往复式桑叶采摘机结构设计及各机构速度优化匹配研究

发布时间：2017-04-08 06:04

  本文关键词：往复式桑叶采摘机结构设计及各机构速度优化匹配研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：桑蚕业在我国经济中扮演着重要角色,特别是国家实行“东桑西移”战略以来,我国西部地区的桑树种植面积连年增加。然而我国关于桑叶自动采摘的研究非常少,桑叶采摘依然停留在手工采摘阶段。导致在桑蚕生产过程中,桑叶采摘所用时间和所耗费用都居高不下,在桑蚕业快速发展的今天,桑叶采摘已经成为制约其发展的瓶颈。近年来,我国虽然陆续出现了几款关于桑叶采摘的专利,但是其大多数依然依靠手工采摘,没有改变我国桑叶采摘的现状。为了实现桑叶的自动采摘,本研究设计了往复式桑叶采摘机。本文主要从以下几个方面展开研究:(1)到桑园实地进行考察,了解桑树的具体生长情况和桑农在种植桑树时采用的方式。结合查阅文献了解了桑树种植在我国的发展过程,确定了在采摘桑叶时从桑树枝干离地面约30cm处开始,采摘行程约为1200mm。桑农在种植桑树时一般采用垄距80cm,株距40cm的方式,确定了桑叶采摘机的具体尺寸。(2)根据桑树的生长情况和种植情况,确定以两个半圆环闭合包拢桑枝、自下而上运动的方式实现对桑叶的采摘工作。利用Solidworks三维设计软件,完成对往复式桑叶采摘机的结构设计工作。在经过大量调查的基础上,对往复式桑叶采摘机的采摘效率和采摘效益进行了理论分析,从理论上与人工采摘进行比较,单位时间(每小时)内,桑叶采摘机的采摘效率较之人工呈现大幅提高趋势,据估计,每100亩桑园节省采摘费用超过80%,有良好的经济价值,具有进行后续研究的意义。(3)根据桑叶采摘的方式,经过简单的力学实验,确定了桑叶叶柄根部和桑树枝干连接处的物理力学特性,结合弹性波理论分析计算了在桑叶采摘过程中,采摘刀具的最小速度。将往复式桑叶采摘装置根据其运动部件的受力变化将采摘过程分为6个阶段,分别分析了这6个阶段采摘装置所消耗的功率,为桑叶采摘机的后续设计提供了基础。(4)根据桑叶采摘机各运动装置的在采摘过程中的配合和其在一个周期内运动的时间,对其进行了速度匹配。确定了各运动装置的结构参数和传动系统。对行走装置间歇运动机构的速度进行了分析、优化,确定由槽轮机构为行走装置和定位装置实现桑枝的间歇拨动。
【关键词】：机械化 结构设计 采摘桑叶 速度匹配
【学位授予单位】：广西科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S225.93
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 往复式桑叶采摘机的研究目的和意义8-9
• 1.1.1 研究目的8-9
• 1.1.2 研究意义9
• 1.2 国内外研究现状9-12
• 1.3 发展趋势12-13
• 1.3.1 小型化12
• 1.3.2 自动化12
• 1.3.3 系列化12-13
• 1.4 本章小结13-14
• 第二章 桑叶采摘机结构设计14-30
• 2.1 桑树的生长情况和种植情况调研14-15
• 2.1.1 桑树生长情况14-15
• 2.1.2 桑树种植情况15
• 2.2 桑叶采摘方式的确定15-16
• 2.3 往复式桑叶采摘机设计16-26
• 2.3.1 桑叶采摘机的设计流程图16-17
• 2.3.2 结构参数设计17-18
• 2.3.3 往复式桑叶采摘装置结构设计18-23
• 2.3.4 桑枝定位装置设计23-24
• 2.3.5 行走装置设计24-25
• 2.3.6 采摘过程分析25-26
• 2.4 采摘效益理论分析26-29
• 2.4.1 采摘效率理论分析26-27
• 2.4.2 经济效益分析27-29
• 2.5 本章小结29-30
• 第三章 往复式桑叶采摘装置分析30-48
• 3.1 往复式桑叶采摘装置运动速度分析30-34
• 3.2 采摘机构功率分析34-46
• 3.2.1 采摘机构阶段1功率分析35-36
• 3.2.2 采摘机构阶段2功率分析36-38
• 3.2.3 采摘机构阶段3功率分析38-41
• 3.2.4 采摘机构阶段4功率分析41
• 3.2.5 采摘机构阶段5功率分析41-44
• 3.2.6 采摘机构阶段6功率分析44-46
• 3.3 本章小结46-48
• 第四章 桑叶采摘机各机构的速度匹配48-58
• 4.1 往复式桑叶采摘装置速度分析48-50
• 4.2 行走装置速度分析50-55
• 4.2.1 行走装置结构参数确定50
• 4.2.2 行走装置速度优化50-53
• 4.2.3 槽轮机构的运动方程53-55
• 4.2.4 往复式桑叶采摘机行走装置传动系统55
• 4.3 定位装置设计速度分析55-57
• 4.3.1 定位装置运动情况55-56
• 4.3.2 定位装置速度分析56-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第五章 结论与展望58-60
• 5.1 结论58
• 5.2 论文创新58-59
• 5.3 今后研究展望59-60
• 参考文献60-63
• 攻读硕士期间取得的学术成果63-64
• 致谢64

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