多自由度自锁式香蕉收割机的有限元分析

针对大规模香蕉种植基地香蕉收割机具的研发比较缺乏,研制了一种多自由度自锁式香蕉收割机。该机可收割各型株高的香蕉,具有自锁、多自由度动作及小型运输等特点。通过分析该机的工作原理,对其关键零部件建立有限元模型,进行基于ANSYS的有限元分析。结果表明:收割机关键零部件的刚度和强度满足工作要求。自锁式多自由度香蕉收割机的研制可为其他类似农作物收割机具的研制提供参考。     

多自由度剑麻收割机的设计与仿真制造

剑麻是一种广泛使用的硬质纤维的主要来源,被广泛的运用到各种行业,需求极大;但其收割现以手工为主,且因剑麻自身带有刺,加大了收割的难度,降低了效率。为解决剑麻的纯手工收割收割困难以及效率低的问题,提出一种多自由度剑麻收割机的机械,并申请了国家发明专利,得到授权。本文将运用UG、Sdams以及Mat Leb对该机械进行改进设计与仿真分析,并试制实物机械进行试验。试验结果表明:该机实现了剑麻收割的半自动化并提高剑麻收割的效率,可满足现行各行各业对剑麻的需求量。     

收割机复杂零件多轴数控机床加工误差控制优化仿真

为了提高收割机复杂零件的加工效率和加工精度,将多轴数控加工中心引入到了零件的设计制造上,并引入了UG软件建模和VERICUT软件仿真对加工过程进行模拟,从而在首件零件加工前对加工程序进行检查和优化,缩短了设计制造周期,降低了生产成本.为了验证方法的可行性,以收割机割刀刀片的加工为例,采用UG软件建立了割刀的三维模型,利...     

自锁式茶梗夹持器设计

为实现梗叶分离过程中茶鲜叶的整列夹持,设计了一种由曲柄滑块机构和RRR杆组构成的自锁式夹持器。理论分析表明,当机构参数选取不当时,可能产生夹爪回缩现象,不利于小直径物体的夹持,通过限制回缩高度可避免这一问题。通过机构分析,建立了夹持器各参数之间的依赖关系,在此基础上给出了夹持器关键参数的确定方法,将问题转变为一个超越方程组并用粒子群算法加以求解。试验结果表明,采用该方法设计的夹持器能较好地实现夹紧自锁的功能,且茶梗的夹持长度在5~15 mm之间较为适宜。     

一种新型多自由度高枝修剪机械手设计与试验

为提高林果业的工作效率,设计了一种修剪较高处树枝的自动装置,该装置内部结构主要包括臂架、末端执行器、升降器、回转系统、动态配重系统和动力系统等,通过控制面板上的视频装置和升降装置结合需修剪树枝的高低程度来控制该机械进行工作。该装置的修剪高度15 m、半径为5 m、修剪树枝最大的直径为12 cm,试验结果表明该机械装置基本上可以满足对高大树枝进行修剪的目的,高枝修建机械手可修剪树枝的高度为16 m,半径在5 m,直径为8 cm,不但满足了最初修剪树枝的目的,还对修剪过的树枝的茬口起到基本的养护作用。     

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。     

小型收割机同步钢带疲劳装置的设计与仿真

多层同步传动钢带具有不打滑、传动比恒定、润滑要求不高及磨损后不伸长等优点,特别适合于农业机械某些环境差的工作场合。为此,根据小型收割机中拨禾轮和滚筒之间的受力和功率范围,设计了一种多层同步钢带的疲劳装置,阐述了该装置的基本工作原理、总体结构组成及关键部件设计,并采用有限元分析软件对机架和高速轴进行静力学分析和模态分析。分析结果表明:高速轴在最大扭矩作用下轴端挠度为0.046 26mm,轴所产生的最大应力在轴键部位,其值为98.1MPa,小于轴材料疲劳极限218MPa。通过模态分析,得到机架和高速轴的前6阶模态的频率和振型,机架的一阶固有频率为106.93Hz,远小于高速轴的1阶固有频率4501.70Hz,验证了装置的合理性。同时,进行了疲劳试验,通过观察装置运行和钢带啮合孔处的状态进而验证了装置的可靠性。     

基于STM32的多自由度机械臂设计研究

文章阐述了机械臂的组成及原理,对驱动模块、陀螺仪、控制模块、执行模块的控制进行分析,并探讨了基于STM32的多自由度机械臂设计,以期为我国的机械臂设计提供借鉴.     

小型甘蔗收割机喂入机构的设计与仿真分析

虚拟样机是一个完整的、基于计算机的、产品研制的集中信息载体,它涉及多体系统运动学与动力学建模理论及技术实现,是基于先进的建模技术、多领域仿真技术、信息管理技术、交互式用户界面技术和虚拟现实技术的综合应用技术。为此,在运用该技术对小型甘蔗收割机进行研发的基础上,设计喂入机构,并对其进行仿真分析。仿真分析过程中,通过不断完善其中的参数,以实现甘蔗理想的喂入效果。     

一种多自由度可伸缩剪枝机的设计

在果树种植及景观树管理中,剪枝是一个重要环节。根据目前植物修剪工作机械化程度低、劳动强度大和修剪效率低等现状,结合植物修剪工作的实际工作环境,设计了一种刀头能够实现多个自由度运动、机身高度可以自由伸缩调节的多自由度可伸缩剪枝机。本文重点介绍了多自由度可伸缩剪枝机的主要结构和工作原理。该机功耗低,结构合理,可提高植物修剪工作的机械化程度,降低工作成本,缩短工作时间,改善劳动条件,提高植物修剪工作的安全性。     

基于DSP的三自由度采摘机械手控制系统研究

通过对采摘机械手进行运动学分析,针对采摘机器人运动控制难度大这一问题,设计了基于DSP的三自由度采摘机械手控制系统,并从硬件和软件等方面搭建了系统平台。MatLab仿真结果表明:采摘机械手在控制系统的驱动控制下,可以准确从起点运动到终点,且轨迹比较圆滑,可以到达预期目标,满足采摘机器人作业需求,证实了该方法的可行性。     

玉米收获机拉茎辊的改进设计

针对摘穗板-拉茎辊组合式摘穗装置在玉米收获过程中存在的问题,对拉茎辊进行改进设计。改进后的拉茎辊叶片轴采用无缝钢管经模具拉伸成型,整个叶片轴是一体的,叶片棱面为圆弧结构,并且将叶片轴后端与销轴连接的卡槽尺寸加大,加装金属耐磨套。该改进方案解决了传统拉茎辊易开焊、振动大、寿命短等问题。利用Solid Works软件对改进后拉茎辊进行有限元分析得知:应力和最大应变主要分布在拉茎辊后端的U型槽内,最大位移分布在叶片棱上,都在材料的变化范围内,改进方案合理。     

六自由度采摘机械臂系统设计

以Atmel公司的Atmega1280芯片为核心控制器,以六自由度关节型果蔬采摘机械臂为研究对象,设计了采摘机械臂的软硬件系统。运用D-H法对六自由度机械臂进行数学建模,并通过Mat Lab构建运动仿真模型,验证了其设计的可行性;通过软件编程实现了采摘机械臂单自由度运动、多自由度协调运动和运动规划等功能模式;同时完成了Labview上位机监控界面的设计;最后通过系统调试,实现了采摘机械臂的单自由度、多自由度及基本的运动规划功能。系统整体运动灵活,协调性较好,在精度和性能上都得到了很大的提高。     

4YZP-2型自走式玉米收获机设计与试验研究

针对我国现有玉米联合收获机集成度不够、剥净率不高、生产效率较低、秸秆破碎效果差等突出问题,研制出适宜黄淮海地区不同行距的玉米机械化联合收获机。通过调研并借鉴已有技术,应用三维建模和机械优化设计理论,创制出平滑V型对置式拨禾链轮摘穗机构,确定了秸秆与装置相互作用的技术参数,分析了升运与果穗喂入量的动态关系,设计出短距集中式升运装置,发明了W型橡胶辊与铸铁辊间隔式剥皮装置,建立了玉米果穗在剥皮过程中受力情况的力学模型。集成设计出的两行自走式玉米收获机经山东省农业机械试验鉴定站检测,总损失率小于2.5%,生产率大于0.25hm2/h,摘果率高于9 5%,满足工作要求。     

萝卜收获机的设计及关键部件仿真优化

基于国外萝卜收获机工作特点的比较研究,结合我国东北地区萝卜栽培模式,通过对关键部件理论分析,得出关键部件设计的合理依据;并应用ADAMS软件对振动松土装置进行仿真优化,优化了结构参数.从而研究设计出单行、后悬挂拔取式萝卜收获机,为适合我国农艺特点的萝卜收获机具的研发提供借鉴.     

3自由度混联振动筛设计

基于并联机构的组成原理,设计了可用于颗粒物料分级的3自由度混联振动筛。振动筛主要由筛箱、振动电动机、电动机固定座、弹簧、倾角调节装置、支撑架、纵向振动链、横向振动链和底座组成。所设计的3自由度混联振动筛将筛箱的支撑和激振动功能分离,筛箱的支撑采用悬挂支撑方式;以全解耦型混联机构2PRRR—P(2R)为主体激振机构,能实现筛箱沿X、Y、Z 3个方向的振动。试验结果表明,该振动筛X、Y、Z向3个自由度的振动对分散性能平均提高了33.23%,而透筛性能平均提高了73.55%,对不同筛分物料的适应性强。     

整秆式甘蔗联合收割机整机物流设计与仿真

阐述了整秆式甘蔗联合收割机物流通道的总体设计方法,给出了物流通道的主要设计参数,结合机械系统虚拟样机,分析软件Admas对整秆式联合收割机甘蔗输送过程进行仿真分析,并进行试验验证。结果表明:采用腹挂中置式的物流通道结构能使甘蔗顺利进入通道,且可以充分利用收割机底盘的空间,对甘蔗收割机的小型化有较好的作用;综合考虑剥叶机构、后续甘蔗切段机构以及集蔗器的尺寸对输蔗过程进行分析,证明输蔗通道的倾角在15°左右比较合适。     

玉米收获机苞叶粉碎装置的设计与仿真

为了研究玉米收获机苞叶粉碎机理,设计了一种苞叶粉碎装置。该装置主要由卷入滚筒、粉碎横向动刀、传动机构、定刀、粉碎纵向动刀、纵向动刀安装座、动刀动力传送机构、粉碎滚筒传动轴和粉碎箱体等组成。运用Pro/E和ADAMS软件对玉米苞叶粉碎装置进行了仿真分析,仿真结果表明:苞叶卷入过程中,在苞叶开始与卷入滚筒接触时受力逐渐增大,在卷入的过程中自身产生了滚动、翻转和滑移的现象;苞叶粉碎过程中,在苞叶开始与粉碎滚筒接触时先被横向刀片进行切断,然后继续被纵向动刀进行纵向切碎;在粉碎的过程中自身产生了翻转、滑移和跳动的现象。