可調(diào)行距插秧機(jī)移箱機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析與多學(xué)科優(yōu)化.pdf

1、移箱機(jī)構(gòu)是高速水稻插秧機(jī)主要組成部件之一,其主要完成插秧作業(yè)過(guò)程中的橫向送秧任務(wù),直接關(guān)系到栽植臂的取秧量與工作性能穩(wěn)定性,為保證插秧均勻度,栽植臂每取一次毯壯苗寬度的均勻程度與移箱機(jī)構(gòu)移動(dòng)送秧保持一致,且送秧均勻。隨著環(huán)境、土質(zhì)、農(nóng)藝的發(fā)展和水稻種植模式的變化,對(duì)插秧機(jī)移箱機(jī)構(gòu)也提出了新的、更高的要求。而采用傳統(tǒng)的插秧機(jī)在水稻機(jī)插秧過(guò)程中不能實(shí)現(xiàn)可調(diào)行距寬窄行插秧。因此,為了使同一種類型的插秧機(jī)能夠滿足不同水稻品種和多樣的種植制度的需

2、求,提高插秧機(jī)的適用范圍和使用率,研制行距可調(diào)的寬窄行水稻高速插秧機(jī)是未來(lái)我國(guó)插秧機(jī)行業(yè)的必由之路,也是保證我國(guó)機(jī)械化水稻種植的基礎(chǔ)。插秧機(jī)的移箱機(jī)構(gòu)是插秧機(jī)關(guān)鍵的工作部件,其壽命和使用情況的穩(wěn)定性,都有可能影響水稻插秧機(jī)的工作性能。
　　本文在分析現(xiàn)有插秧機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合可調(diào)寬窄行插秧機(jī)的農(nóng)藝要求和設(shè)計(jì)要求,提出了可行性的可調(diào)行距高速插秧機(jī)的整體設(shè)計(jì)方案,詳細(xì)介紹了可調(diào)行距高速插秧機(jī)移箱機(jī)構(gòu)的組成和關(guān)鍵部件的相關(guān)影響因素和

3、參數(shù),對(duì)現(xiàn)有連續(xù)送秧的移箱機(jī)構(gòu)螺旋軸作出新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),從運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)角度對(duì)螺旋軸做出分析,利用虛擬樣機(jī)技術(shù)對(duì)可調(diào)行距高速插秧機(jī)移箱機(jī)構(gòu)的工作性能進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真和剛?cè)狁詈锨闆r下的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析,得出影響移箱機(jī)構(gòu)工作性能的主要參數(shù)。本文主要從以下幾個(gè)方面對(duì)移箱機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究:
　　1)提出可調(diào)行距高速水稻插秧機(jī)移箱機(jī)構(gòu)、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、秧箱機(jī)構(gòu)和分插機(jī)構(gòu)的組成與工作原理,闡述了一種根據(jù)需要可以調(diào)節(jié)行距的水稻高速插秧機(jī)的總體設(shè)計(jì)方案。其中對(duì)移

4、箱機(jī)構(gòu)中的螺旋軸的各參數(shù)優(yōu)化與選擇進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,利用有限元思想對(duì)移箱機(jī)構(gòu)組成部件作出強(qiáng)度分析。
　　2)結(jié)合移箱機(jī)構(gòu)工作特點(diǎn)和工作要求,從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度建立了移箱機(jī)構(gòu)螺旋軸的相關(guān)數(shù)學(xué)模型,得出螺旋軸回轉(zhuǎn)軌道處優(yōu)化模型,運(yùn)用Matlab軟件和AutoCAD軟件得到回轉(zhuǎn)軌道的二維展開(kāi)曲線。
　　3)利用CATIAV5軟件建立了移箱機(jī)構(gòu)滑套和轉(zhuǎn)子模型,通過(guò)導(dǎo)入優(yōu)化后的回轉(zhuǎn)軌道平面展開(kāi)曲線并投影,得到螺旋軸優(yōu)化后的精準(zhǔn)模型,建立了移

5、箱機(jī)構(gòu)裝配約束關(guān)系,得到移箱機(jī)構(gòu)參數(shù)化三維模型和VBS宏參數(shù)化腳本文件。
　　4)對(duì)移箱機(jī)構(gòu)振動(dòng)特性進(jìn)行理論分析,虛擬化移箱機(jī)構(gòu)螺旋軸,結(jié)合CATIA軟件建模在有限元分析軟件ANSYS中分析螺旋軸實(shí)體模型振動(dòng)模態(tài),得出影響螺旋軸工作性能的固有頻率和振型,生成螺旋軸模態(tài)中性文件,運(yùn)用運(yùn)動(dòng)仿真軟件ADAMS,構(gòu)建了移箱機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)的剛?cè)狁詈夏Ｐ?分別在純剛?cè)狁詈夏Ｐ?、剛?cè)狁詈暇彌_模型和剛?cè)狁詈掀胶鈴埦o三種情況下對(duì)移箱機(jī)構(gòu)做出運(yùn)動(dòng)仿真,