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单行蔬菜钵体苗自动移栽机取苗装置的设计【带PROE三维】【24张图纸】【全套图纸】【优秀】单行蔬菜钵体苗自动移栽机取苗装置的设计【带PROE三维】【24张图纸】【全套图纸】【优秀】 -- 50 元

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单行蔬菜钵体苗自动移栽机取苗装置的设计开题报告.doc
单行蔬菜钵体苗自动移栽机取苗装置的设计论文.doc
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编号:201404201119122929       格式:RAR    上传时间:2014-04-20
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单行 蔬菜 钵体苗 自动 移栽 机取苗 装置 设计 proe 三维 图纸 全套
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单行蔬菜钵体苗自动移栽机取苗装置的设计

52页 21000字数+说明书+任务书+开题报告+24张CAD图纸+PROE三维图

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目录

Abstract6

第1章 绪论9

1.1前言9

1.2国内外蔬菜钵苗取苗机构的发展概述11

1.2.1我国蔬菜钵苗移栽机械化发展概况11

1.2.2我国蔬菜钵苗移栽机存在的问题12

1.2.3我国蔬菜钵苗移栽机存在问题解决途径分析12

1.2.4国外蔬菜钵苗自动移栽机的发展和研究成果13

1.2.5蔬菜钵苗移栽机发展方向14

1.3国内取苗机构存在的主要问题和发展方向15

1.3.1国内取苗机构发展存在的主要问题15

1.3.2国内蔬菜取苗机构的发展方向15

1.4本文的研究目标16

1.5本文的主要工作及内容安排17

1.6本章小结17

第2章  蔬菜钵苗取苗机构的运动学分析18

2.1取苗爪工作要求的实现18

2.2蔬菜钵苗取苗机械手的机构组成与工作原理19

2.3 椭圆齿轮传动的运动分析21

2.3.1 椭圆齿轮的啮合特性及优点21

2.3.2 椭圆齿轮的角位移、角速度和传动比分析22

2.4蔬菜钵苗取苗机械手运动学模型的建立24

2.4.1运动学分析符合的说明24

2.4.2蔬菜钵苗取苗机械手位移分析25

2.4.3机械手上各点位移方程和各构件角位移方程26

2.4.4 机构上各点的速度方程和各构件角速度方程28

2.4.5 机械手上各点的加度方程和各构件角加速度方程29

2.5本章小结31

第3章 蔬菜钵体苗自动移栽机取苗机构的参数优化32

3.1优化目标与变量32

3.2辅助分析优化软件32

3.2.1人机交互简介33

3.2.2本课题人机交互软件介绍34

3.2.3椭圆齿轮参数计算35

3.2.4取苗机构参数优化步骤35

3.2.5取苗爪尖点的速度分析36

3.3本章小结38

第4章 蔬菜钵苗自动移栽机取苗机构的结构设计38

4.1蔬菜钵体自动移栽机取苗机构的整体结构设计38

4.2取苗臂机构设计40

4.3 CAD软件介绍41

4.3.1 CAD二维取苗机构零件图41

4.4 Proe软件介绍43

4.4.1 三维Proe取苗机构零件图44

4.5总装配图45

4.6 本章小结46

第5章 总结与展望47

5.1 总结47

5.2 进一步的展望48

致  谢49

参考文献50

附录52


摘 要

    移栽是蔬菜生产过程中的重要环节之一,移栽具有对气候的补偿作用和使作物生育提早的综合效益,可以充分利用光热资源,其经济效益和社会效益均非常可观。目前,国内正在应用的移栽机械多为半自动移植机,半自动移栽机靠手工送苗,效率低,劳动强度大,而国内自动移栽机的研究刚刚起步,自动移栽机从取苗到植苗都由机械自动完成,效率高。国外虽有一些自动移栽机应用于生产,但还处于不断研究与推广阶段。而取苗机构是制约自动移栽机发展的“瓶颈”,也是制约蔬菜大规模种植的关键问题之一。因此设计一种新型的取苗机构替代手工取苗,已成为我国蔬菜种植业发展的迫切需要。

    本文总结吸收了国内外各种取苗机构的优缺点,在实验室已有研究成果的基础上,设计了一种新型蔬菜钵苗取苗机构,该机构可以单独作为取苗机构,实现自动取苗;或通过改进部分结构参数,可以集栽取功能于一体,即取苗和栽植苗动作都由该套机构完成。该蔬菜钵苗取苗机构结构简单,工作可靠,取苗效率高。本文主要的研究内容如下:

   1.根据蔬菜钵苗取苗的技术特点和农艺要求,模拟人工取苗的轨迹、动作和姿态要求,发明蔬菜钵苗取苗机构,满足机械取苗特殊的工作轨迹要求,比现有的蔬菜取苗机构工作效率高,并且工作平稳。

   论述了该取苗机构的工作原理和结构特点,建立取苗机构的运动学模型。

   以建立的运动学模型为基础,基于可视化开发平台VB6.0,通过其软件分析蔬菜钵苗取苗机构辅助分析与优化软件(软件登记号:2011SR030044),介绍了该软件的人机交互界面及功能,基于该软件,解决了该机构运动学多目标优化的难点。

   4.根据蔬菜取苗农艺要求,提出蔬菜钵苗取苗机构参数优化的目标和优化方法,分析各参数变化对取苗机构运动特性的影响,利用自主开发软件,采用人机交互的优化方法,优化出取苗机构的结构参数,满足蔬菜钵苗取苗的工作要求。

   5.按照优化得到的结构参数,进行蔬菜钵苗取苗机构的总体设计,讨论了设计中应该注意的问题,最后在ProE、CAD下完成装配图和各零件的设计。

   6.建立取苗机构的三维实体模型,对其进行虚拟装配。

   关键词:蔬菜钵苗;取苗机构;工作机理;参数优化;试验研究


第2章  蔬菜钵苗取苗机构的运动学分析

  对于蔬菜移栽机的设计,要根据实际的使用要求对其的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。 其设计是机械工程的重要组成部分,是机械生产的第一步,是决定机械性能的最主要的因素。设计的努力目标是:在各种限定的条件(如材料、加工能力、理论知识和计算手段等)下设计出最好的机械,即做出优化设计。优化设计需要综合地考虑许多要求,一般有:最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少环境污染。这些要求常是互相矛盾的,而且它们之间的相对重要性因机械种类和用途的不同而异。设计者的任务是按具体情况权衡轻重,统筹兼顾,使设计的机械有最优的综合技术经济效果。过去,设计的优化主要依靠设计者的知识、经验和远见。随着机械工程基础理论和价值工程、系统分析等新学科的发展,制造和使用的技术经济数据资料的积累,以及计算机的推广应用,优化逐渐舍弃主观判断而依靠科学计算。从实际出发根据一些限定条件进行运动学设计和分析。

2.1取苗爪工作要求的实现

自动移栽机要求取苗机构模拟人手从钵苗盘中把钵苗取出,然后在某个位置释放,使钵苗落入植苗器中,以便植苗器栽植,接着取苗机构重复上述动作。通过分析现有取苗机构的轨迹特点,为了顺利从钵苗盘中夹取钵苗,取苗片进入钵苗盘的轨迹段和退出钵苗盘的轨迹段的夹角不能太大,并且进入和退出钵苗盘的取苗轨迹要尽量的靠近。当取苗机构的处于取苗阶段时,取苗片进入钵苗盘前完全张开,当到钵苗盘底部时,取苗片完全夹紧钵苗,然后钵苗随着取苗片一起往钵苗盘外运动,实现取苗;取苗结束后,取苗机构处于持苗阶段,即取苗片夹持钵苗运动;持苗一段时间后,取苗机构进入放苗阶段,即取苗片完全张开,推庙爪将钵苗推出,钵苗落入植苗器中,实现放苗动作;放苗结束后,取苗片一直保持张开状态,直至下一次取苗开始。

   通过对蔬菜钵苗取苗机械的技术特点和农艺要求的分析,要满足模拟人工取苗的轨迹、动作和姿态要求,设计合理的非匀速传动机构是实现蔬菜钵苗取苗机械手自动取苗的核心技术。要实现非匀速传动的机构很多,但要考虑取苗机械手尺寸大小,并同时满足取苗机械手的运动和结构要求,基于这种要求,本文考虑用椭圆齿轮行星轮系机构来实现非匀速传动。并通过实际的考虑和大量的调试,最终通过选择合理的结构参数,使得取苗臂上的取苗片尖点在工作时形成所要求的取苗轨迹。

本文设计的椭圆齿轮行星轮系蔬菜钵苗取苗机械手是一种新型的取苗机构。该机构传动平稳、取苗效率高、工作性能可靠。本章着重分析取苗机械手的工作原理和运动学特性,介绍了该取苗机械手的工作原理和工作过程,并建立其运动学模型。


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youku上传于2014-04-20

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