曲柄摇杆式红枣捡拾机构参数优化

发布时间：2021-07-06 17:59

　　为分析曲柄摇杆式红枣捡拾机构的作业过程,建立了挑果杆与机具前进复合而成的类余摆线轨迹运动学模型,研究了曲柄摇杆机构参数、捡拾前进速度对类余摆线轨迹的影响规律。同时建立了曲柄摇杆机构参数优化数学模型,以挑果杆能产生后抛作用的有效工作行程越长,且水平分速度越大对红枣的后抛作用越大为优化目标,利用MATLAB软件对捡拾机构进行了两次参数优化,获得了一组结构和工作参数较优值。结果表明,优化获得曲柄摇杆式红枣捡拾机构,当曲柄转速为60r/min、机具前进速度为150mm/s时,能实现红枣捡拾的铲起和抛送条件,且能避免红枣漏检区和减少重复捡拾区。 

【文章来源】：机械设计与制造. 2020,(12)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

红枣捡拾机构示意图

当其余参数取基础参数时，曲柄长度L1的变化对捡拾静轨迹曲线的影响，如图2所示。由图2可知，随着曲柄长度L1的增大，挑果杆末端N点静轨迹曲线轮廓整体逐渐增大，底部变平坦，顶部变尖。相同曲柄转速和机具前进速度下，随着曲柄长度L1的增大，捡拾高度逐渐增高，类余摆线环扣变大。分析可知，曲柄长度L1决定着捡拾高度，而捡拾高度主要取决于捡拾机构挑果杆入土深度、地面平整度和捡拾红枣挑抛的高度等。

当其余参数取值基础参数时，机架AD长度L4的变化对捡拾轨迹曲线的影响，如图3所示。由图3可知，机架长度L4对轨迹曲线轮廓影响较大。随着L4的增大，静轨迹曲线可产生多种形状，曲线轮廓变宽，高度减小，整体顺时针向下偏移，且轮廓倾斜角度由向后偏移转向向前偏移（与机具前进方向比较）。动轨迹曲线轮廓因静轨迹轮廓的不同而形成相应的类余摆曲线。挑果杆与红枣接触点的运动轨迹类余摆线是捡拾过程中的动轨迹，而静轨迹是动轨迹形成的基础，其形状直接影响着动轨迹的形成。

【参考文献】：
期刊论文
[1]3-PRRS并联机构多目标可靠性优化设计[J]. 杜岩锦,郭宗和,杜晴晴,徐昭.  机械设计与制造. 2018(02)
[2]矮化密植红枣收获机捡拾装置的设计[J]. 张亚欧,坎杂,李成松,付威,王丽红,李琳琳.  农机化研究. 2016(04)
[3]新疆红枣产业加工利用现状[J]. 王晓晖.  农村科技. 2016(03)
[4]红枣营养成分及综合利用[J]. 东莎莎,杨晓,王春燕.  中国果菜. 2015(12)
[5]新疆红枣收获机械现状及发展建议[J]. 范修文,张宏,李传峰,孟炜.  新疆农机化. 2013(06)
[6]基于Matlab的全自动移栽机取苗机构设计与参数优化[J]. 陈科,杨学军,颜华,郭钰晖,吴俭敏,刘军.  农业机械学报. 2013(S1)
[7]新疆红枣产业发展现状与对策研究[J]. 刘运超,余国新,闫艳燕.  北方园艺. 2013(18)
[8]基于DFM的曲柄摇杆机构的优化设计[J]. 陈应舒.  机械设计与制造. 2012(10)
[9]饲料收获机矮秆割台拨禾轮导轨运动轨迹研究[J]. 王进华,王泽群,贾晶霞,叶红艳.  农业机械学报. 2011(S1)
[10]多杆式零速度钵苗移栽机植苗机构运动学模型与参数分析[J]. 陈建能,王伯鸿,张翔,任根勇,赵雄.  农业工程学报. 2011(09)

硕士论文
[1]自走式矮化密植红枣收获机配套捡拾装置的研究[D]. 张亚欧.石河子大学 2016



本文编号：3268710