基于多體動力學的D型打結器仿真與試驗.pdf

1、根據國家統(tǒng)計局的數據，每年我國的秸稈總量近8億噸，是世界秸稈產量最高的國家之一。但存在秸稈利用率低，造成秸稈資源浪費，所以利用方草捆壓捆機將秸稈打捆收集是提高秸稈利用率的重要手段。本文以小型方草捆壓捆機上的D型打結器為研究對象，利用逆向重構技術獲得D型打結器的三維模型。同時基于多體動力學ADAMS軟件，對打結器進行運動仿真，獲取打結運動過程中各分支機構的運動特性和時序關系。設計試制的打結器試驗臺包括機械機構和測控系統(tǒng)，本文對打結器的研究

2、對推進打結器國產化進程有較深遠的意義。本文的具體研究內容如下：
　　(1)本文使用德國GOM公司的ATOS掃描儀對模型進行掃描，掃描過程為非接觸式，掃描后對模型進行了縫合與修補，最終獲得打結器的三維實體模型。對打結器的工作原理分析后，得出本文中D型打結器驅動齒盤內廓齒與夾繩錐齒輪上的蝸桿軸、打結鉗嘴錐齒輪軸和脫繩桿上滾輪嚙合運動時的相位角關系。
　　(2)仿真和試驗時設定打結器驅動主軸轉速分別為80、90、100 r/min

3、，分析時取90 r/min轉速為例，其他轉速下的運動規(guī)律與之類似。在驅動主軸轉速為90、r/min下:仿真運動中夾繩動作持續(xù)時間約為0.15 s;鉗嘴繞環(huán)動作的持續(xù)時間約為0.02～0.15 s;脫繩桿動作的持續(xù)時間約為0.13～0.38 s。試驗臺測試運動中夾繩動作持續(xù)時間約為0.33～0.48 s，角速度開始增加較快，到達最大角速度180rad/s后開始下降;打結鉗嘴繞環(huán)動作的持續(xù)時間約為0.37～0.48 s，在驅動齒盤轉動至0.

4、48 s時結束嚙合，并且此時產生的最大角速度為160 rad/s;割繩脫扣運動過程中，割繩桿在主軸轉動0.42 s時開始擺動并于0.59 s時回位，此過程產生的最大角速度為12 rad/s，至此一個完整的打結動作順利完成。
　　(3)本文設計的D型打結器性能測試試驗臺主要包括機械和測試部分。試驗臺在工作過程中，與試驗臺配合使用的上位機測試軟件為LabVIEW。該測試系統(tǒng)不僅能夠實時測試試驗臺在運轉過程中的各參數，而且通過測試部分的