打捆機(jī)撿拾器優(yōu)化設(shè)計(jì)及其地面仿形裝置研究.pdf

1、撿拾器是牽引式秸稈打捆機(jī)的關(guān)鍵工作部件之一，作用是連續(xù)將農(nóng)作物秸稈等物料撿拾到集草室，其性能直接關(guān)乎撿拾物料效率、物料在集草室中的分布。研究撿拾器的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法及其地面仿形裝置對提升牽引式秸稈打捆機(jī)工作性能具有重要的研究意義和工程價(jià)值。
　　為了解決當(dāng)前打捆機(jī)撿拾機(jī)構(gòu)存在的正向設(shè)計(jì)理論較少、缺乏針對撿拾器仿形裝置相關(guān)研究的問題，分別提出了打捆機(jī)撿拾器的理論設(shè)計(jì)方法和彈簧力平衡式高度自動仿形機(jī)構(gòu)，以此對撿拾器及其地面仿形裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)

2、、建模、仿真與試驗(yàn)優(yōu)化研究，具體工作總結(jié)如下:
　　針對打捆機(jī)撿拾機(jī)構(gòu)缺乏明確設(shè)計(jì)理論的問題，對撿拾器展開運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)分析。在運(yùn)動學(xué)方面，分別分析彈齒尖端運(yùn)動靜、動軌跡，建立凸輪和彈齒尖端的運(yùn)動數(shù)學(xué)模型和滑道輪廓的曲線方程，確定彈齒尖端線速度與機(jī)器前進(jìn)速度之比λ＞1為單根彈齒正常工作的必要條件，以此推導(dǎo)撿拾器能夠連續(xù)作業(yè)的要求。在動力學(xué)方面，以物料為對象進(jìn)行受力分析，確定了撿拾器在撿拾瞬間與升舉過程中能夠順利工作的關(guān)鍵參數(shù)影響關(guān)

3、系。在綜合分析撿拾器運(yùn)動和物料受力特性的基礎(chǔ)上總結(jié)了撿拾器設(shè)計(jì)要求和主要參數(shù)，為撿拾器設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)。
　　運(yùn)用機(jī)構(gòu)學(xué)理論和創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法，對撿拾器進(jìn)行設(shè)計(jì)與優(yōu)化。在SolidWorks下建立撿拾器三維模型，并導(dǎo)入到ADAMS中進(jìn)行動態(tài)仿真。通過分析凸輪的運(yùn)動和力學(xué)特性，驗(yàn)證機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。分別運(yùn)用仿真和試驗(yàn)方法對撿拾器運(yùn)動參數(shù)進(jìn)行分析與優(yōu)化，以此得到撿拾器合適的工作參數(shù)。以凸輪運(yùn)動過程中從動件曲柄擺角、角速度、角加速度全程無突

4、變?yōu)閮?yōu)化目標(biāo)，對撿拾器的核心構(gòu)件滑道機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，對比分析優(yōu)化前后模型的運(yùn)動規(guī)律，說明優(yōu)化結(jié)果達(dá)到預(yù)設(shè)目的。在對撿拾器運(yùn)動和結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化后，獲得撿拾器工作參數(shù)的合理配置。
　　針對現(xiàn)有打捆機(jī)撿拾器不能自主跟隨地面起伏的問題，設(shè)計(jì)了彈簧力平衡式高度自動仿形裝置。通過對仿形裝置的靜力學(xué)和運(yùn)動學(xué)分析，將仿形輪在垂直方向受力和仿形誤差最小作為仿形性能的評價(jià)指標(biāo)，運(yùn)用理論和仿真分析方法建立了撿拾器運(yùn)動參數(shù)λ、鉸接仿形輪的可調(diào)節(jié)擺臂長度L