基于等径凸轮的强制推秧机构反求设计、仿真分析及试验研究

发布时间：2021-07-25 20:10

　　水稻插秧机可以有效减轻农民劳动强度，大大提高生产效率，减少水田抛荒率。分插机构是插秧机的核心工作部件，推秧机构作为分插机构中的重要部分，其作用是将秧苗从插秧机秧箱上取下并插入水田中，其性能的好坏直接影响着水稻的插秧质量。一直以来，插秧机专家对推秧机构进行了深入的研究，本文在总结传统推秧机构优缺点的基础上，提出一种新型的推秧机构——基于等径凸轮的强制推秧机构。本文主要研究内容如下：1)提出了基于等径凸轮的强制推秧机构，根据推秧杆理想运动学曲线建立推秧机构运动学模型，并得到等径凸轮的数学模型；基于VB语言开发了该推秧机构的辅助分析软件；经过参数优化后得到一组较优的机构参数。2)分析了等径凸轮强制推秧机构的工作循环，建立推秧机构的动力学模型；编写了推秧机构动力学分析软件，利用软件对推秧机构中的关键零件如推秧杆、拨叉、滚子杆、等径凸轮等作了受力分析，得到其在一个工作周期内受力情况与行星架转角的关系。3)根据优化后的机构参数对等径凸轮强制推秧机构进行结构设计，进行三维建模、虚拟装配和干涉检验。4)建立了等径凸轮强制推秧机构的虚拟样机；基于虚拟样机测试秧针尖点和推秧杆末端的运动轨迹；通过与运动学和... 

【文章来源】：浙江理工大学浙江省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
    1.1 论文的研究背景与意义
    1.2 推秧机构概述
    1.3 国内外推秧机构的研究现状
        1.3.1 国外推秧机构的研究现状
        1.3.2 国内推秧机构的研究现状
        1.3.3 推秧机构存在的问题
    1.4 论文主要研究内容
    1.5 本章小结
第二章 基于等径凸轮的强制推秧机构运动学反求模型的建立
    2.1 椭圆齿轮行星系驱动机构运动学模型的建立
    2.2 机械插秧农艺要求
    2.3 基于等径凸轮的强制推秧机构的组成及工作原理
        2.3.1 等径凸轮概述
        2.3.2 推秧机构的组成及工作原理
    2.4 基于等径凸轮的强制推秧机构运动学反求模型的建立
        2.4.1 运动学分析符号说明
        2.4.2 基于农艺要求的推秧杆相对栽植臂位移与行星架转角理想关系
        2.4.3 等径凸轮运动学反求模型的建立
    2.5 本章小结
第三章 基于等径凸轮的强制推秧机构动力学分析
    3.1 基于等径凸轮的强制推秧机构动力学分析概述
        3.1.1 动力学分析的目的
        3.1.2 动力学分析的假设条件
    3.2 基于等径凸轮的强制推秧机构动力学模型的建立
        3.2.1 推秧机构工作过程
        3.2.2 动力学分析符号说明
        3.2.3 推秧机构动力学模型的建立
    3.3 本章小结
第四章 基于等径凸轮的强制推秧机构辅助分析软件的开发及应用
    4.1 开发环境介绍
    4.2 基于等径凸轮的强制推秧机构运动学辅助分析软件
        4.2.1 优化软件设计思路
        4.2.2 优化目标
        4.2.3 优化软件系统界面
        4.2.4 功能介绍
    4.3 基于等径凸轮的强制推秧机构动力学分析软件
        4.3.1 动力学分析程序框图
        4.3.2 软件界面及功能介绍
    4.4 软件应用及结果分析
        4.4.1 运动学优化结果分析及其与共轭凸轮强制推秧机构的对比
        4.4.2 动力学程序计算结果分析
    4.5 本章小结
第五章 基于等径凸轮强制推秧机构的结构设计及虚拟样机仿真
    5.1 基于等径凸轮的强制推秧机构结构设计
    5.2 关键零件设计
        5.2.1 等径凸轮的设计
        5.2.2 滚子杆的设计
    5.3 等径凸轮强制推秧机构实体建模
        5.3.1 强制推秧机构三维实体建模
        5.3.2 等径凸轮的实体建模
        5.3.3 虚拟装配及干涉检查
    5.4 等径凸轮强制推秧机构虚拟样机仿真
        5.4.1 软件间的数据转换
        5.4.2 推秧机构虚拟仿真模型的建立
        5.4.3 虚拟样机仿真及结果分析
        5.4.5 与传统推秧机构的动力学特性比较
    5.5 本章小结
第六章 基于等径凸轮强制推秧机构试验研究
    6.1 等径凸轮强制推秧机构试验样机的研制
    6.2 试验样机相关参数的测定
    6.3 试验结果分析
    6.4 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 进一步工作展望
参考文献
致谢
攻读学位期间研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]步行式插秧机等径凸轮强制推秧装置反求设计与试验[J]. 陈建能,周丽莎,王英,徐高欢,赵匀,张传伟.  农业机械学报. 2013(08)
[2]步行式插秧机共轭凸轮推秧装置动力学分析与试验[J]. 王英,陈建能,周丽莎,李鹏鹏,张国凤.  农业机械学报. 2012(10)
[3]2011年国内外水稻产业及技术发展概述[J]. 朱德峰,张玉屏,陈惠哲.  中国稻米. 2012(01)
[4]步行式插秧机共轭凸轮推秧装置的反求设计及仿真[J]. 陈建能,王英,赵雄,赵匀.  农业机械学报. 2011(12)
[5]基于共轭凸轮的强制推秧机构反求设计[J]. 陈建能,王英,张翔,赵雄,赵匀.  农业工程学报. 2011(03)
[6]水稻种植机械化进程分析研究——水稻种植机械化由快速向高速发展的进程[J]. 张文毅,袁钊和,吴崇友,金梅.  中国农机化. 2011(01)
[7]椭圆齿轮传动后插旋转式分插机构动力学分析与试验[J]. 谢仁华,管嫦娥.  机械传动. 2009(06)
[8]旋转式分插机构运动学多目标非劣解群自动寻求[J]. 俞高红,何琰,陈建能,赵匀.  农业机械学报. 2009(06)
[9]椭圆齿轮传动后插旋转式分插机构运动分析与试验[J]. 俞高红,谢仁华,赵匀.  农业机械学报. 2008(05)
[10]水稻插秧机分插机构人机交互可视化优化设计[J]. 武传宇,赵匀,陈建能.  农业机械学报. 2008(01)

硕士论文
[1]水稻插秧机核心工作部件的动力学分析与改进研究[D]. 黄节泵.浙江理工大学 2011
[2]基于Simulink的高速插秧机液压仿形系统动态特性仿真分析[D]. 牛石从.浙江理工大学 2011



本文编号：3302692