全自动橡胶割胶机研制与关键技术研究

发布时间：2022-02-23 02:36

　　橡胶作为工业设备和生活用品的制造原料,在工业生产、医疗卫生和日常生活中起着举足轻重的作用,对国家经济发展也有着重要的意义。根据国家采胶标准以及橡胶树割胶要求,本文研制了一种快速、简便、可代替人工的全自动橡胶割胶机,采用螺旋割胶轨迹和柔性导向切割的仿形驱动机构,实现机械割胶工作面的精准定位、运动自动控制、树干径向形态仿形切割等功能。本文对提高割胶效率,降低人力成本,增加效益具有重要意义,从而推动割胶由劳动密集型向技术密集型转变。本文主要内容如下:第一,选取橡胶树干直径在200mm³00mm范围内作为研究对象,分析胶林树木生长特征并采集橡胶树树表特征。采用数据统计分析等方法,找出拟合线范围,为后续设计一种能快速、稳定安装在橡胶树采胶区域的定位机构提供理论依据。第二,利用力学传感器采集人工传统割胶刀下切割不同耗皮量的切割力,确定割胶运动中所需的驱动力,结合人工割出的采胶标准线,有效地实现割胶运动。用已有橡胶树干割胶区域内径向几何形态作为仿形靠模,实现采胶轨迹线的仿形运动,对于割胶径向限位和控制耗皮厚度具有较好的柔性调节能力,并有效实现了刀片切割的切割要求,从而保护树干层... 

【文章来源】：广东海洋大学广东省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 国内外橡胶割胶工具的研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 课题研究的来源及目标
        1.3.1 课题研究的来源
        1.3.2 本文的研究目标
    1.4 课题主要研究内容及方法
2 关于橡胶割胶的技术标准与机械采胶分析
    2.1 引言
    2.2 橡胶树胶乳组织特征及割面分析
        2.2.1 橡胶树的树皮组织结构
        2.2.2 橡胶树的割线位置
    2.3 橡胶胶乳的采胶技术分析
        2.3.1 树皮消耗量(耗皮厚度)
        2.3.2 割胶深度范围
        2.3.3 下刀、收刀的技术要求
        2.3.4 割面与割线的形成特点
    2.4 采胶技术的关键因素
        2.4.1 橡胶树水囊皮的影响
        2.4.2 采胶周期与耗皮厚度的关系
        2.4.3 前后割水线的保护
    2.5 机械割胶的技术分析
        2.5.1 关于刀片的切割形式
        2.5.2 切割力的采集
    2.6 橡胶割胶机的三维结构方案的提出
        2.6.1 自动化橡胶割胶机的设计要求
        2.6.2 橡胶割胶机的三维结构方案
    2.7 本章小结
3 橡胶树割胶机的关键机构设计
    3.1 引言
    3.2 整机的定位机构
        3.2.1 三点式的结构设计
        3.2.2 结构优化
        3.2.3 定位机架的设计
    3.3 仿形驱动机构设计
        3.3.1 仿形驱动机构的设计与选择
        3.3.2 关键零部件的选型
        3.3.3 仿形驱动的动力学分析
        3.3.4 仿形驱动机构的轨迹仿真
    3.4 柔性导向切割机构设计
        3.4.1 基于虚拟样机的切割器机构设计
        3.4.2 柔性导向切割机构的运动仿真分析
    3.5 周期调节机构设计
        3.5.1 周期调节机构的三维结构
        3.5.2 丝杠与电机的选用
        3.5.3 机构仿真参数的设定
        3.5.4 周期运动的仿真数据分析
    3.6 刀片在运动时的结构应力分析
    3.7 控制系统设计
        3.7.1 控制元件的选用研究
        3.7.2 各电路元件的电路设计
        3.7.3 控制程序设计
    3.8 本章小结
4 全自动橡胶割胶机的实验与影响机理研究
    4.1 引言
    4.2 割胶机的性能参数
        4.2.1 割线与树轴的夹角测定
        4.2.2 切割后的螺旋角评定模型
        4.2.3 实验样机的关键机构模型
    4.3 割胶运动的工作性能影响机制研究
        4.3.1 切割运动的实验路线
        4.3.2 割线的螺旋角分析
    4.4 切削运动对采胶割面的影响机制
        4.4.1 切割运动的实验研究
        4.4.2 切削树皮宽度的数据测量
    4.5 割胶耗皮的影响机理研究
        4.5.1 耗皮厚度的实验研究
        4.5.2 割面的影响分析
    4.6 本章小结
5 总结与展望
    5.1 全文总结
        5.1.1 研究结果
        5.1.2 主要的创新点
        5.1.3 存在的问题
    5.2 未来展望
参考文献
致谢
作者简介
导师简介



本文编号：3640697