玉米钵苗移栽机构轨迹及姿态的设计与优化

发布时间：2021-01-21 17:57

　　随着玉米种植需求量的增大,如何提高玉米的产量成了广大农户种植玉米的首要问题。虽然移栽能够有效的延长农作物生长周期,提高其产量,为农户带来更多收益,但由于国内的移栽机存在机械化程度不高（半自动,需要人工喂苗）,农民的劳动强度较大,而国外的移栽机主要利用机电一体化技术,将移栽取苗、带苗、植苗等过程,分别用多个装置配合完成,结构复杂、操作技术难度高,价格高,不适合中国国情,使得我国的玉米机械化移栽发展缓慢。移栽机构是移栽机的核心工作部件,其性能直接影响移栽质量。而如玉米移栽的夹钵式移栽机构存在取和栽难以兼顾的问题,采用两套机构分别进行取和栽虽然可以完成移栽作业,但完成移栽机构的工作空间大,机器复杂。为此,本论文通过在现有钵苗移栽机构分析的基础上,提出了一种取栽一体的旋转式玉米钵苗移栽机构,该机构采用用双行星架差速非圆齿轮结构,让机构在轨迹与姿态的表现能力进一步提高,即增加输出构件相对输入行星架的传动规律的灵活性。实现一套机构同时完成取苗和移栽两个动作和大株距要求。本文的主要研究内容如下:1)分析已有的钵苗移栽机构的单行星轮系的传动方式和工作原理,提出一种取栽一体的非圆齿轮双行星轮系钵苗移栽机... 

【文章来源】：浙江理工大学浙江省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 自动玉米移栽机构研究的目的和意义
    1.2 国内外研究现状分析和发展趋势
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 研究内容、研究方法与传动方案的实现
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法
        1.3.3 自动玉米移栽机构传动方案的实现
    1.4 创新点、难点和关键问题
        1.4.1 创新点
        1.4.2 难点和关键问题
    1.5 技术路线
    1.6 本章小结
第二章 玉米钵苗移栽机构的运动学建模与分析
    2.1 移栽机构的组成、工作原理和结构特点
        2.1.1 自动玉米钵苗移栽机构的组成、工作原理
        2.1.2 移栽臂的结构与工作原理
        2.1.3 自动玉米钵苗移栽机构的特点
    2.2 自动玉米钵苗移栽机构运动学分析
        2.2.1 移栽机构的运动周期与相关运动学符号说明
        2.2.2 移栽机构的转角与位移分析
        2.2.3 移栽机构的速度与角速度分析
        2.2.4 移栽机构的加速度与角加速度分析
    2.3 本章小结
第三章 玉米钵苗移栽机构参数优化与辅助软件的开发
    3.1 玉米钵苗移栽机构辅助优化软件
        3.1.1 部分重要轨迹与姿态的反求节曲线的算法
        3.1.2 优化目标的参数化实现
        3.1.3 玉米钵苗移栽机构辅助优化软件主要功能说明
        3.1.4 玉米钵苗移栽机构参数优化结果及分析
    3.2 带有部分内凹非圆节曲线的渐开线齿廓生成软件
        3.2.1 内凹节曲线生成齿廓的理论分析
        3.2.2 软件主要功能介绍与说明
    3.3 本章小结
第四章 玉米钵苗移栽机构的结构设计及虚拟样机仿真
    4.1 玉米钵苗移栽机构的二维结构设计
        4.1.1 移栽机构的整体结构设计
        4.1.2 移栽臂部件的结构设计以及共轭凸轮的设计
        4.1.3 移栽机构的初始安装位置
    4.2 玉米移栽机构的虚拟样机模型
        4.2.1 玉米移栽机构零部件的设计
        4.2.2 玉米移栽机构虚拟样机装配
    4.3 玉米移栽机构的虚拟样机运动学仿真
        4.3.1 虚拟样机导入ADAMS软件以及添加约束
        4.3.2 虚拟样机相对运动与绝对运动仿真
    4.4 移栽机构理论分析与虚拟样机试验结果的比较与分析
        4.4.1 相对运动轨迹与绝对运动轨迹的对比
        4.4.2 取苗爪尖点速度的对比
    4.5 本章小结
第五章 玉米钵苗移栽机构的物理样机试验
    5.1 物理样机零部件的加工与组装
    5.2 物理样机的运转试验
        5.2.1 高速摄影与轨迹描点
        5.2.2 试验台试验
    5.3 移栽机构的改进办法
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间所获得的学术成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]玉米纸筒钵苗移栽机的研制与试验[J]. 周福君,杜佳兴,那明君.  东北农业大学学报. 2014(03)
[2]玉米钵苗移栽机圆盘式栽植机构参数优化及试验[J]. 周福君,芦杰,杜佳兴.  农业工程学报. 2014(01)
[3]一种新型行星轮系机构的研究[J]. 俞高红,俞腾飞,叶秉良,贾德宝,王林伟,胡海军.  机械工程学报. 2013(15)
[4]基于ADAMS对水稻插秧机横向移箱机构的虚拟仿真及优化设计[J]. 蒲明辉,徐磊,卢煜海,李敏.  装备制造技术. 2013(05)
[5]钵苗移栽机椭圆齿轮行星系植苗机构运动学建模与分析[J]. 陈建能,黄前泽,王英,张国凤.  农业工程学报. 2012(05)
[6]国内外移栽机研究现状与展望[J]. 张冕,姬江涛,杜新武.  农业工程. 2012(02)
[7]我国旱地移栽机械概况与发展趋势[J]. 于向涛,胡良龙,胡志超,张延化,计福来.  安徽农业科学. 2012(01)
[8]吊杯式移栽机栽植性能研究[J]. 秦贵,张艳红.  农业机械. 2011(31)
[9]椭圆齿轮行星轮系蔬菜钵苗自动移栽机构运动机理分析[J]. 俞高红,刘炳华,赵匀,孙良,谢永良.  农业机械学报. 2011(04)
[10]甜玉米高产栽培技术[J]. 尤福纯.  农民致富之友. 2011(01)

硕士论文
[1]钵苗移栽机构仿真分析和结构优化[D]. 郝淼.吉林大学 2013
[2]玉米纸筒钵苗移栽机关键部件设计及试验[D]. 杜佳兴.东北农业大学 2013
[3]蔬菜钵苗自动移栽机构的机理分析与优化设计[D]. 刘炳华.浙江理工大学 2011



本文编号：2991636