非圆齿轮行星轮系全自动玉米钵苗移栽机构优化设计

发布时间：2020-07-11 19:20

【摘要】：随着玉米价格的逐年攀升,带动了农户的种植积极性,玉米的种植面积也逐年增大,但粮食安全问题仍然备受关注,移栽作为一种提高产量的新方式近年来已被普遍接受,但人工移栽劳动强度大、成本高、育苗技术落后等大大的制约了其推广,国内移栽机械又存在作业效率低、依靠人工喂苗等缺点。本文针对国内市场以及高校现有旱田钵苗移栽机型,其多以吊篮式和导苗管式为栽植方式的现状,以及传统移栽机构优化设计过程中存在的问题,依托课题组平台,提出了一种与现代农艺相结合的非圆齿轮行星轮系旋转式玉米全自动钵苗移栽机移栽机构,结合现代设计方法,引入理论模型,针对玉米钵苗取秧轨迹复杂、优化的运动学目标多参数、强耦合性的特点,建立一套辅助分析优化软件,并通过系列CAD软件完成虚拟样机的制造和仿真。这种贯穿设计始终的现代设计方法为今后的设计者提供了一个较为准确、全面的依据,具体研究内容如下： 1)分析课题研究背景与国内外钵苗移栽机研究现状,就非圆齿轮传动比规律以及齿轮啮合原理,结合非圆齿轮行星轮系旋转式玉米钵苗移栽机移栽机构的工作原理,对非圆齿轮行星轮系做运动学分析,为开发辅助分析设计软件做理论铺垫。 2)在理论分析基础上,用Matlab语言自主开发辅助分析设计软件,详细介绍软件界面、功能模块及特点并通过对比不同的参数来反应对轨迹的影响。设计出满足全自动玉米移栽机取钵方式的“鹰嘴形”轨迹,该移栽机构具有结构简单、传动平稳、效率高等特点,通过一套机构完成取秧一输送一栽植三个动作。 3)根据自主开发软件中优化得到的结构参数,利用AutoCAD2010完成了移栽机构的整体结构及零部件的设计,并做结构的改进,最后完成机构装配图和各零部件设计。借助UG8.0软件对移栽机构零部件进行了三维建模及虚拟样机装配,并将三维模型导入到Adams中进行了虚拟样机仿真。将虚拟样机实验结果同辅助分析优化软件计算结果进行了比较,移栽机构工作轨迹、速度及加速度曲线高度一致。进而验证了理论计算的正确性。 4)依据研究结果,结合虚拟样机以及课题组内其他物理样机试验过程中存在的问题,提出改进办法,并对本机构存在的缺陷做出论述,为课题组内今后的继续开发、研究提出了可供参考的方向。
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S223.9
【图文】：

玉米是第一大粮食作物。据统计，我国2012年玉米种植面积为33541.7万公顷，仅黑龙江省的种植面积达到4587.4万公顷，种植面积居全国首位(如图1-1所示）。2%:福~枺

本文编号：2750816