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在高速水稻插秧机分插机构试验台上，采用高速摄影和视频图像处理技术，对正齿行星轮分插机构运动、推秧杆的推秧动作是否准确和适时、秧苗姿态等进行了三维动态检测，并利用图像处理和分析技术对分插机构秧针尖的运动轨迹、速度和加速度以及秧针在整个插秧过程中的相对角位移和绝对角位移等运动特性进行了分析。与理论结果的对比分析表明，达到了理论设计的要求。 相似文献
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针对超级稻大株距稀植要求,提出一种基于双转臂式差动椭圆齿轮系稀植分插机构,适合栽插株距从200~280mm、秧苗高度小于350 mm的毯状秧苗。使用Solid Works对提出的稀植分插机构进行三维建模,检验其装配关系和结构设计合理性。基于ADAMS软件对该分插机构进行动力学仿真分析,得出该分插机构的秧针尖点轨迹、速度、加速度,以及齿轮箱各级椭圆齿轮啮合力和中心轮轴力矩曲线。基于图像处理对提出的稀植分插机构样机进行运动轨迹和姿态测定试验,结果表明:所得的测试结果与Adams仿真所得结果一致。根据现有设备及插秧试验台架对上述空载试验分插机构进行插秧试验,得出取秧率为100%,插秧直立度接近90°。 相似文献
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水稻插秧机异形非圆锥齿轮宽窄行分插机构研究 总被引：2，自引：0，他引：2
针对现有旋转式高速宽窄行分插机构取秧过程总传动比无法进一步增大而限制了对秧针直取秧姿态作出进一步改善的问题,提出一种基于球面节曲线的异形非圆锥齿轮传动机构,与交错齿轮组合成空间行星轮机构并应用于高速宽窄行分插机构中。以首尾连接两段光滑的非均匀B样条曲线建立封闭的异形非圆锥齿轮节曲线理论模型,调节节曲线过渡段齿形高度以实现齿轮连续传动。建立了分插机构理论模型,分析了异形非圆锥齿轮对插秧轨迹形状与姿态的影响。基于优化后的结构参数建立了分插机构三维模型和加工实物模型,分别对机构仿真轨迹和速度以及高速摄影获取的试验插秧轨迹和速度进行对比分析,同时,完成了基于旋转土槽的实际栽插试验,验证了分插机构建模的正确性以及机构的可行性。最后,通过与斜齿交错-非圆锥齿轮行星系宽窄行分插机构的插秧轨迹速度进行对比,得出该机构在取秧过程具有更优的直取秧动作。 相似文献
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曲柄摇杆分插机构具有结构简单、工作可靠和插秧质量好等特点,在水稻分插机中普遍使用.但由于分插机构做反复式运动必然产生惯性力,机构惯性力引起机器振动,限制了水稻插秧机生产率的提高.为此,对水稻插秧机摇杆式分插机构的动力学问题进行了研究,通过对曲柄摇杆分插机构的动力学分析、推秧过程的动力学分析以及碰撞过程的动力学分析,建立了栽植机构的动力学模型.利用上述方法找到了机器振动的原因,采用曲柄附加平衡块和改变缓冲垫刚度的办法,平衡并减少部分惯性力,提高单位时间工作插次,从而提高水稻插秧机的工作效率. 相似文献
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水稻插秧机现代设计理论与方法 总被引：8，自引：3，他引：5
应用现代设计理论与方法对水稻插秧机核心工作部件分插机构进行优化,采用3种方法建立分插机构的理论模型。在建立模型过程中,用电路模拟解决机构冲击载荷引起的弹性动力学问题;对难以用理论演绎建立理论模型的取秧过程,通过试验测定建立数值模型,镶嵌到总的理论模型中;通过台架试验测定分插机构支座力,验证总的理论模型的可靠性;通过高速摄影,测得推秧杆的运动与行星架转角关系,验证推秧装置微分方程。提出了一种解决强耦合性、模糊性、非线性的多目标复杂优化问题的方法——参数导引优化方法,并建立了该方法的理论模型。在VB平台上设计了优化、虚拟制造、虚拟试验和测试软件。该软件在目标函数数值化基础上,增加了优化参数导引功能。 相似文献
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多熟制水稻插秧机分插机构精密综合 总被引：3，自引：0，他引：3
为了提高分插机构对水稻秧苗不同苗高的适应性，对适插苗高为１０￣３０ｃｍ条件下的分插机构进行了精密综合。根据农艺要求确定秧针端点的运动轨迹，建立了分插机构运动学和动力学数学模型并编制了计算机软件。用随机约束化法对具有２４维约束的分插机构进行精密综合，获得了最佳结构参数。 相似文献
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为实现蔬菜钵苗密植自动移栽,提出一种能够降低因齿轮间的齿侧间隙引起的传动误差进而提高运动准确性的大重合度非圆齿轮传动机构,根据小青菜钵苗密植移栽农艺要求,设计了密植移栽取苗轨迹和一种基于该传动机构的非圆齿轮行星轮系八行同步取苗机构。开展了取苗机构的逆向设计,并对其进行了运动学分析,自主开发了密植移栽取苗机构反求设计软件。为降低传动误差,该行星轮系取苗机构一级齿轮传动采用大重合度非圆齿轮传动,二级齿轮传动采用斜齿轮传动,每级齿轮传动的重合度均接近2。基于虚拟样机技术和高速摄像技术对取苗机构进行轨迹测试试验,得到试验和仿真取苗轨迹,并对比理论计算轨迹,三者轨迹基本一致,验证了密植移栽取苗机构设计的可行性。对密植移栽取苗机构进行取苗试验,取苗机构的取苗成功率为95%左右,检验了机构样机性能。 相似文献
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非圆齿轮行星轮系水稻钵苗移栽机构优化设计与试验 总被引：2，自引：0，他引：2
针对现有水稻钵苗移栽机构结构复杂、成本高或工作效率低、振动大等问题,提出一种由1个不完全非圆齿轮、6个非圆齿轮和2个移栽臂组成的非圆齿轮行星轮系水稻钵苗移栽机构。分析了该移栽机构的工作机理,采用一种基于人机交互的参数优化方法,编制移栽机构的优化设计软件,得到一组实现水稻钵苗移栽较优工作轨迹和姿态的机构参数。建立移栽机构虚拟样机,研制移栽机构物理样机,开展虚拟样机运动仿真分析和物理样机高速摄影运动学试验,得到机构移栽臂的秧针尖点静轨迹和姿态。理论计算和实际测量得到的推秧角与取秧角角度差分别为53.52°与52.53°,误差为1.45%;仿真分析、试验测试结果与理论分析结果基本一致,验证了移栽机构设计方法和结果的正确性,以及机构应用于实际机器的可行性。 相似文献
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不完全非圆齿轮传动钵苗移栽机构缓冲装置研究 总被引：3，自引：0，他引：3
针对旱地和水稻钵苗旋转式移栽机构中的不完全非圆齿轮传动机构存在较大冲击和振动、动力学性能较差问题,采用解析法对不完全非圆齿轮机构的缓冲装置进行改进设计。开展缓冲装置运动学和受力分析,开发基于VB平台的缓冲装置设计与分析软件,设计出缓冲装置结构;通过理论分析研究缓冲装置改进设计后移栽机构的动力学性能,搭建移栽机构动力学试验台,对安装了改进前、后缓冲装置的移栽机构分别进行动力学试验。动力学试验结果表明:移栽机构X、Y方向支座反力的最大幅值分别由改进前的365.5 N和48.4 N减小为345.2 N和42.2 N,降低了5.55%和12.81%;同时其方差分别由改进前的4 880.3和148.7减小为4 516.1和126.1,降低了7.46%和15.20%,且与理论分析结果基本吻合,缓冲装置的改进设计是正确和有效的,移栽机构的动力学性能得到了改善。 相似文献
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非圆齿轮行星轮系传动的栽植机构参数优化与试验 总被引：2，自引：0，他引：2
为了进一步优化栽植嘴的轨迹、姿态及其挖出的穴口形状,提高钵苗移栽的立苗率,提出了基于两级非圆齿轮行星轮系传动的栽植机构组合设计思路,运用变性椭圆-共轭非圆齿轮、变性偏心圆-共轭非圆齿轮、变性巴斯噶蜗线非圆齿轮、变性傅里叶非圆齿轮和变性正弦非圆齿轮5类非圆齿轮副,组合设计了25种不同的栽植机构。建立了基于非圆齿轮行星轮系传动的栽植机构通用数学模型,并将通用数学模型代入旋转式钵苗栽植机构多目标优化模型,根据给定的栽植农艺条件,优化得到了满足理想栽植要求的栽植机构类型及其对应的机构参数。选取其中的偏心-椭圆齿轮行星轮系栽植机构与变性椭圆齿轮行星轮系栽植机构进行对比分析,结果表明运用多种非圆齿轮副进行组合设计的栽植机构具有优越性。根据优化得到的栽植机构类型及其对应的参数进行结构设计和样机研制,并进行了运动学高速摄像试验和模拟田间栽植试验。由高速摄像试验得到的轨迹、姿态、速度等指标和理论计算的对比分析,验证了通用数学模型的正确性;由模拟田间栽植试验可得本栽植机构立苗率较高,约为95%。 相似文献
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针对无纺布容器苗在换钵移盆过程中存在的基质填充不完善导致根系过浅裸露,移栽机自动化程度过低导致移栽效率过慢等现象,设计了一种基于无纺布容器苗的全自动二次移栽机。对柔性机械爪的关键部件进行参数设计以及受力分析,结合RecurDyn刚柔耦合仿真对移栽机械臂运动状态进行优化设计,通过运动学分析进行优化。综合考虑影响移栽成功率的关键因素,确定以二次填土作用力率、苗体基质含水率、夹取针间距为试验因素,以60穴香榧幼苗为试验对象,通过正交试验确定最佳工作参数。试验结果表明：当二次填土机构作用力率为83.51%、夹取针间距为19.66mm、苗体基质含水率为33.45%时,移栽成功率为95.29%,与验证性试验的95.33%基本一致,满足高速、高效移栽要求,为林木无纺布容器苗二次移栽领域提供参考。 相似文献
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偏心行星轮系插秧机构的优化设计 总被引：5，自引：1，他引：5
为提高插秧机作业效率,对一种新型偏心行星轮系插秧机构进行了开发研究。用数学解析的方法建立机构运动数学模型,分析运动参数变化对插秧质量的影响,并在计算机上对机构参数进行优化,选出最佳参数。实验结果表明,按优化参数设计的偏心行星轮系插秧机构插秧质量与曲柄摇杆机构基本相同,而插秧速度有较大的提高。 相似文献