结构参数对运动轨迹和优化目标的影响,优化出满足高速插秧机插秧要求的结构参数a=21.448 mm,k=0.958,α0=-36°,δ0=67°,(ψ)0=20°,S=155mm,R=20mm.     

正齿行星轮分插机构的运动特性分析

设计了一种新型高速水稻插秧机分插机构——正齿行星轮分插机构 ,其传动部分由 3个全等的椭圆齿轮和 4个全等的圆齿轮组成 ,对该机构的工作原理和结构特点进行了分析 ,并对其运动学特性作了理论分析和计算机模拟 ,利用高速摄像技术对机构运动学分析进行了试验验证 ,为机构进一步优化提供理论依据。     

水稻插秧机后插式分插机构运动分析与试验

对水稻插秧机后插式分插机构进行了分析。通过秧针端点运动轨迹上的6个特定点,对后插式分插机构的运动学特性作了理论分析和计算机模拟,并利用高速摄像对机构运动学分析进行了试验验证。理论分析和田间试验表明,后插式分插机构的结构参数选择合理,插秧性能优良。     

基于ADAMS的椭圆齿轮分插机构运动仿真及改进

利用UG对高速旋转式水稻插秧机分插机构的各部件进行建模并完成整体装配,通过ADAMS进行运动学仿真。针对特定参数下轴心在焦点的椭圆齿轮分插机构秧针尖点的运动轨迹不符合农艺要求的问题,通过调整椭圆齿轮的轴心位置对分插机构进行改进。结果表明,改变椭圆齿轮的轴心位置可以达到较好的作业要求,为分插机构的改进与优化设计提供了依据。     

一种补偿分插机构非匀速齿轮传动侧隙的机构设计

针对高速插秧机非匀速齿轮传动型分插机构存在齿轮侧隙,导致栽植臂出现晃动影响取秧和插秧准确性的问题,通过将盘形凸轮与行星轮固结于一体在行星轮轴上,利用弹簧将铰接在行星架上的摆杆进行力封闭,设计了一种补偿分插机构非匀速齿轮传动侧隙的摆动从动件凸轮机构。通过静力矩分析得出摆动凸轮机构在行星架中的安装条件,估算了非匀速齿轮传动的侧隙和侧隙引起的行星轮转角误差。利用ADAMS软件仿真了分插机构各级齿轮啮合的接触力变化情况和行星轮轴力矩特性曲线。结果表明,在栽植臂阻力矩和惯性力矩的反驱动作用下,该侧隙补偿机构始终施加给予行星轮转向相反的补偿力矩,能使各级齿轮啮合力不为0,始终保持轮齿接触,不发生齿轮倒转引起的冲击,保证了栽植臂取秧位置稳定、插秧位置准确和分插机构的运行的稳定性。     

曲柄摇杆式分插机构的轨迹规划和运动仿真

根据曲柄摇杆式分插机构的结构特点,运用ADAMS软件,建立了乘坐式插秧机、步行式插秧机的虚拟样机模型。同时,进行了运动仿真分析,比较了两种插秧机插杆末端轨迹曲线的利弊。仿真得出了模型的末端轨迹以及插杆末端的位移、速度和加速度,为后续曲柄摇杆式分插机构的设计和制造提供了依据。     

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。     

三臂回转式水稻钵苗移栽机构反求设计与试验

针对前期正向设计得到的三移栽臂水稻钵苗移栽机构应用中存在绝对运动轨迹回程段前倾造成秧苗回带,以及推苗角偏小造成推苗直立度差的问题,提出一种基于局部运动轨迹的反求设计方法完成三臂回转式水稻钵苗移栽机构设计。首先,分析机构绝对运动轨迹和相对运动轨迹之间关系,结合原机构存在的问题预设局部较理想绝对运动轨迹回程段轨迹、取推苗角,确定移栽机构局部相对运动轨迹关键位置点,应用三次非均匀B样条曲线拟合生成相对运动轨迹;然后,建立基于相对运动轨迹的移栽机构反求设计模型,开发了基于Matlab的反求设计辅助分析软件,优化获得满足设计目标的移栽轨迹和机构参数;最后,对三臂回转式水稻钵苗移栽机构进行了结构设计、虚拟仿真与样机试验,结果表明：仿真轨迹、样机试验轨迹与理论计算轨迹基本一致,且移栽臂推秧角较原机构增大了9.08°以上、绝对运动轨迹回程高度大于120 mm、取推苗角度差与秧箱实际安装角误差控制在±2°以内,满足水稻钵苗高直立度移栽要求,验证了所提出方法和三臂回转式水稻钵苗移栽机构设计的正确性。     

不完全非圆齿轮传动钵苗移栽机构缓冲装置研究

针对旱地和水稻钵苗旋转式移栽机构中的不完全非圆齿轮传动机构存在较大冲击和振动、动力学性能较差问题,采用解析法对不完全非圆齿轮机构的缓冲装置进行改进设计。开展缓冲装置运动学和受力分析,开发基于VB平台的缓冲装置设计与分析软件,设计出缓冲装置结构;通过理论分析研究缓冲装置改进设计后移栽机构的动力学性能,搭建移栽机构动力学试验台,对安装了改进前、后缓冲装置的移栽机构分别进行动力学试验。动力学试验结果表明:移栽机构X、Y方向支座反力的最大幅值分别由改进前的365.5 N和48.4 N减小为345.2 N和42.2 N,降低了5.55%和12.81%;同时其方差分别由改进前的4 880.3和148.7减小为4 516.1和126.1,降低了7.46%和15.20%,且与理论分析结果基本吻合,缓冲装置的改进设计是正确和有效的,移栽机构的动力学性能得到了改善。     

旋转式分插机构动力学试验台的研制

分插机构是插秧机的核心工作部件,其性能决定插秧机插秧质量、工作可靠性和栽插秧频率,也是插秧机作业时重要的振动源。为此,通过对分插机构的动力学分析,得出需测试的动力学参数,设计出具有测试分插机构运动学和动力学参数的试验台,并对试验台的通用性和测量电路进行了阐述。     

旋转式分插机构运动干涉因素的研究

旋转式分插机构的运动干涉检查是在机构满足插秧作业的运动学和机构的动力学参数优化的基础上,进行选择最优参数的设计步骤.为此,根据非圆齿轮行星轮系旋转式分插机构的运动学模型,建立了栽植臂机构运动干涉点的位移模型,运用正交试验设计的方法对干涉因素进行了分析,提出了影响旋转式分插机构运动干涉的5个因素的主次顺序,为该机构的优化设计及其运动干涉检查提供了依据.     

偏心齿轮—非圆齿轮行星系分插机构运动机理分

简述了一种旋转式行星系分插机构,用于高速水稻插秧机前插式作业.分析了偏心齿轮-非圆齿轮行星系分插机构的工作机理和结构特点,建立了该机构的运动学模型.基于Visual Basic 6.0开发了该分插机构辅助分析与优化软件,通过人机交互方式,优化出满足高速插秧机插秧要求的结构参数为e=3 mm, R=19 mm,α0=-40°,φ0=36°, S=155 mm, H=180 mm.     

变形偏心非圆齿轮行星系分插机构设计和参数优化

提出了一种变形偏心非圆齿轮分插机构,利用变形特性对分插机构取秧、送秧、插秧和回程的时间进行了重新分配,减小了秧针的相对速度.对分插机构进行了运动学分析和建立了数学模型,应用VB编程语言开发了运动分析模拟软件及其优化程序.在程序界面上显示分插机构的各种运动特性和优化结果,提高了人机交互的效率,可以方便快捷地得到一组优化数据,提高机器开发成功率.     

椭圆齿轮行星轮系蔬菜钵苗自动移栽机构运动机理分析

简述了椭圆齿轮行星轮系蔬菜钵苗自动移栽机构,分析了该机构的工作机理和结构特点,建立了该机构的运动学模型。基于Visual Basic 6.0开发了该移栽机构计算机辅助分析与优化软件,通过人机交互方式优化出满足蔬菜钵苗自动移栽机构工作要求的结构参数,最后进行了机构三维建模与仿真,仿真结果与理论分析结果一致。     

膜上移栽机械研究进展及与分析

地膜覆盖技术与育苗移栽的结合能最大限度地提高部分经济作物蔬菜、烟草、中草药和棉花的品质和经济效益,而膜上移栽机械是实现上述农艺要求的核心装备。由于膜上移栽机械作业效率和稳定性问题,制约了膜上移栽机械的发展和推广。分别对国内和国外膜上移栽机械的结构、工作原理和特性进行了分析,探讨了国内膜上移栽机械发展的主要问题,指出膜上移栽机械的研制工作应着重实际应用,在农机与农艺结合的基础上,优化现有半自动移栽机的结构和性能,同时提高育苗技术,研制适合我国国情的、能够推广应用的全自动移栽机。