果樹苗木捆扎機實驗研究與優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、作為全球果樹栽培大國，我國果樹種植區(qū)域廣泛，歷史悠久，資源豐富。近年來，在迅速發(fā)展的果樹種植業(yè)的帶動下，果樹苗木的培育工作也得到了空前的發(fā)展。隨著我國林果種植面積的不斷擴(kuò)大，果園種植規(guī)模與管理水平也日益提高，專業(yè)化育苗也已成為現(xiàn)今果園苗木的發(fā)展方向。在苗木生產(chǎn)過程的作業(yè)環(huán)節(jié)中，成品果樹苗木出土之后的打包運輸工作也是極其重要的一項工序。在苗木的出圃捆扎環(huán)節(jié)中采用苗木捆扎機來代替人工作業(yè)，不但可以大量節(jié)省勞動力，減輕勞動強度，提高作業(yè)效率，

2、降低生產(chǎn)成本，而且捆扎質(zhì)量也要比人工捆扎作業(yè)好。為了確保捆扎質(zhì)量、保持作業(yè)穩(wěn)定性、提高作業(yè)效率就需要苗木捆扎機具有更加穩(wěn)定的作業(yè)性能。本文針對課題組自主研發(fā)的第二代果樹苗木捆扎機進(jìn)行了實驗研究與優(yōu)化設(shè)計。通過實驗找出捆扎機可能存在的問題并對其進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，以提高果樹苗木捆扎機的整體作業(yè)性能。
　　本文所完成的主要工作包括:
　　1.參考GB/T26960-2011半自動捆扎機作業(yè)質(zhì)量實驗方法與標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合相關(guān)園藝要求制定了苗木

3、捆扎機作業(yè)性能實驗方案，包括捆緊力與捆扎松緊度實驗、熱封強度實驗、捆扎用時實驗、苗圃實際生產(chǎn)實驗。通過實驗考察捆扎機在苗圃環(huán)境中的適應(yīng)性、捆緊力的控制范圍、熱封溫度的調(diào)整范圍、捆扎機的作業(yè)穩(wěn)定性及作業(yè)質(zhì)量，完成了對關(guān)鍵捆扎參數(shù)的合理匹配，并且發(fā)現(xiàn)了實際作業(yè)過程中存在的問題。
　　2.苗木捆扎機捆緊力與捆扎松緊度實驗和熱封強度實驗主要是針對捆扎過程中兩大工藝參數(shù)捆緊力和熱封溫度而進(jìn)行的。通過對實驗數(shù)據(jù)的分析，找出了捆緊力和熱封溫度的

4、變化規(guī)律和內(nèi)在聯(lián)系，并根據(jù)園藝要求確定了二者的最佳取值范圍。
　　3.針對生產(chǎn)實驗中出現(xiàn)的熱合板卡帶問題，從熱合板機構(gòu)的運動規(guī)律和原理出發(fā)，結(jié)合捆扎對象的特征，分析了卡帶問題產(chǎn)生的原因，并針對熱合板的自身結(jié)構(gòu)提出了解決方案，使熱合板卡帶問題得到了很好的解決。
　　4.利用AIP三維建模軟件和ANSYS Workbench有限元仿真軟件對生產(chǎn)實驗中出現(xiàn)的頂桿聯(lián)動機構(gòu)運動失效的問題進(jìn)行接觸模擬實驗分析。通過對仿真結(jié)果的觀察和分析

5、發(fā)現(xiàn)，引起該機構(gòu)運行失效的主要原因是在頂桿凸輪機構(gòu)循環(huán)運動過程中滾子固定嫘栓和滾子墊塊接觸應(yīng)力過大，從而發(fā)生疲勞破壞。針對此問題提出了相應(yīng)的解決方案，優(yōu)化了捆扎機的薄弱環(huán)節(jié)。
　　5.通過對捆扎用時實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析，得出該苗木捆扎機在沒有人工參與的情況下捆扎單道平均用時3.5s。實驗過程中發(fā)現(xiàn)了捆扎作業(yè)中送帶無力、斷續(xù)的不穩(wěn)定因素，結(jié)合生產(chǎn)實驗，通過對收送帶裝置擺輪分機擺動角度作深入的理論分析，找出了問題產(chǎn)生的根本原因，進(jìn)一步