旋輪線行星輪系全自動油菜缽苗移栽機機構設計及優(yōu)化.pdf

1、我國主要食用植物油，其中菜籽油所占比重超過50％，需求量很大，我國每年需進口超過消費總量的30％，油菜菜籽油占菜籽油比重很大，近些年我國積極推廣鼓勵油菜種植，由1980年的284.4萬公頃增加到2010年的730萬公頃，種植面積我國居世界首位，由于種植技術相對落后，單產(chǎn)始終不及歐美等發(fā)達國家，提高油菜生產(chǎn)能力及產(chǎn)量，保障內需，已成為我國一個重要目標。近年我國高速發(fā)展，多數(shù)年輕人都選擇進城務工，農村人口老齡化嚴重，勞動力減少，因此提高油菜

2、種植機械化至關重要。
　　油菜種植方式分為直播和裸苗移栽，直播費時費力，出苗率相對較低，已逐漸被棄用，本文以國內外現(xiàn)有的旱田移栽機和水稻缽苗移栽機為基礎，結合油菜移栽農藝自主研制一套非圓齒輪行星輪系全自動油菜缽苗移栽機，通過現(xiàn)代化設計方法建立數(shù)學模型和運動學模型，以創(chuàng)新優(yōu)化平臺為依托，針對油菜移栽軌跡特點，自主開發(fā)優(yōu)化軟件，應用計算機輔助技術CAD系列軟件對機構進行結構設計，虛擬仿真和分析，具體實現(xiàn)過程如下。
　　(1)具體

3、分析國內外現(xiàn)有旱田移栽機工作原理及發(fā)展情況，結合油菜移栽特性，提出以非圓齒輪傳動實現(xiàn)“鷹嘴型”移栽軌跡，并建立數(shù)學模型，分析齒輪節(jié)曲線和傳動特性，以及運動過程中齒輪的姿態(tài)和位置，最終獲得設計參數(shù)，為后續(xù)軟件開發(fā)和機構優(yōu)化提高理論依據(jù)。
　　(2)以數(shù)學模型為基礎，自主開發(fā)移栽優(yōu)化軟件，并介紹軟件界面、功能、特點及實現(xiàn)過程;應用該軟件優(yōu)化移栽機及介紹“旋輪線”非圓齒輪生成過程。
　　(3)根據(jù)建立的數(shù)學模型，結合油菜農藝要求，

4、設定運動學優(yōu)化目標，在Visual Basic6.0可視化編程軟件上，應用自主開發(fā)的“旋輪線”非圓齒輪行星輪系油菜缽苗移栽機優(yōu)化軟件，以人機交互的方式，優(yōu)化出符合油菜移栽的移栽軌跡。
　　(4)介紹“旋輪線”非圓齒輪行星輪系油菜缽苗移栽機結構組成及工作原理，分析部分主要參數(shù)對移栽軌跡姿態(tài)的影響;在自主開發(fā)優(yōu)化軟件下，分析移栽機運轉時夾秧片尖點的速度、加速度曲線。
　　(5)根據(jù)優(yōu)化得到結構參數(shù)，應用AutoCAD2010對機

5、構進行結構設計及確定移栽機初始位置，并繪制機構整體裝配圖及零件圖;利用UG8.0對移栽機零部件進行三維建模、虛擬樣機裝配，在干涉檢查無誤后進行后續(xù)工作;
　　(6)利用UG和Adams之間的數(shù)據(jù)交換，將虛擬樣機導入Adams中，根據(jù)移栽機運動原理添加約束和運動副，進行虛擬樣機運動仿真，得到相對移栽軌跡和絕對移栽軌跡，同理論軌跡對比，基本一致;在Adams后處理模塊下，觀看移栽機運轉動畫，如發(fā)現(xiàn)不合理處重新進行結構設計，并分析夾秧片