绿篱苗木修剪机承载机构的设计与研究

发布时间：2020-07-27 20:28

【摘要】：目前国内车载式绿篱修剪机一般安装在大型的拖拉机或卡车上,特别针对修剪机配套承载车的研究还不是很多。基于这一背景,本文主要对修剪机的承载车进行研究,设计了改善修剪误差的承载机构。利用课题组设计研发实验平台进行了绿篱面平面修剪实验、圆球造型修剪实验和圆柱造型修剪实验。实验结果表明,机械手侧置作业会给修剪机的工作稳定性和修剪效果带来较大影响。通过对承载车的研究分析,发现悬架是影响修剪机修剪效果和工作稳定性的重要因素。本文参考现有承载机构的设计方案,提出了带支撑轮的前后置式两种承载机构的备选方案,并对其尺寸和主要构件进行了设计,用以解决悬架对绿篱修剪作业造成的修剪误差及稳定性问题。接下来,基于软件Pro/Engineer和ADAMS的联合仿真技术,以机械手四种极限工况(刀具水平修剪极限位置、刀具竖直修剪极限位置、修剪圆球面、修剪圆柱面)为出发点,分别在承载车悬架锁死、有悬架作用和安装带支撑轮承载机构三种情况下,对前置式承载机构和后置式承载机构两种方案的修剪机整机进行了运动学和动力学的仿真。通过对比仿真所得的修剪轨迹,确定选用前置式承载机构的设计方案。之后,本文还运用ANSYS软件,首先对所设计的修剪机承载机构进行了有限元应力分析和模态分析,确保其具有足够的强度和刚度,以及承载机构的固有频率能够避开地面和修剪刀具引起的激振频率。此外,本文还对承载机构进行了结构优化,使其充分利用材料,最终达到轻量化的目的。最后,对承载车进行了模态分析,分析承载机构是否能提高承载车的稳定性能,得到承载机构能在保证承载车不发生共振的同时降低承载车的振动频率。本文设计的前置式承载机构能够很好地解决因机械手侧置。承载车悬架对修剪机工作造成的修剪误差大和稳定性差等问题,同时具有足够的强度和刚度,符合设计思想。此外,本文设计的承载机构也申请了 1项发明专利以及1项实用新型专利。
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S224
【图文】：

装在机械臂末端的往复式切割装置更换为剪草装置后，还可以用于草地修剪；如果将切逡逑割装置更换为铲雪机构，还能清除地面积雪。这种车载式绿篱修剪机是一种自动化、高逡逑性能、一机多用的人性化机械设备，如图１－１、１－２所示。逡逑

本文编号：2772336