喬化果園作業(yè)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化.pdf

1、我國果園的栽培模式主要分為喬化密植和矮砧密植。雖然矮砧密植是果園種植的發(fā)展趨勢，但就目前來看，我國喬化果園的種植面積依然很大。喬化果園存在問題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:從業(yè)者老齡化、生產(chǎn)能力下降、生產(chǎn)技術(shù)落后、機(jī)械化水平低、生產(chǎn)成本增加及產(chǎn)業(yè)化水平低。但是，近幾年通過對(duì)喬化果園進(jìn)行提干改型，為喬化果園機(jī)械化作業(yè)提供了條件。本課題針對(duì)喬化果園作業(yè)要求，設(shè)計(jì)了一種喬化果園作業(yè)平臺(tái)，能夠輔助完成剪枝、疏花、蔬果、套袋、采摘等作業(yè)。
　　本

2、文主要內(nèi)容包括:
　　(1)確定了喬化果園作業(yè)平臺(tái)的整機(jī)實(shí)現(xiàn)方案。根據(jù)喬化果園作業(yè)要求和現(xiàn)有條件，通過建立形態(tài)學(xué)矩陣分析比較，確定了喬化果園作業(yè)平臺(tái)的整機(jī)方案和總體參數(shù)。整機(jī)以蓄電池作為動(dòng)力源，采用遙控控制的半自動(dòng)控制方式，在液壓驅(qū)動(dòng)的輪式底盤上搭載套缸式升降平臺(tái)。整機(jī)的尺寸為長2m、寬1m、高1m，可升降高度為0.5～1m，能夠?qū)崿F(xiàn)0～15km范圍內(nèi)的無級(jí)調(diào)速。
　　(2)完成了輪式行走裝置的設(shè)計(jì)，包括整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、確定行

3、走裝置關(guān)鍵參數(shù)和傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。和傳統(tǒng)的電力助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不同，該行走裝置采用遙控控制的電力助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，利用伺服電機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的方向盤，通過伺服電機(jī)產(chǎn)生不同轉(zhuǎn)向的扭矩傳遞到轉(zhuǎn)矩傳感器，繼而控制作業(yè)平臺(tái)不同方向的轉(zhuǎn)向。傳動(dòng)系統(tǒng)采用液壓傳動(dòng)方式并對(duì)其關(guān)鍵部件進(jìn)行設(shè)計(jì)。
　　(3)對(duì)套缸式升降平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、平臺(tái)伸縮機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、平臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、調(diào)平機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作平臺(tái)設(shè)計(jì)。平臺(tái)升降采用頂升液壓油缸來實(shí)現(xiàn)，伸

4、縮采用傾斜布置的伸縮液壓油缸來實(shí)現(xiàn)，回轉(zhuǎn)采用齒輪齒條擺動(dòng)缸來實(shí)現(xiàn)，調(diào)平采用蛙式支腿來實(shí)現(xiàn)，升降平臺(tái)主要完成工作平臺(tái)的升降、伸縮和旋轉(zhuǎn)，以滿足喬化果園的作業(yè)高度和作業(yè)范圍。
　　(4)利用Pro/E軟件建立作業(yè)平臺(tái)各零部件模型，完成整機(jī)的虛擬裝配，并對(duì)升降平臺(tái)進(jìn)行在靜態(tài)干涉檢驗(yàn)。在解決靜態(tài)干涉的基礎(chǔ)上進(jìn)行升降平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)仿真分析。結(jié)果表明，升降平臺(tái)能夠滿足設(shè)計(jì)要求，完成平臺(tái)升降、伸縮和旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。
　　(5)利用有限元分析軟件AN