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白菜移栽机栽植臂造型与仿真设计【优秀机械毕业设计@word+8张CAD全套图纸】

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白菜 移栽 栽植 造型 仿真 设计 优秀 优良 机械 毕业设计 word cad 全套 图纸
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任务书

论文题目白菜移栽机栽植臂造型与仿真设计

学院名称工程学院姓名杨洋专业班级设计05

指导教师万 霖 课题类型毕业论文

毕业论文(设计)的内容摘要

   给予本设计的基本条件:东洋系列插秧机的外形尺寸,栽植臂实物。

   对比水稻插秧机分插机构的特点;计算白菜移栽机栽植臂的各项技术参数;绘画出栽植臂的详细三维视图;运用Pro/E进行栽植臂的运动分析及动态仿真,从动力学角度和运动实体上研究和设计水稻插秧机分插机构的关键部件,并加载相关函数分析水稻插秧机分插机构的运动部件的运动特性,并进行轨迹分析。


毕业论文(设计)基本要求及工作量要求

1、论文基本要求:毕业论文(设计)按照工程学院基本要求的要求进行撰写,论文字数2.4万字,注意可视界面设计的美化和完整性。

2、工作量要求: 三维实体总装配图一张   部件实体数张

毕业论文(设计)的主要阶段计划(分前期、中期、后期)

   前期:2009年3月10日至4月10日根据论文的基本条件进行资料查阅。

   中期:2009年4月11日至5月20日确定方案,初步计算编辑和设计。

   后期:2009年5月21日至6月10日论文撰写与修改,准备答辩。

任务下发日期2009-3-10完成日期2009-6-1

  系主任                             主管教学院长审批(签字):

摘要

   在研究了国内外蔬菜移栽机械的发展状况和我国蔬菜移栽机械存在的问题的基础上,根据白菜栽植作业对插秧机的要求,提出了发展白菜移栽机械的理论。理论分析插秧机构的分插秧原理和机械插秧时秧针的运动轨迹,确定了机械插秧工作时秧针在取秧、送秧、插秧、回转、避让和回程过程中机器前进速度与秧针速度之间应有的关系。对分插机构进行设计。采用曲柄摇杆机构,分插机构由曲柄、栽植臂和摆杆等组成。曲柄、栽植臂、摆杆和链箱后盖组成一曲柄摇杆机构。

   利用Pro/E对部件进行实体设计,主要是对分插机构部分进行设计。

   白菜移栽机的研究与设计是以水稻插秧机为原型的。水稻插秧机的的特点是结构比较简单,操作相对比较容易,只需对操作者进行简单的培训,即可操纵此插秧机。根据本次毕业设计的要求,由于水稻插秧机工作形式与本次设计的目的相似,故将以水稻插秧机为原型进行。

关键词:白菜栽植机;栽植臂;分插秧原理;分插秧机构


Abstrat

   In studied the domestic and foreign vegetables to transplant the machinery the development condition and our country vegetables transplants in the question foundation which the machinery existed, transplanted the work according to the cabbage to the rice transplanter request, proposed the development cabbage transplanted the machinery the theory.The theoretical analysis transplants rice seedlings the organization to divide transplants rice seedlings the principle and the machinery transplant rice seedlings when the rice shoot needle path, had determined the machinery transplants rice seedlings when the work the rice shoot needle in takes the rice shoot, delivers the rice shoot, transplants rice seedlings, the rotation, gives way to traffic the relations which the machine rate of progression and between the rice shoot needle speed should have with the return trip process in.The half inserts the organization to carry on the design.Uses the crank rocker organization, divides inserts the organization by the crank, transplants the arm and the swing link and so on is composed.The crank, transplants the arm, the swing link and the chain box top plate composes a crank rocker organization

   Carries on the entity design using Pro/E to the part, mainly is the half inserts the organization part to carry on the design

   Cabbage transplanting machine is based on research and design for the prototype rice transplanter. Rice transplanter is characterized by the relatively simple structure, relatively easy operation, the operator only simple training, you can manipulate the transplanter. Graduation Project in accordance with the requirements of the form as a result of the work of Rice Transplanter with the purpose of this design is similar, it will be for the prototype rice transplanter.


Key words: The cabbage transplanter;Transplants the arm;Divides transplants rice seedlings the principle;Divides transplants rice seedlings the organization


目录

摘要II

AbstratIII

前言1

1 概述2

1.1 课题研究的目的2

1.2 国外蔬菜栽植机械发展现状3

1.3 国内白菜移栽机械现状、发展及存在的问题4

   1.3.1 国内白菜移栽机械现状4

   1.3.2 目前主要研究成果4

   1.3.3 国内水稻插秧机械存在的问题5

   1.4 白菜栽植机的研究和发展6

   1.5 白菜移栽机栽植臂涉及内容和方法6

2 PRO/E模块简介7

2.1 Pro/Engineer功能及特点7

   2.1.1 Pro/Engineer7

   2.1.2 Pro/ASSEMBLY8

   2.1.3 Pro/CABLING8

   2.1.4 Pro/CAT9

   2.1.5 Pro/CDT9

   2.1.6 Pro/CMPOSITE9

   2.1.7 Pro/DEVELOP9

   2.1.8 Pro/DESIGN10

   2.1.9 Pro/DETAIL10

3 栽植臂的工作过程10

4 分插秧原理与分插机构的设计11

4.1 设计内容和步骤11

4.2 分插机构组成11

4.3 分插工作原理12

4.4 秧爪12

   4.4.1秧爪的设计12

   4.4.1秧爪排运动机构的设计16

4.5曲柄连杆的组成及工作原理16

4.6 曲柄连杆的设计18

5 栽植臂的组成与设计19

5.1 推秧摆臂的设计20

   5.1.1推秧摆臂运动规律的选择20

   5.1.2推秧摆臂的设计尺寸21

5.2 推秧凸轮的设计21

5.3 栽植臂体的设计24

5.4 栽植臂的运动分析24

图11 栽植臂的运动分析图25

总结26

结束语27

致谢28

参考文献29

附录Ⅰ30

附录Ⅱ31

前言

   中国是世界最大的蔬菜生产国,蔬菜产量占世界总产量的60%左右。改革开放以来,我国蔬菜生产发展迅猛,每年呈持续增长的势头。大白菜原产我国,栽培历史悠久,分布的地区又广,是人们常食用的蔬菜之一,尤其在北方地区,其栽培面积之大,食用普遍,供应期又长,在蔬菜的供应中发挥了重要的作用。

??? 大白菜生产投资少,栽培技术简单,在生产季节自然灾害较少,生产的风险小。移栽是蔬菜生产过程中的重要环节之一,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。作物在育成秧苗后,将其移植到田问的机械称作栽植机械或者称为移栽机械。栽植机械以作业的土地分为两类:旱地栽植机械和水田栽植机械。水田栽植机械主要是水稻插秧机,旱地栽植机械栽植的作物主要包括甜菜、烟草、玉米、棉花、蔬菜等。栽植机械还可以按其栽植的秧苗形式分为裸苗和带土苗两种。白菜移栽机械,相对于手工插秧,机械栽植既省时又省力,可以提高生产效率。现在的白菜栽植主要是直播种植,首先通过选用优良的品种进行育种,育种后在适宜的播种期进行播种,然后通过合理的田间管理和肥水管理使白菜进行健康的生长,期间要进行菜田覆盖和病虫害的防治。由于水稻插秧机工作形式与本次设计的目的相似,故将以水稻插秧机为原型进行白菜移栽机的研究与设计。主要的研究内容何分析的结论如下:

1研究了国内外蔬菜移栽机械的发展状况,分析了我国蔬菜移栽机械存在的问题;论述了白菜栽植作业对插秧机的要求;提出了发展白菜移栽机械的重要意义。

2分析了插秧机构的分插秧原理。根据农业插秧的基本要求,分析了机械插秧时秧针的运动轨迹,提出了机械插秧工作时秧针在取秧、送秧、插秧、回转、避让和回程过程中机器前进速度与秧针速度之间应有的关系。

3对分插机构进行设计。采用曲柄摇杆机构,分插机构由曲柄、栽植臂和摆杆等组成。曲柄、栽植臂、摆杆和链箱后盖组成一曲柄摇杆机构。由曲柄匀速旋转带动铰接四杆机构,使分离针形成一平面的栽插运动轨迹,完成分秧和入土插秧等功能。当分离针入土的同时推秧器推出使秧苗脱离分离针植入田地。推秧器的动作依靠推秧凸轮、拨叉和弹簧来实现。

1 概述

1.1 课题研究的目的

   白菜,又称为“结球白菜”、“黄芽菜”或“窝心白菜”等,是我国的原产和特产蔬菜,全国各地普遍栽培,以华北地区为主要产区。大白菜以其细嫩甘脆、汁白如乳的品质,易种植、耐储藏的特性,在我国的蔬菜生产和消费中占有重要的地位,是人们秋冬季节餐桌上的美味佳蔬。在北方,大白菜被称为“当家菜”、“半年菜”,现已先后引种世界各地。在日本,大白菜叫做“唐人菜”、“山东菜”;在欧美,有人把大白菜叫做“中国甘蓝”。

   据调查,在黄河以北地区,秋冬大白菜的种植面积占秋菜种植面积的50%左右,东北地区可达60%左右。大白菜生长期较短,生产成本低、产量高,且价格低,尤其在秋冬大白菜的收获季节,其价格是所有蔬菜中最低的。因此,它适合于城镇中低收入水平的家庭和广大农民的要求。所以白菜生产的机械化与自动化也是农业机械化与自动化的一项发展目标。

   尤其是在东北,白菜需求量是很大,因为在东北储备白菜是很多家庭的传统与习惯,而且每家的储备量不小,再加之白菜的价格低廉,更是百姓储备过冬菜品的最佳选择。这样就给白菜带来了巨大的市场需求量,所以对于白菜的生产机械化与自动化将会给白菜的带来很大的经济效益和生产收益。

   利用插秧机种植水稻是水稻机械化最普遍的栽植方式,机插秧因具有秧苗分孽早、分孽多、行距和株距均匀、通风和透光性好、单位面积增产效果显著和生产效率高等特点而受到农民的欢迎。因此仿照水稻的栽植机械进行白菜移栽机的设计。在我国,机械化种植是蔬菜机械化生产过程中最薄弱环节和最大难点,有的地区甚至还是空白,一直没有得到迅速推广。

   我国与先进的国家相比还有以下原因:一是白菜产区传统农业和机械化生产方式不适应,特别是与机械插秧配套的相关技术不过关,机械本身的高效率难以发挥,造成投入多、成本高和效益差;二是白菜生产机械化技术与农艺技术缺乏有机结合,农艺规范、经营管理模式与机械化技术不相适应;三是农民对白菜生产机械化的认识还不够;四是机手不能熟练掌握机械性能和操作技术。我国栽植机械的研究开发方面虽然已有四十年的历史,并随着育苗技术的发展,以及劳动力成本的上升,在移栽机的研制方面取得了较大的进展,并逐步转向自动移栽机方面的研究,但目前仍然处于起步阶段,研制的移栽机都没有得到大面积推广应用。

   近年来由于农业生产的发展,新技术、新工艺的出现,为移栽机具的发展提供了很好的发展前景,20世纪80年代以后近年来由于农业生产的发展,移栽机具发展迅速,从不到1000台上升到将近8000台。东北等大型农场多采用工厂化营养钵苗和机械化栽植技术,总体水平相对较高。设施农业机械是设施农业的重要组成部分,设施农业机械应用信息技术和人工智能技术,开发研制并应用专家系统,将促使我国设施农业上台阶、上档次。设施农业技术体系的升级应包含设施农业机械的发展优化,否则就制约设施农业技术层次的提高。

1.2 国外蔬菜栽植机械发展现状

20世纪初期,欧洲一些国家开始大量种植蔬菜和经济作物,出现了早期的近代秧苗栽植机具。这些机具仍为手动栽植,只是减轻了栽秧者肢体反复屈伸的繁重劳动,移栽机主要用来移栽蔬菜、甜菜、烟叶等;到20世纪30年代后期,出现了栽植机构或栽核器代替人工直接栽秧,使送秧入沟过程实现了机械化;自20世纪50年代开始,欧洲国家开展作物压缩土钵育苗及移栽的生产技术研究,研制出多种不同结构型式的半自动移栽机和制钵机;至20世纪70年代,前苏联蔬菜栽植机械化水平为58%,国营农场已达67%;到20世纪80年代,半自动移栽机已在西方国家的农业生产中广泛使用,制钵;育苗和移栽已形成完整的机械作业系统,实现了各种机见配套使用。70年代末B.K.Huang等发明了适合于自动移栽的空气整根育苗技术,并以此为基础提出了钵苗移栽的系统方案,设计了精密苗盘播种机和自动移栽机。这种移栽机能移栽包括辣椒在内的多种农作物,具有通用性好的特点;缺点是体积大、成本高。2O世纪8O年代初,美国出现了自动移栽机,H.L.Brewer等人经过多年来的研究、改进,设计出箱式移栽机。日本移栽机械化程度很高,广泛研制和使用了全自动移栽机。在进行机械插秧的方面,日韩两国的技术处于世界的领先地位。


内容简介:
附件52009届本科生毕业论文(设计)中期汇报表专 业机械设计制造及其自动化学 院工程学院姓 名杨洋指导教师万霖论文(设计)题 目白菜移栽机栽植臂造型与仿真设计毕业论文(设计)前期工作小结毕业设计开始已一月有余,在导师的帮助下截至到4月末我已完成了开题报告、资料收集、初步设计等工作,具体汇报如下:1. 通过对任务书的认真分析以及与导师的沟通交流,熟悉了课题任务,理解了课题的要求;2. 通过在图书馆大量查询相关资料,对白菜移栽机的发展现状及当前主流的类型有了具体的了解;3. 这段时间我还对已查阅的资料进行了具体的整理分析,了解了当前已知移栽机在结构与成型方式方面的不足;4. 同时针对上述不足再次查阅相关资料,找到了解决已知不足的手段;5. 初步确定了栽植臂设计方式;6. 初步确定了栽植臂的结构形式;指导教师意见指导教师签名:填表日期:黑龙江八一农垦大学毕业设计(论文)开题报告学生姓名: 杨洋 学 号: 20054024105专 业: 机械设计制造及其自动化设计(论文)题目:白菜移栽机栽植臂造型与仿真设计 指导教师: 万 霖 2009 年 3月 19日毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告文 献 综 述1、白菜移栽机研究的目的及意义近年来由于农业生产的发展,新技术、新工艺的出现,为移栽机具的发展提供了很好的发展前景,20世纪80年代以后近年来由于农业生产的发展,移栽机具发展迅速,从不到1000台上升到将近8000台。东北等大型农场多采用工厂化营养钵苗和机械化栽植技术,总体水平相对较高。移栽是蔬菜生产过程中的重要环节之一,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。长期以来,蔬菜生产一直是一项劳动密集型产业,劳动力成本占蔬菜生产成本的50以上。目前,约有60蔬菜是采用育苗移栽方式种植的,并且,移栽作业仍以人工为主。采用人工移栽,劳动强度大,作业效率低,难以实现大面积移栽,从而导致生产规模小,生产效益低下,制约了蔬菜生产的发展,所以实现移栽作业机械化已成为我国蔬菜种植迫切需要解决的问题。大白菜是我国北方居民秋冬季节主要的蔬菜消费品种,它具有价格低廉、品质柔嫩、口感酥脆、营养丰富、吃法多样、耐贮存、好运输的优点,非常受人们的欢迎。随着春季耐抽薹结球白菜新品种的育成,大白菜结束了秋季种植、半年供应的局面,实现了周年均衡供应,而且春白菜以较高的种植效益深受菜农的喜爱。育苗移栽是大白菜栽培的种主要方式。采用这种方式,可以更合理地安排茬口,延长大白菜前作的收获期,而又不延误大白菜的生长。利用少量育苗地提前育苗,从而大大提高了土地利用率。同时,集中育苗也便于管理,可以更合理地安排劳动力,并可节约用种量。据调查,在黄河以北地区,秋冬大白菜的种植面积占秋菜种植面积的50%左右,东北地区可达60%左右。大白菜生长期较短,生产成本低、产量高,且价格低,尤其在秋冬大白菜的收获季节,其价格是所有蔬菜中最低的。因此,它适合于城镇中低收入水平的家庭和广大农民的要求。所以白菜生产的机械化与自动化也是农业机械化与自动化的一项发展目标。对于白菜栽植机械的研究将是白菜机械化生产的一个新的阶段,将白菜种子进行集中和规范式的种植,通过密集化的种植方式使白菜种子迅速而且健康的生长为白菜苗,再通过对白菜苗的筛选,将健壮的,长势优良的白菜苗进行下地栽植,一方面避免了直接播种时产生的育种不良的问题,另一方面由于是选用进行筛选的白菜苗进行栽植,提高了成活率而且由于是选用健壮的白菜苗所以白菜长势会格外的好。白菜栽植机的研究既会解决白菜播种过程时出现的问题而且在选择苗体时,被筛选出的不良苗体也可当小白菜食用,这样就又增加了白菜生产过程中的经济效益。所以白菜栽植机的研究就有了其长远的实际效益。2、国内外对于白菜栽植机的研究现状白菜的种植一般都采用的是直播种植,首先通过选用优良的品种进行育种,育种后在适宜的播种期进行播种,然后通过合理的田间管理和肥水管理使白菜进行健康的生长,期间要进行菜田覆盖和病虫害的防治。国内的钵苗移栽机种类较多,有钳夹式、导苗管式、吊蓝式及带夹圆盘式等多种。采用栽植器形式不同,适合栽植作物也不同。(1)钳夹式钵苗移栽机多采用链条钳夹式,这种移栽机最大的优点是移栽平稳,种苗直立度较高,工作效率在较低速的情况下,可以保证不漏苗;在高速的情况下,由于是人工喂苗,工作效率大大下降,漏苗、缺苗率大大增加。这种移栽机的应用较少,有被淘汰的趋势。(2)导苗管式钵苗移栽机是一种新型的钵苗移栽机械。这种移栽机的特点是:有一个水平喂苗盘和一个垂直或倾斜的将钵苗送入开沟器的导苗管。根据钵苗进入苗沟的形式不同又分为推落苗式、指带式和直落苗式三种。(3)吊蓝式钵苗移栽机是一种适合钵体尺寸较大的钵苗移栽机械,最适宜地膜覆盖后的打孔移栽作业。此类机型最大的优点是钵苗在移栽过程中不受任何冲击,特别适合于根系不很发达而且易破的钵苗移栽,整地较为复杂,喂苗速度不能过高,否则漏栽率将增加,生产率较低。国内的主要研究单位及主要机型有:中国农业大学研制的2ZDF型导苗管式移栽机;黑龙江农垦科学院的2Z-2型玉米钵苗移栽机;山东泰安的2ZM-2型和2ZMZAI型棉花移栽机;四川省研制的2ZYS-4型油菜移栽机等。基于国内外的关于移栽机械的研究状况,并根据本次毕业设计的要求,由于水稻插秧机工作形式与本次设计的目的相似,故将以水稻插秧机为原型进行白菜移栽机的研究与设计。参考文献1 陈殿奎.蔬菜机械化育苗的现状与展望J.农业工程学报, 2蔡承智 梁颖 等.对我国农业可持续发展途径的探讨J.现代化农业, 3张波屏.现代种植机械工程M.北京:机械工业出版社,1997.61.4 姜明海,李孝存,邹振萍. 龙江2ZT403型手扶式机动插秧机分插机构的设计及运动分析J. 农机化研究, 1999,(02). 5“富来威”2Z-455型机动插秧机J. 浙江农村机电, 2006,(05). 6 燕明德. XDNZ630型水稻高速插秧机J. 当代农机, 2006,(04). 7郭晓剑,关向东. 2ZS-2型蔬菜秧苗移栽机研制J. 新疆农机化, 2007, (04) . 8 巴慧珍. 2ZT2型纸筒甜菜移栽机的移栽机构J. 粮油加工与食品机械, 1996, (04) . 9 耿端阳. 我国北方地区机械化育苗移栽技术应用与发展J. 农机化研究, 2001, (03) . 10 正昌. 正昌丰裕2ZY-2型油菜移栽机J. 农业开发与装备, 2007, (06) . 11 何扬清,尹文庆,章士秀. 3种旱地移栽机栽植器的性能分析J. 安徽农业科学, 2006, (24) . 12 李爱华,姜燕飞,王宏章. 鸭嘴式蔬菜移栽机的研究设计J. 农村牧区机械化, 2007, (03) . 13 徐丽明,张铁中,史志清. 玉米自动移栽机取苗机构的设计J. 中国农业大学学报, 2000 12 季浩民, 吴建华, 秦建国. 着力实现“五个到位”加快插秧机推广跨越式发展J. 江苏农机化, 2005,(01)14 邓立平. 2Z-455手扶步进式插秧机J. 湖南农业, 2006,(05)15 日本开发新型无人插秧机J. 南方农机, 2004,(05)16 张爱群. 日本插秧机发展动态J. 机电产品市场, 1999,(01) 毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径)1、 白菜移栽机栽植臂的设计 栽植臂的设计,难点在于由于白菜苗含水量大且韧性差,所以在移栽时容易伤苗,在设计过程中要使白菜苗得到很好的保护。同时要有最佳的速度与运动轨迹,保证分插机构的准确性和可靠性。既要保证准确的株距,还要保证白菜苗的直立度。在移栽过程中要保证较低的漏栽率和重栽率。本设计的栽植臂对比水稻插秧机分插机构的特点进行设计。采用曲柄摇杆式分插机构。2、 研究方法由于没有实际的白菜移栽机械进行实际测试与比照,本次设计以水稻插秧机为原型进行设计,由于其工作原理以及运动方式相似所以通过比对以及试验来进行对白菜移栽机的研究设计。一方面通过对水稻插秧机的不断优化来满足白菜移栽机的要求,另一方面利用实验数据,以三位软件为媒介对白菜移栽机的工作过程进行模拟,最终获得理想的设计方案。3、 研究中遇到的问题栽植臂运动过程中需要整合速度和运动轨迹,对于数据采集要求严格,并能应用三位软件对实际运动效果进行模拟,需要大量时间反复试验。曲柄摇杆式分插机构动力学分析较之一般曲柄摇杆机构更为复杂,它的栽植臂内含推秧装置,在推秧过程中其随栽植臂运动同时又相对栽植臂转动,在推秧结束时,碰撞缓冲垫。碰撞瞬时,给栽植臂的作用力传递到曲柄转动中心和摇杆轴,使它们产生一个作用力峰值,是不可忽略的,因而不能作为一般的曲柄摇杆机构进行动力学分析。平衡力产生的力偶矩在一个周期内时而为正,时而为负,而平衡力是依据链条伸出的两个方向确定的,它没有正负之分。因而不能用矩阵方法求解动力学方程组。用矩阵求动力学方程,势必在平衡力矩为负时,求得链条力为负值,这与实际不符。由于其橡胶密封圈作用产生较大铰链点摩擦力矩,忽略它们产生误差,在方程中引入摩擦力矩,则使线性方程组转为非线性,再则有的摩擦力矩的方向在周期内发生变化,以上问题需在计算时作数学和程序编制方面的处理。 毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告指导教师意见:1对“文献综述”的评语:2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计(论文)结果的预测: 指导教师: 年 月 日所在专业审查意见: 负责人: 年 月 日6学士学位毕业论文学士学位毕业论文白菜移栽机栽植臂造型与仿白菜移栽机栽植臂造型与仿真设计真设计学生姓名:学生姓名:杨洋指导教师:指导教师:万霖所在学院:所在学院:工程学院专专 业:业:机械设计制及其自动化中国大庆2009 年 4 月 15 日黑龙江八一农垦大学毕业设计黑龙江八一农垦大学黑龙江八一农垦大学本科生本科生毕毕业业论论文文(设设计计)任任务务书书论文题目论文题目白菜移栽机栽植臂造型与仿真设计学院名称学院名称工程学院姓名姓名杨洋专业班级专业班级设计 05指导教师指导教师万 霖 课题类型课题类型毕业论文毕业论文(设计)的内容摘要毕业论文(设计)的内容摘要给予本设计的基本条件:东洋系列插秧机的外形尺寸,栽植臂实物。对比水稻插秧机分插机构的特点;计算白菜移栽机栽植臂的各项技术参数;绘画出栽植臂的详细三维视图;运用 Pro/E 进行栽植臂的运动分析及动态仿真,从动力学角度和运动实体上研究和设计水稻插秧机分插机构的关键部件,并加载相关函数分析水稻插秧机分插机构的运动部件的运动特性,并进行轨迹分析。毕业论文(设计)基本要求及工作量要求毕业论文(设计)基本要求及工作量要求1、论文基本要求:毕业论文(设计)按照工程学院基本要求的要求进行撰写,论文字数2.4 万字,注意可视界面设计的美化和完整性。2、工作量要求: 三维实体总装配图一张 部件实体数张毕业论文(设计)的主要阶段计划(分前期、中期、后期)毕业论文(设计)的主要阶段计划(分前期、中期、后期)前期:2009 年 3 月 10 日至 4 月 10 日根据论文的基本条件进行资料查阅。中期:2009 年 4 月 11 日至 5 月 20 日确定方案,初步计算编辑和设计。后期:2009 年 5 月 21 日至 6 月 10 日论文撰写与修改,准备答辩。任务下发日期任务下发日期2009-3-10完成日期完成日期2009-6-1系主任系主任 主管教学院长审批(签字)主管教学院长审批(签字):黑龙江八一农垦大学毕业设计I摘要在研究了国内外蔬菜移栽机械的发展状况和我国蔬菜移栽机械存在的问题的基础上,根据白菜栽植作业对插秧机的要求,提出了发展白菜移栽机械的理论。理论分析插秧机构的分插秧原理和机械插秧时秧针的运动轨迹,确定了机械插秧工作时秧针在取秧、送秧、插秧、回转、避让和回程过程中机器前进速度与秧针速度之间应有的关系。对分插机构进行设计。采用曲柄摇杆机构,分插机构由曲柄、栽植臂和摆杆等组成。曲柄、栽植臂、摆杆和链箱后盖组成一曲柄摇杆机构。利用 Pro/E 对部件进行实体设计,主要是对分插机构部分进行设计。白菜移栽机的研究与设计是以水稻插秧机为原型的。水稻插秧机的的特点是结构比较简单,操作相对比较容易,只需对操作者进行简单的培训,即可操纵此插秧机。根据本次毕业设计的要求,由于水稻插秧机工作形式与本次设计的目的相似,故将以水稻插秧机为原型进行。关键词:白菜栽植机;栽植臂;分插秧原理;分插秧机构黑龙江八一农垦大学毕业设计IIAbstratIn studied the domestic and foreign vegetables to transplant the machinery the development condition and our country vegetables transplants in the question foundation which the machinery existed, transplanted the work according to the cabbage to the rice transplanter request, proposed the development cabbage transplanted the machinery the theory.The theoretical analysis transplants rice seedlings the organization to divide transplants rice seedlings the principle and the machinery transplant rice seedlings when the rice shoot needle path, had determined the machinery transplants rice seedlings when the work the rice shoot needle in takes the rice shoot, delivers the rice shoot, transplants rice seedlings, the rotation, gives way to traffic the relations which the machine rate of progression and between the rice shoot needle speed should have with the return trip process in.The half inserts the organization to carry on the design.Uses the crank rocker organization, divides inserts the organization by the crank, transplants the arm and the swing link and so on is composed.The crank, transplants the arm, the swing link and the chain box top plate composes a crank rocker organizationCarries on the entity design using Pro/E to the part, mainly is the half inserts the organization part to carry on the designCabbage transplanting machine is based on research and design for the prototype rice transplanter. Rice transplanter is characterized by the relatively simple structure, relatively easy operation, the operator only simple training, you can manipulate the transplanter. Graduation Project in accordance with the requirements of the form as a result of the work of Rice Transplanter with the purpose of this design is similar, it will be for the prototype rice transplanter. Key words: The cabbage transplanter;Transplants the arm;Divides transplants rice seedlings the principle;Divides transplants rice seedlings the organization目录黑龙江八一农垦大学毕业设计III摘要 IIABSTRATIII前言 11 概述 21.1 课题研究的目的21.2 国外蔬菜栽植机械发展现状31.3 国内白菜移栽机械现状、发展及存在的问题41.3.1 国内白菜移栽机械现状41.3.2 目前主要研究成果41.3.3 国内水稻插秧机械存在的问题51.4 白菜栽植机的研究和发展61.5 白菜移栽机栽植臂涉及内容和方法62 PRO/E 模块简介72.1 Pro/Engineer 功能及特点 72.1.1 ProEngineer72.1.2 ProASSEMBLY82.1.3 ProCABLING82.1.4 ProCAT92.1.5 ProCDT92.1.6 ProCMPOSITE92.1.7 ProDEVELOP92.1.8 ProDESIGN102.1.9 ProDETAIL103 栽植臂的工作过程 104 分插秧原理与分插机构的设计 114.1 设计内容和步骤114.2 分插机构组成114.3 分插工作原理124.4 秧爪124.4.1 秧爪的设计 124.4.1 秧爪排运动机构的设计 164.5 曲柄连杆的组成及工作原理 164.6 曲柄连杆的设计185 栽植臂的组成与设计 195.1 推秧摆臂的设计205.1.1 推秧摆臂运动规律的选择 205.1.2 推秧摆臂的设计尺寸 215.2 推秧凸轮的设计21黑龙江八一农垦大学毕业设计IV5.3 栽植臂体的设计245.4 栽植臂的运动分析24图 11 栽植臂的运动分析图 25总结26结束语27致谢28参考文献29附录30附录31黑龙江八一农垦大学毕业设计- 0 -前言中国是世界最大的蔬菜生产国,蔬菜产量占世界总产量的 60左右。改革开放以来,我国蔬菜生产发展迅猛,每年呈持续增长的势头。大白菜原产我国,栽培历史悠久,分布的地区又广,是人们常食用的蔬菜之一,尤其在北方地区,其栽培面积之大,食用普遍,供应期又长,在蔬菜的供应中发挥了重要的作用。 大白菜生产投资少,栽培技术简单,在生产季节自然灾害较少,生产的风险小。移栽是蔬菜生产过程中的重要环节之一,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。作物在育成秧苗后,将其移植到田问的机械称作栽植机械或者称为移栽机械。栽植机械以作业的土地分为两类:旱地栽植机械和水田栽植机械。水田栽植机械主要是水稻插秧机,旱地栽植机械栽植的作物主要包括甜菜、烟草、玉米、棉花、蔬菜等。栽植机械还可以按其栽植的秧苗形式分为裸苗和带土苗两种。白菜移栽机械,相对于手工插秧,机械栽植既省时又省力,可以提高生产效率。现在的白菜栽植主要是直播种植,首先通过选用优良的品种进行育种,育种后在适宜的播种期进行播种,然后通过合理的田间管理和肥水管理使白菜进行健康的生长,期间要进行菜田覆盖和病虫害的防治。由于水稻插秧机工作形式与本次设计的目的相似,故将以水稻插秧机为原型进行白菜移栽机的研究与设计。主要的研究内容何分析的结论如下:1 研究了国内外蔬菜移栽机械的发展状况,分析了我国蔬菜移栽机械存在的问题;论述了白菜栽植作业对插秧机的要求;提出了发展白菜移栽机械的重要意义。2 分析了插秧机构的分插秧原理。根据农业插秧的基本要求,分析了机械插秧时秧针的运动轨迹,提出了机械插秧工作时秧针在取秧、送秧、插秧、回转、避让和回程过程中机器前进速度与秧针速度之间应有的关系。3 对分插机构进行设计。采用曲柄摇杆机构,分插机构由曲柄、栽植臂和摆杆等组成。曲柄、栽植臂、摆杆和链箱后盖组成一曲柄摇杆机构。由曲柄匀速旋转带动铰接四杆机构,使分离针形成一平面的栽插运动轨迹,完成分秧和入土插秧等功能。当分离针入土的同时推秧器推出使秧苗脱离分离针植入田地。推秧器的动作依靠推秧凸轮、拨叉和弹簧来实现。1 概述1.1 课题研究的目的白菜,又称为“结球白菜”、 “黄芽菜”或“窝心白菜”等,是我国的原产和特产蔬菜,全国各地普遍栽培,以华北地区为主要产区。大白菜以其细嫩甘脆、汁白如乳的黑龙江八一农垦大学毕业设计- 1 -品质,易种植、耐储藏的特性,在我国的蔬菜生产和消费中占有重要的地位,是人们秋冬季节餐桌上的美味佳蔬。在北方,大白菜被称为“当家菜”、 “半年菜”,现已先后引种世界各地。在日本,大白菜叫做“唐人菜”、 “山东菜”;在欧美,有人把大白菜叫做“中国甘蓝”。据调查,在黄河以北地区,秋冬大白菜的种植面积占秋菜种植面积的 50%左右,东北地区可达 60%左右。大白菜生长期较短,生产成本低、产量高,且价格低,尤其在秋冬大白菜的收获季节,其价格是所有蔬菜中最低的。因此,它适合于城镇中低收入水平的家庭和广大农民的要求。所以白菜生产的机械化与自动化也是农业机械化与自动化的一项发展目标。尤其是在东北,白菜需求量是很大,因为在东北储备白菜是很多家庭的传统与习惯,而且每家的储备量不小,再加之白菜的价格低廉,更是百姓储备过冬菜品的最佳选择。这样就给白菜带来了巨大的市场需求量,所以对于白菜的生产机械化与自动化将会给白菜的带来很大的经济效益和生产收益。利用插秧机种植水稻是水稻机械化最普遍的栽植方式,机插秧因具有秧苗分孽早、分孽多、行距和株距均匀、通风和透光性好、单位面积增产效果显著和生产效率高等特点而受到农民的欢迎。因此仿照水稻的栽植机械进行白菜移栽机的设计。在我国,机械化种植是蔬菜机械化生产过程中最薄弱环节和最大难点,有的地区甚至还是空白,一直没有得到迅速推广。我国与先进的国家相比还有以下原因:一是白菜产区传统农业和机械化生产方式不适应,特别是与机械插秧配套的相关技术不过关,机械本身的高效率难以发挥,造成投入多、成本高和效益差;二是白菜生产机械化技术与农艺技术缺乏有机结合,农艺规范、经营管理模式与机械化技术不相适应;三是农民对白菜生产机械化的认识还不够;四是机手不能熟练掌握机械性能和操作技术。我国栽植机械的研究开发方面虽然已有四十年的历史,并随着育苗技术的发展,以及劳动力成本的上升,在移栽机的研制方面取得了较大的进展,并逐步转向自动移栽机方面的研究,但目前仍然处于起步阶段,研制的移栽机都没有得到大面积推广应用。近年来由于农业生产的发展,新技术、新工艺的出现,为移栽机具的发展提供了很好的发展前景,20 世纪 80 年代以后近年来由于农业生产的发展,移栽机具发展迅速,从不到 1000 台上升到将近 8000 台。东北等大型农场多采用工厂化营养钵苗和机械化栽植技术,总体水平相对较高。设施农业机械是设施农业的重要组成部分,设施农业机械应用信息技术和人工智能技术,开发研制并应用专家系统,将促使我国设施农业上台阶、上档次。设施农业技术体系的升级应包含设施农业机械的发展优化,否则就制约设施农业技术层次的提高。1.2 国外蔬菜栽植机械发展现状20 世纪初期,欧洲一些国家开始大量种植蔬菜和经济作物,出现了早期的近代秧苗栽植机具。这些机具仍为手动栽植,只是减轻了栽秧者肢体反复屈伸的繁黑龙江八一农垦大学毕业设计- 2 -重劳动,移栽机主要用来移栽蔬菜、甜菜、烟叶等;到 20 世纪 30 年代后期,出现了栽植机构或栽核器代替人工直接栽秧,使送秧入沟过程实现了机械化;自 20世纪 50 年代开始,欧洲国家开展作物压缩土钵育苗及移栽的生产技术研究,研制出多种不同结构型式的半自动移栽机和制钵机;至 20 世纪 70 年代,前苏联蔬菜栽植机械化水平为 58%,国营农场已达 67%;到 20 世纪 80 年代,半自动移栽机已在西方国家的农业生产中广泛使用,制钵;育苗和移栽已形成完整的机械作业系统,实现了各种机见配套使用。70 年代末 BKHuang 等发明了适合于自动移栽的空气整根育苗技术,并以此为基础提出了钵苗移栽的系统方案,设计了精密苗盘播种机和自动移栽机。这种移栽机能移栽包括辣椒在内的多种农作物,具有通用性好的特点;缺点是体积大、成本高。2O 世纪 8O 年代初,美国出现了自动移栽机,HLBrewer 等人经过多年来的研究、改进,设计出箱式移栽机。日本移栽机械化程度很高,广泛研制和使用了全自动移栽机。在进行机械插秧的方面,日韩两国的技术处于世界的领先地位。 蔬菜移栽机械的研究主要是在日本、韩国和中国。日本在移栽机械的研究处于世界前沿,其生产己高度现代化,中国从 80 年代才刚开始起步,目前主要手扶是机动插秧机是主要是国内生产,但是很多品牌还是日本和韩国的投资企业 。到目前为止,作物压缩土钵成型、钵上单粒精密播种和相应的自动化移栽设备在技术上基本达到了完善,亦广泛应用于实际生产。欧洲的几个主要国家(如法国、德国、荷兰、西班牙、丹麦等)大部分的蔬菜生产和几乎全部的大地花卉生产都采用育苗移栽生产工艺。国外使用较多的带土栽植机是纸筒栽植机和土钵栽植机。纸筒栽植机尤为普遍,用于甜菜、蔬菜、棉花等,自动化程度高。其配套作业机具是纸筒播种机,具有碎土、播种、覆土功能。我国吉林省已研制并推广使用的土钵栽植机,兼有控穴、送苗、浇水、覆土和压实功能,主要用于烟草、玉米、蔬菜等。其配套机具为土钵成型机。一次完成土钵成型、播种、覆土、压实等功能。1.3 国内白菜移栽机械现状、发展及存在的问题1.3.1 国内白菜移栽机械现状我国最早出现的移栽机主要用于移栽棉花和甘薯。栽植机械的研究始于 20 世纪 50 年代末 60 年代初,起步较早,且农机和农艺明显脱节,忽略了综合经济效益,更没有科学地分析育苗移栽机械化过程的种种技术难题。最早出现的是棉花营养钵育苗移栽和甘薯秧苗栽植机的试验研究。20 世纪 70 年代开始研制裸根苗移栽机械,主要用于甜菜移栽。80 年代研制成半自动化蔬菜栽植机,同时也从国外引进了多种适合于移栽蔬菜烟叶甜菜等经济什物的移栽机械,但均因育苗技术落后,配套性能差,以及机具本身性能不稳定和生产率低等原因,都未得到推广黑龙江八一农垦大学毕业设计- 3 -使用。但随着育苗技术的发展,以及劳动力成本的上升,推动了移栽机械的研制开发工作。到目前为止,国内已经研制开发的钵苗移栽机主要以半自动为主;而全自动移栽机因结构复杂,成本高,尚处在研究起步阶段。现已研究成功了多种类别的移栽机械,部分机型已申请了专利,部分机型投入了小批量生产。在国内,有许多从事包括辣椒作物在内的移栽机研究开发的机构,主要是各农林院校,农业机械研究所,农业机械企业和农业技术推广机构,比如中国农业大学、石河子大学、新疆农科院农业机械化研究所、北京易润佳灌溉设备有限公司、重庆北卡科技有限公司等。1.3.2 目前主要研究成果目前,国内常见的移栽机主要有以下几种形式: 1)钳夹式移栽机:这种移栽机结构简单,成本低,株距和栽植深度稳定,最大的优点是移栽平稳,种苗直立度较高,工作效率在较低速的情况下,可以保证不漏苗:在高速的情况下,由于是人工喂苗,工作效率大大下降,漏苗、缺苗率大大增加。这种移栽机的应用较少,有被淘汰的趋势。现有机型有法国生产的 UT 一 2 型移栽机;吉林工大研制的 2ZT 型移栽机:黑龙江八五二耕作机械厂研制的 2Z 型移栽机;黑龙江农垦科学院研制的 2z 一 2 型移栽机等。 2)链夹式移栽机:工作过程与钳夹式基本相同,性能与钳夹式移栽机相似。其优点是移栽稳定,但效率低,易漏苗、缺苗。现有机型有意大利切克基马格利公司生产的奥特玛栽植机;意大利生产的 NADRI 玉米钵苗移栽机;荷兰米启根公司生产的 MT 栽植机;安徽徐州农机研究所研制的 2ZY-2 型油菜移栽机;唐山农机研究所研制的 2ZB 一 2 型移栽机;黑龙江农垦科学院研制的 2z 一 2 型多用钵苗移栽机。3)挠性圆盘式移栽机:这种移栽机是由人工或机械将秧苗放置到两片可以变形的挠性圆盘内,秧苗随圆盘转动,当达到垂直状态时进行栽植。由于不受秧夹数量的限制,它对株距的适应性较好,但圆盘寿命较短,栽植深度不稳定。现有机型有日本丰收产业公司研制 0P290 的和 OP2100 型全自动白葱移栽机;日本研制的CT-4S 型甜菜移栽机;日本久保田公司生产的 KNP6 半自动大葱移栽机;黑龙江红兴隆管理局研制 2ZT 一 2 型甜菜纸简移栽机。4)吊杯式移栽机:具有可以进行膜上打孔移栽的独特优点,而且秧苗在移栽过程中不受任何冲击,特别适合于根系不很发达而且易破的钵苗移栽,缺点是整地较为复杂,喂苗速度不能过高,否则漏栽率将增加,生产率较低。5)导苗管式移栽机:这种移栽机有一个水平喂苗盘和一个垂直或倾斜的将钵苗送入开沟器的导苗管。秧苗在导苗管中的运动是自由的,不易伤苗。秧苗靠重力落到苗沟中,在调整导苗管倾角和增加扶苗装置的情况下,可以保证较好的秧苗直立度、株距均匀性和深度稳定性,且作业速度较高。缺点是结构比较复杂。现有机型有荷兰米启根公司生产的 Mode14000 型栽植机;芬兰劳尼思公司生产的 RT黑龙江八一农垦大学毕业设计- 4 -一 2 型栽植机;意大利切克基马格利生产的 TEX2 型栽植机;黑龙江农垦科学院研制的 2ZB-4 型杯式钵苗移栽机;中国农大研制的 2ZDF 型半自动导苗管式移栽机;东泰安国泰拖拉机总厂生产的 2ZM 一 2 和 2ZMAI 型棉花移栽机;东泰安与吉林工大合作研制的 2Z一 200 型移栽机;吉林工业大学研制的 2zY 一 2 型玉米钵苗移栽机;山东工程学院研制的 2ZG-2 型带喂入式钵苗移栽机。6)输送带式移栽机:带式移栽机由水平输送带和倾斜输送带组成,两带的运动速度不同,这种栽植机机构简单。但在工作可靠性方面需要进一步改进。7)空气整根营养钵育苗移栽机:吉林工业大学孙廷琮等应用美国 BKHuan9 发明的空气整根育苗技术研究开发了空气整根营养钵育苗移栽系统,在此基础上研制了空气整根钵苗全自动移栽机。该机实现移栽全自动化,大大提高了移栽机作业效率。1.3.3 国内水稻插秧机械存在的问题我国插秧机械化停滞不前,除其他原因外,插秧机本身也存在许多问题,主要表现在以下几点: 蔬菜移栽机械研究刚起步,主要体现在以下几方面。1)移栽机具型式各异,没有统一的标准, “三化”程度低,钵型也不一样,不利于育苗移栽技术的发展,同时机型和技术都不够成熟。2)作业时要求喂人手精力高度集中,否则造成漏苗、缺苗,栽植手劳动强度大。3)作业速度满足不了农艺的要求。4)可靠性差,育苗、配水系统等措施不配套,制约了该项技术的发展。5)国内对移栽机械的研究和开发属于仿造,没有重大的改进和技术上的突破。几乎所有的钵(育)苗移栽机械都采用人工喂苗。6)整机的作业速度受操作者喂钵速度的限制,作业效率较低。目前国内所有机型均未超过每秒 1 株的极限速度。另外占用的人力较多,所有的机型几乎都是 1 人1 行,机具作业成本偏高。7)栽植机具结构复杂。现有的移栽机一般均采用地轮驱动,用链条、齿轮、杆件等完成喂入盘复杂运动,机具的造价较高,不适合我国的国情。机器的性能和成本及农民的经济条件限制移栽机的推广。1.4 白菜栽植机的研究和发展从现在的发展趋势来看,将来的白菜移栽机的发展必定是占领白菜栽植机市场,但从最近 10 至 15 年内来看,由于国内对白菜移栽机的研究理论还不太成熟,国家农业的投资还不够,也使我国广大的白菜种植户没有购买的能力,所以白菜栽植机还是非常受欢迎的,能够促进农业生产的机械化,减轻劳动强度,提高农业的生产效率,促进农业的增产增收。黑龙江八一农垦大学毕业设计- 5 -白菜育苗移栽机械化是一个系统工程,应加强从育苗到移栽整个系统的研究,进一步完善与移栽配套的育苗设施及相应的配套技术,使育苗过程实现机械化、工厂化和设施化。制定统一技术标准利评价方法,形成产品标准化、系列化和规格化。研究解决钵苗整钵、断根、装盘和运输等中间环节工作过程的机械化自动化问题,使育苗和移栽有机的结合,研制出多种适合我国白菜农艺要求的全自动移栽机,实现我国白菜的育苗工厂化生产和移栽机械化作业的生产模式。提高我国白菜种植机械化水平,促进我国白菜生产的快速发展,改善人们生活水平。1.5 白菜移栽机栽植臂涉及内容和方法白菜栽植机栽植臂设计涉及到的内容有以下几个方面:1 分插原理2 分插机构的设计;3 秧爪排的设计4 曲柄连杆的设计5 栽植臂各部件的设计2 PRO/E 模块简介2.1 Pro/Engineer 功能及特点Pro/Engineer 是一套由设计至生产的机械自动化软件,是新一代的产品造型系统,是一个参数化、基于特征的实体造型系统,并且具有单一数据库功能。 1、参数化设计和特征功能 Pro/Engineer 是采用参数化设计的、基于特征的实体模型化系统,工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型,如腔、壳、倒角及圆角,您可以随意勾画草图,轻易改变模型。这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活。 2、单一数据库 Pro/Engineer 是建立在统一基层上的数据库上,不象一些传统的 CAD/CAM系统建立在多个数据库上。所谓单一数据库,就是工程中的资料全部来自一个库,使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作,不管他是哪一个部门的。换言之,在整个设计过程的任何一处发生改动,亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上。例如,一旦工程详图有改变,NC(数控)工具路径也会自动更新;组装工程图如有任何变动,也完全同样反应在整个三维模型上。这种独特的数据结构与黑龙江八一农垦大学毕业设计- 6 -工程设计的完整的结合,使得一件产品的设计结合起来。这一优点,使得设计更优化,成品质量更高,产品能更好地推向市场,价格也更便宜。2.1.1 ProEngineerPro/Engineer 是软件包,并非模块,它是该系统的基本部分,其中功能包括参数化功能定义、实体零件及组装造型,三维上色实体或线框造型棚完整工程图产生及不同视图(三维造型还可移动,放大或缩小和旋转) 。Pro/Engineer 是一个功能定义系统,即造型是通过各种不同的设计专用功能来实现,其中包括:筋(Ribs) 、槽(Slots) 、倒角(Chamfers)和抽空(Shells)等,采用这种手段来建立形体,对于工程师来说是更自然,更直观,无需采用复杂的几何设计方式。这系统的参数比功能是采用符号式的赋予形体尺寸,不象其他系统是直接指定一些固定数值于形体,这样工程师可任意建立形体上的尺寸和功能之间的关系,任何一个参数改变,其也相关的特征也会自动修正。这种功能使得修改更为方便和可令设计优化更趋完美。造型不单可以在屏幕上显示,还可传送到绘图机上或一些支持 Postscript 格式的彩色打印机。Pro/Engineer 还可输出三维和二维图形给予其他应用软件,诸如有限元分析及后置处理等,这都是通过标准数据交换格式来实现,用户更可配上 Pro/Engineer 软件的其它模块或自行利用 C 语言编程,以增强软件的功能。它在单用户环境下(没有任何附加模块)具有大部分的设计能力,组装能力(人工)和工程制图能力(不包括 ANSI, ISO, DIN 或 JIS 标准),并且支持符合工业标准的绘图仪(HP,HPGL)和黑白及彩色打印机的二维和三维图形输出。Pro/Engineer 功能如下: (1)特征驱动(例如:凸台、槽、倒角、腔、壳等) ; (2)参数化(参数=尺寸、图样中的特征、载荷、边界条件等) ; (3)通过零件的特征值之间,载荷/边界条件与特征参数之间(如表面积等)的关系来进行设计。 (4)支持大型、复杂组合件的设计(规则排列的系列组件,交替排列,Pro PROGRAM 的各种能用零件设计的程序化方法等)。 (5)贯穿所有应用的完全相关性(任何一个地方的变动都将引起与之有关的每个地方变动)。其它辅助模块将进一步提高扩展 ProENGINEER 的基本功能。2.1.2 ProASSEMBLY Pro/ASSEMBLY 是一个参数化组装管理系统,能提供用户自定义手段去生成一组组装系列及可自动地更换零件。Pro/ASSEMBLY 是 Pro/ADSSEMBLY 的一个扩展选项模块,只能在 Pro/Engineer 环境下运行,它具有如下功能: (1)在组合件内自动零件替换(交替式) (2)规则排列的组合(支持组合件子集) 黑龙江八一农垦大学毕业设计- 7 -(4)组装模式下的零件生成(考虑组件内已存在的零件来产生一个新的零件) (5)Pro/ASSEMBLY 里有一个 Pro/Program 模块,它提供一个开发工具。使用户能自行编写参数化零件及组装的自动化程序,这种程序可使不是技术性用户也可产生自定义设计,只需要输入一些简单的参数即可。 (6)组件特征绘零件附加特征值如:给两中零件之间加一个焊接特征。2.1.3 ProCABLINGPro/CABLING 提供了一个全面的电缆布线功能,它为在 Pro/ENGINEER 的部件内真正设计三维电缆和导线束提供了一个综合性的电缆铺设功能包。三维电缆的铺设可以在设计和组装机电装置时同时进行,它还允许工程设计者在机械与电缆空间进行优化设计。Pro/CABLING 功能包括: (1)新特征包括:电缆、导线和电线束; (2)用于零件与组件的接插件设计; (3)在 Pro/ENGINEER 零件和部件上的电缆、导线及电线束铺设; (4)生成电缆/导线束直线长度及 BOM 信息; (5)从所铺设的部件中生成三维电缆束布线图; (6)对参数位置的电缆分离和连接; (7)空间分布要求的计算,包括干涉检查; (8)电缆质量特性,包括体积、质量惯性、长度; 2.1.4 ProCATProCAT 是选用性模块,提供 ProENGINEER 与 CATIA 的双向数据交换接口,CATIA 的造型可直接输入 ProENGINEER 软件内,并可加上ProENGINEER 的功能定义和参数工序,而 ProEngineer 也可将其造型输出到 CATIA 软件里。这种高度准确的数据交换技术令设计者得以在节省时间及设计成本的同时,扩充现有软件系统的投资。 2.1.5 ProCDTPro/CDT 是一个 Pro/ENGINEER 的选件模块,为 CADAM 2D 工程图提供PROFESSIONALCADAM 与 Pro/ENGINEER 双向数据交换直接接口。CADAM 工程图的文件可以直接读入 Pro/ENGINEER,亦可用中性的文件格式,经由PROFESSIONAL CADAM 输出或读入任何运行 Pro/ENGINEER 的工作站上。Pro/CDT 避免了一般通过标准文件格式交换信息的问题,并可使新客户在转入Pro/ENGINEER 后,仍可继续享用原有的 CADAM 数据库。 黑龙江八一农垦大学毕业设计- 8 -2.1.6 ProCMPOSITEPro/COMPOSITE 是一个 Pro/ENGINEER 的选件模块,需配用 Pro/ENGINEER 及 Pro/SURFACE 环境下运行。该模块能用于设计、复合夹层材料的部件。Pro/COMPOSITE 在 Pro/ENGINEER 的应用环境里具备完整的关联性,这个自动化工具提供的参数化、特征技术适用于整个设计工序的每个环节。 2.1.7 ProDEVELOPPro/DEVELOP 是一个用户开发工具,用户可利用这软件工具将一些自己编写或第三家的应用软件结合并运行在 Pro/ENGINEER 软件环境下。Pro/IDEVELOP 包括C语言的副程序库,用于支援 Pro/ENGINEER 的交接口,以及直接存取 Pro/ENGINEER 数据库。 2.1.8 ProDESIGNPro/DESIGN 可加速设计大型及复杂的顺序组件,这些工具可方便地生成装配图层次等级,二维平面图布置上的非参数化组装概念设计,二维平面布置上的参数化概念分析以及 3D 部件平面布置。Pro/DESIGN 也能使用 2D 平面图自动组装零件。它必须在 Pro/Engineer 环境下运行。其功能有: (1)3D 装配图的连接层次等级设计; (2)整体与局部的尺寸、比例和基准的确定; (3)情况研究-参数化详细草图(2D 解算器、工程记录和计算)绘制; (4)组装:允许使用 3D 图块表示零组件了定位和组装零件位置; (5)自动组装。 2.1.9 ProDETAILPro/ENGINEER 提供了一个很宽的生成工程图的能力,包括:自动尺寸标注、参数特征生成,全尺寸修饰,自动生成投影面,辅助面,截面和局部视图,Pro/DETAIL 扩展了 Pro/ENGINEER 这些基本功能,允许直接从 Pro/ENGINEER的实体造型产品按 ANSI/ISO/JIS/DIN 标准的工程图。3 栽植臂的工作过程白菜移栽机的工作部件是栽植臂,其工作过程是由汽油发动机通过活塞的往复运动传出动力,传到插秧机的变速箱中,经过变速箱的减速后,经过动力轴传黑龙江八一农垦大学毕业设计- 9 -到链轮上,再由链条传到侧支架连接的轴上,侧支架中是靠链轮和链条实现传动的,栽植臂安装在侧支架上,从而带动栽植臂的运动;栽植臂的秧针在秧门处取苗,并插到水田中。秧箱通过横向移箱机构,进行横向的往复移动,从而实现横向取苗的过程。秧苗的纵向送秧是靠纵向送秧机构来完成的,当横向移箱机构使秧箱移动到一端时,双向螺旋轴上的凸轮带动抬把运动,进而带动棘轮副的运动,使秧苗向下运动一定的距离,完成纵向送秧的过程。白菜移栽机的行走部分的工作过程是由发动机输出的动力传递到变速箱中,在经过变速箱传递到安装有驱动轮的轴上,从而使地轮运动,通过变速杆调节插秧机的运动速度和运动方向。白菜移栽机的插秧的行距是固定的为 30mm ,株距地调整有四种,取苗量通过秧箱的上下移动来实现。4 分插秧原理与分插机构的设计4.1 设计内容和步骤1)根据适应的秧苗类别和高度,定出秧爪相对运动轨迹的高度范围,设计秧爪排运动机构并按所适用穴距范围检验秧爪排的运动轨迹,从而证实所设计机构的是否合理。2)根据适用穴距范围按秧爪插秧要求确定相对运动轨迹的宽度范围和形状,设计秧爪轨迹控制机构。3)按已定机构的检验秧爪的相对运动轨迹和适应穴距范围的绝对运动轨迹。4)确定秧爪分插秧时的各项调整的方法和结构,包括入帘深度和入帘高度、不同插深、适应不同穴距等的调整。5)结构设计4.2 分插机构组成分插机构是水稻插秧机的主要工作部件,包括分插器和轨迹控制机构,在供秧机构(秧箱和送秧机构)的配合下,完成取秧、分秧和插秧的动作,其工作性能对插秧质量有十分重要的影响。分插器又称秧针,是直接进行分秧和插秧的零件,有钢针式(分离针)和梳齿式两种。钢针式分插器上还带有推秧器,用于秧苗插入泥土后,把秧迅速送出分离针,使秧苗插牢。栽植臂主要由压出臂组件、秧针、插植叉组件和插植臂壳体组件组成,其用途是从苗箱上切取下秧块,并栽插到田里。图 1 分插机构的三维实体图黑龙江八一农垦大学毕业设计- 10 -4.3 分插工作原理秧爪进入装满秧苗的秧箱中,在秧箱的阻秧装置(秧帘、毛刷、秧门)的配合下,取出一定数量的秧苗,称为分秧。秧爪分取秧苗后,把秧苗沿几乎垂直于地面的方向插入土中,然后秧爪往后脱离秧苗出土,称为直插。分离针则连同土块一起分取秧苗,插秧后有推秧器脱秧。1)栽植臂的基本工作原理和运动轨迹可以简化成四连杆机构。动力由带动栽植臂运动的曲柄输入。2)为了减少栽植臂工作过程中产生的振动,克服栽植臂产生的惯性,栽植曲柄另一端形成一扇形配重。 3)由插植传动箱来的动力,通过栽植臂曲柄轴带动压出凸轮转动,当压出凸轮作用于压出臂时,压出臂弹簧被压缩,插植叉提起。秧针进行秧门取秧后,带住秧块往下达到栽插位置时,压出臂瞬间脱离压出凸轮,在压出臂弹簧的作用下,插植叉把秧块弹出,完成栽插动作。曲柄连杆机构应用于机动插秧机轨迹的控制(图 4) 。当曲柄连杆机构 ABCD采用特定尺寸时,与连杆 BC 相连的秧爪的运动轨迹符合分插秧要求。秧爪取秧段轨迹与秧苗轴线平行,通过秧门沿圆弧行轨迹运秧。秧苗按一定插深插入土中推秧器向下运动使秧苗脱出秧爪。白菜移栽机分插秧原理采用采用纵分往复直播式栽植臂。分插机构类型为采用筷子式秧爪,卧式秧门。其分插秧的具体过程如下:1)取秧:插秧爪插入苗土取秧,插入的深度和高度均可调节;2)分秧:秧爪与秧门相对运动,使所取秧苗与苗土分离;3)运秧:由曲柄连杆机构运动轨迹确定,基本上沿与地面弄垂直的轨迹向下运动;4)插秧:采用推秧器是秧苗插稳;黑龙江八一农垦大学毕业设计- 11 -5)回程:由曲柄连杆机构运动轨迹确定,避开秧门,从苗土上方再次进入秧箱。4.4 秧爪4.4.1 秧爪的设计筷子式秧爪装有推秧片把秧苗强制推出,取秧深度易调整秧爪不会把秧苗带回,伤秧也少,故采用筷子式秧爪(如图 2 所示)。筷子式秧爪由两根截面为圆形的钢针组成,分秧针直径为 4.5mm,两针的间距为 8mm。栽插一般小苗时取秧深度为 8 或 11mm,栽插中苗时取秧深度为 14 或 17mm。秧爪用 ZG45 铸钢精铸,分秧针选用切土式秧针(如图 3 所示) ,爪部 20 毫米范围要求热外理,硬度应为HRC3540。图 2 筷子式秧爪结构 1秧爪固定板 2宽秧爪 3插秧杆 4推秧片图 3 切土式分离爪三维实体图黑龙江八一农垦大学毕业设计- 12 -表 1 秧爪的运动过程顺序分段轨迹的特点和要求a上止点秧爪在秧帘外,准备入帘ab入帘与秧帘成一锐角入帘bc取秧与秧帘平行,在取秧过程中对秧苗有梳理作用cd分秧垂直秧门,在秧门的作用下分秧de运秧基本上与地面垂直向下运秧ef插秧在 e 处开始插秧入土,ef 的方向依牵引速度 v 的方向而定,应使秧爪的绝对轨迹基本上与地面垂直或稍向前,使秧苗垂直向下插并适量向前贴Hs 为插秧的最大深度fg出土秧爪插秧后沿 fg 轨迹出土,g 点位置及 g 点距 e 点的距离应按 v的方向和大小而定,应使绝对运动轨迹中的fg段在 ef之后,使秧爪从以插苗后出土,eg的距离不宜过大以避免插孔过大而产生飘秧ga回程应避开秧门和秧帘图 4 曲柄连杆机构控制的秧爪运动轨迹黑龙江八一农垦大学毕业设计- 13 - 1秧爪 2推秧器秧爪尖相对运动轨迹 秧爪尖绝对运动轨迹推秧器相对运动轨迹 推秧器绝对运动轨迹表 2 往复式秧爪运动轨迹的参数秧苗类别带土苗 100150mm栽插穴距准备入帘的高度 h1入帘高度 h2离地高度 h3插秧深度 h4轨迹的最大高度 H最高点距入土点宽 b1入帘点距入土点宽 b2插秧至最深点后移量 b3122、137、157 可调143022420 可调2882816 可调5黑龙江八一农垦大学毕业设计- 14 -出土点至入土点距离 b4回程距秧门宽 b5116图 5 秧爪运动轨迹图4.4.1 秧爪排运动机构的设计秧爪排的设计如表 3 所示 表 3 秧爪排的设计黑龙江八一农垦大学毕业设计- 15 -序号设计内容计算公式及数据计算结果及说明1画出设想秧爪的运动轨迹轨迹高度 HH=288mm 如图 5 所示2选定秧爪长度LZmmLzhLyz1051507 . 0) 8 . 06 . 0(LZ=0.7150=105mmhy适应秧苗高度3确定摇臂CD摆动的最高和最低位置(max)4(max)hLHHzDHD(max)=288+105-20=363mmh4(max)设计最大插深 4定摇臂长度RR=(1.21.5)hy根据设计经验取R=75mm5定摇臂轴离拖板面安装高度(max)42hLHzHZHHZH=240mmHZH的尺寸应从整机结构考虑 6曲柄中心 O 的配置和曲柄的转动方向O 的位置方向根据全机总体配置而定,一般配置在靠近插秧工作部分的机架前部,曲柄摇杆机构的转动方向而定,要求插秧行程曲柄转角大于回程时的曲柄转角,是工作行程平稳,而回程加快。 7摇杆长度的确定RRBC)35. 025. 0(选用值:RBC=100160=100mmBCR如过大则机构不紧凑,过小制造时不易保持精度。4.5 曲柄连杆的组成及工作原理曲柄连杆式分插机构根据配置方式的不同可分为前插式和后插式两种。沿插秧机前进方向,前插式分插机构配置在秧箱的后方,其摇杆与机架铰接点位于曲柄传动轴的后上方,我国 2ZT 系列插秧机和日本产的乘坐式插秧机基本上采用前插式。前插式和后插式曲柄连杆机构,其构造和工作原理基本相同,但秧针的运动轨迹有所不同(如图 6 所示) 。对于大苗移栽,特别是双季稻的后季稻插秧,由于秧苗较长,前插式容易发生“连桥”现象,即把前面已插秧苗的秧尖,又插到黑龙江八一农垦大学毕业设计- 16 -下一株秧苗的根部,后插式则可避免这种情况。故本设计采用后插式曲柄连杆机构。图 6 曲柄摇杆机构 a 前插式 b 后插式曲柄连杆机构主要由曲柄、摇杆和栽植臂组成,曲柄安装在与机架固定铰接的传动轴上,把传动轴的动力传给栽植臂。摇杆一端连接栽植臂,另一端固定在机架上。栽植臂是一连杆体零件,前端安装分离针。由于摇杆的控制作用,栽植臂把曲柄的圆周运动变为分插秧的特定的曲线运动,带动秧针完成分秧、运秧、插秧和回程等动作。曲柄摇杆式分插机构的工作过程由曲柄、栽植臂、摇杆和机架组成的四连杆机构控制。当曲柄随传动轴旋转时,栽植臂被驱使绕传动轴作偏心转动,但其后端又受摇杆的控制,从而使秧针形成特定的运动轨迹,保证秧针以适当的角度进入秧门分取秧苗,并近似于垂直方向把秧苗插入土中。秧苗入土后,栽植臂中的曲轮卸去对推秧弹簧的压力于是弹簧推动拨叉使推秧器迅速推出分离针。曲柄摇杆机构插秧频率一般为 200220rmin,加平衡块后,插秧频率可达250270 r/min。这种分插机构运动平稳、结构简单、密封耐用。其各铰接点均为滚动轴承以保证转动层灵活和运动轨迹准确。传动轴上安装有牙嵌式安全离合器,在分秧和插秧阻力过大时(如秧针碰到石块、树根等),可以通过牙嵌斜面压缩弹簧自动切断动力,使栽植臂停止工作,起到保护分插机构的安全作用。4.6 曲柄连杆的设计当曲柄 OA 按一定速度回转时,摆杆或摇杆 BC 摆动,固定于连杆上的秧爪尖D 按一封闭曲线运动,完成分秧和插秧动作,不必另配秧爪轨迹控制结构。结构简单,运转平稳,但使秧爪的行程受限制,行穿过大时每分钟插次不能提高,否则会产生较大的震动而影响插秧质量。 黑龙江八一农垦大学毕业设计- 17 -采用秧爪尖与前进方向相反的曲柄连杆机构,由于秧爪排再以插苗的前面运动,因此不存在秧爪碰钉打秧的情况通过性好,对于较高的秧苗有较好的适应性。由于前进速度即牵引速度的方向与其他的插秧机结构不同。其结构如图 6 中 b 所示.1)定曲柄 OA 的尺寸:本机构适用于栽插秧苗高度为 80250mm 的带土苗曲柄OA 的回转半径 R=35mm;2)求摇杆与机架的铰接点 C 的位置:应用回转重心法,把许多回转中心曲线的近似交点作为 C 点;3)定连杆与摆杆的铰接点 B:因 B 点为摆动点,采用作图法确定,如图 7 所示。则摇杆 BC 长 L1=60mm,连杆 AB 长 L2=67mm,OC 距离为 d=75mm。图中是秧爪运动轨迹,1 是秧爪尖在穴距为 161.8mm 时的运动轨迹,2 是秧爪尖在穴距为111.3mm 的绝对运动轨迹。图 7 曲柄摇杆机构的参数5 栽植臂的组成与设计构造 压出臂组件由压出凸轮、压出臂、压出臂销组件。其组件是在秧针入土前瞬间,将插植叉迅速下压,弹出秧苗。 插植叉组件由插植叉、开口销、压出螺母、压出锁母、缓冲垫、插植衬套、油封组成,作用是在秧针和插植前端的配合下,从苗箱上取下设定大小的 秧苗块,并在秧针入土前夕,插植叉在压出凸轮和压出臂的作用下,以弹出速度将秧苗从秧针上推出,插入田里。 插植臂壳体组件黑龙江八一农垦大学毕业设计- 18 -由栽植臂外壳、盖板、注油帽、摇动曲柄、插植曲柄、插植臂曲柄锁销组成,其作用是安装各类插植零件并按设定的轨迹完成插植动作。在分插机构运动过程中,推秧器相对秧爪或产生相对运动,或相对停止运动,交错运行,每分插一次完成一个循环。从秧爪快要分取秧时到一定深度这段时间内,推秧器的推秧片与秧爪尖保持一段距离(1820mm) ,相对静止;当快要插到要求深度时,推秧器突然推出,直到推秧片与秧爪几乎平齐;在秧爪回程中,推秧器缩回,即推秧片与秧爪尖的距离逐渐拉大直到分取秧要进行时达到最大。推秧器的这个运动通过凸轮和压缩弹簧来实现,而凸轮的运动有一套传动机构,这些凸轮、弹簧和传动机构都安装在栽植臂内。图 8 栽植臂的三维实体图5.1 推秧摆臂的设计推秧摆臂的设计5.1.1 推秧摆臂运动规律的选择在栽植臂中,推秧杆通过连接块(压缩弹簧)杠杆推秧摆臂相连,而推秧摆臂的一端作用着压缩弹簧,而另一端与推秧凸轮相作用,使摆臂压缩或者松开弹簧,导致推秧杆缩入栽植臂体或者推出秧苗。当凸轮凸起部压下摆臂一端时,弹簧产生压缩推秧杆的推秧片相对秧爪尖拉开一段距离,为所取的秧苗留下一个空间;当凸轮的凹部对准摆臂一端时,压缩弹簧松开,这时依靠弹簧力推动推秧杆把秧苗瞬时推入土中,这时推秧片和秧爪尖平齐。秧爪与推秧片的最大距离约黑龙江八一农垦大学毕业设计- 19 -18mm 左右,也就是最大存秧空间(即推杆的最大行程) 。弹簧力应保证推秧杆有足够的力量把秧苗脱开秧爪并推入土中,但也不要太硬,以免消耗凸轮推动推杆的功率过大,同时减少推秧时的震动。为避免震动和结构紧凑,故推秧杆的滚子部分选用弧形设计。推秧摆臂的运动过程:在凸轮的运动过程中使推杆转动 20时,使推秧摆臂带动的推秧器上升 18mm。在此运动过程中,凸轮转动 210时,推秧摆臂摆动到最高点;凸轮继续转动 75时,推秧摆臂停止不动;凸轮再继续转动 15时,推秧摆臂降低到最低点;凸轮转过其余角度时,推秧摆臂停止不动。根据它的运动过程选择其运动规律如下:推程选用正弦加速度运动规律,运动方程为: 2/2sin/00 hs00/2cos1 hwv2002/2sin2hwa 回程选用五次多项式运动规律,运动方程为:5544332210ccccccs453423215432/cccccdtdsv3252242322201262/ccccdtdva由上式可得推秧摆臂的基本尺寸,如下节所述。5.1.2 推秧摆臂的设计尺寸推秧摆臂的外形如图 9 所示。图 9 推秧摆臂的三维实体图黑龙江八一农垦大学毕业设计- 20 -推秧摆臂长度的尺寸如表 6 所示:表 6 推秧摆臂的尺寸名称尺寸(mm)总长 L与凸轮接触半径 R与凸轮接触处宽度 b弹簧安装直径 d与机体铰接处直径 d1871685105.2 推秧凸轮的设计推秧凸轮的设计推秧凸轮为盘形凸轮,是具有变化向径的盘形构件绕固定轴线回转。且凸轮与推秧摆臂的接触是用弹簧力来保证的力封闭凸轮机构。推秧凸轮的运动规律和推秧摆臂的运动规律相同:在凸轮的运动过程中使推秧摆臂转动 20时,使推秧摆臂带动的推秧器上升 18mm。在此运动过程中,凸轮转动 210时,推秧摆臂摆动到最高点;凸轮继续转动 75时,推秧摆臂停止不动;凸轮再继续转动 15时,推秧摆臂降低到最低点;凸轮转过其余角度时,推秧摆臂停止不动。(1)在设计时先要确定凸轮机构的基本尺寸设初步确定凸轮的基圆半径为,由于推秧摆臂与凸轮接触部分采用弧形mmr120设计,故滚子直径为 0。其次选定推秧摆臂的运动规律,因其工作条件为高速轻载,应选用和较小的运动规律,以保证推秧摆臂运动的平稳性和工作精maxamaxj度。由下表 4 可知,本设计推程运动可选用正弦加速度运动规律,回程运动规律黑龙江八一农垦大学毕业设计- 21 -可选用五次多项式运动规律。 表 4运动规律最大速度(maxv)0/hw最大加速度202max/hwa最大跃度303max/hwj适用场合等速运动等加速运动余弦加速度正弦加速度五次多项式1.002.001.572.001.884.004.936.285.7739.560.0低速轻载中速轻载中低速重载中高速轻载高速中载(2)求理论廓线由于是对心直动滚子推杆盘形凸轮机构,凸轮的理论廓线的坐标可令下式中的 cossinx0esssincos0essye=0,=,求得0s0r (a)sinsrx0cos0sry式中 s 应分段计算。1)推程阶段 67210012/2sin/0110111hs= 2712sin7/611h67, 012)远休止阶段 36157502 22s3615, 023)回程阶段 121503 5035340343303333615/10hhhs = 55344333324883220736/1728hhh12, 034)近休止阶段36004黑龙江八一农垦大学毕业设计- 22 - 04s3, 04取计算间隔为 5,将以上各相应值代人式(a)计算理论轮廓线上各点的坐标值。计算结果见表 5。由于推秧摆臂的滚子采用弧形设计且与推秧摆臂为一体,所以凸轮的理论廓线与工作廓线近似相同。表 5xy05103503553600.0001.3072.6052.2951.2530.00015.00014.94314.77213.01414.32215.000凸轮的三维模拟图如图 8 所示图 8 凸轮三维实体图 5.3 栽植臂体的设计栽植臂体的设计根据以上的设计尺寸对栽植臂体进行设计,其三维实体图如下所示。栽植臂黑龙江八一农垦大学毕业设计- 23 -体由压注铝合金制造,为方便注塑工艺的加工过程,应把栽植臂体轴对称分开注塑,后用焊接工艺连接。图 10 栽植臂体的三维实体图曲柄轴安装在栽植臂体的中间轴承孔,曲柄轴通过滚动轴承与栽植臂体连接,两滚动轴承中间装有推秧凸轮,两侧安有油封。栽植臂体与摇臂之间、摇臂与机架之间都通过滚动轴承和销轴连接。5.4 栽植臂的运动分析栽植臂的运动分析栽植臂在运动过程中可知推秧凸轮与推秧杆接触较多,损耗也最大,故采用优质碳素钢调制处理。曲柄轴的转动是连续的,损耗也较大,故曲柄轴由优质碳素钢加调质制成。机构运动平稳,结构简单,密封耐用,工作效率可达到要求。工作过程中,要保持工作部件的正常技术状态,秧门、秧爪排等部件的基本状态应保持。图中所显示的是速度与时间的比值曲线,由图中可知栽植臂的最大速度可达到 300mm/s,最低速度为 148mm/s。从时间 06s 的时间内,运动轨迹的斜率最大,可知在这段时间内的加速度很大,为了使机构能加快运动的频率,可知此时为回程阶段;在 67s 的时间内,速度降低到最低,可知此时为近休止阶段;在715s 的时间内,斜率变化比较缓慢,加速度变化比较均匀,此时为推程阶段;在 1518s 的时间内,加速度几乎没有变化,速度达到最大,可知此时为远休止阶段。栽植臂的运动分析如图 11 所示,黑龙江八一农垦大学毕业设计- 24 -图 11 栽植臂的运动分析图栽植臂是在传动系统的带动下运动的,栽植臂的运动轨迹按照要求设计,运动轨迹按照其运动记录可得,其运动的轨迹如图 12 所示。图 12 栽植臂的运动轨迹总结 从现在的发展趋势来看,将来白菜移栽机必定是白菜栽植的主要发展趋势并占领主要市场,但人工栽植的需求还是很大的,从最近 10 至 15 年内来看,由于黑龙江八一农垦大学毕业设计- 25 -国内对白菜移栽机的研究理论还不太成熟,主要还是靠人工栽植,另外我国的白菜价格是比较低的,国家对农业的投资还不够,也使我国广大的白菜种植户没有购买白菜栽植机的能力。所以我们要研发经济型的白菜移栽机,能够让广大的种植户运用白菜移栽机,把广大的农民从人工栽植中解放出来,解放生产力、促进农业生产的机械化;减轻劳动强度、提高农业的生产效率;减轻农民种植负担、促进农业的增产增收。结束语该机经过实践证实满足白菜插秧的农艺要求。动力系统可以为工作提供足够的动力,并且本机最大的特点是可以满足不同地域,不同工作要求的任务,实际工作效果良好。传动部分及栽植臂工作状况良好,不易发生故障损坏。但是,发黑龙江八一农垦大学毕业设计- 26 -动机常出现异常现象,影响正常工作。而且一些部件进国外进口,价格偏高,如果有些零部件损坏时,更换的费用较高。本次设计由于时间紧、任务重,加之个人知识水平有限,存在很多不完善之处。在万霖、车刚老师的指导和帮助下,以及各位老师的大力支持,使本次设计能够顺利的进行。本次的设计工作使我对我国的蔬菜移栽机械有了一定程度的了解,了解了设计的一般过程 ,并从中受益良多。致谢四年一个轮回,四年前,我们走进我们的大学,而四年后的如今我们又要离开,满是不舍与依恋却注定要走。在此次设计即将完成之时,我向在设计中给予我无私帮助的各位老师同学表示深深的谢意,我深知,以我自己的微薄知识来使这次设计达到要求是非常困难的。设计伊始,得到了万霖、车刚老师的大力帮助,黑龙江八一农垦大学毕业设计- 27 -让我清晰了设计思路。随着设计的逐步进行,困难的加大,我又去了金工实习基地进行了实地测量,让我有据可依。万霖、车刚老师严谨求实的治学精神和诲人不倦的育人风范,深深地影响和激励着我,也必将使我在以后的学习和工作中受益非浅,在此谨向恩师致以崇高的敬意和衷心的感谢!最后又为我指点设计中的错误,并提出改正方案,使我的设计能够顺利的完成。并且学会了运用 Pro/E 绘制三维图,使我在这次毕业设计中受益匪浅。最后再次向给予我帮助的万霖、车刚老师及同学们表示我最忠心的谢意。参考文献1 东洋 PF455S 手扶式插秧机主要技术参数J. 南方农机, 2006,(01). 黑龙江八一农垦大学毕业设计- 28 -2 李其昀.机械化育苗移栽的现状与展望J. 农机化研究, 2006,(03). 3 陈风,陈永成,王维新.旱地移栽机现状和发展趋势J. 农机化研究, 2005,(03). 4 郭晓剑,关向东.2ZS-2 型蔬菜秧苗移栽机研制J. 新疆农机化,2007, (04). 5 巴慧珍.2ZT2 型纸筒甜菜移栽机的移栽机构J. 粮油加工与食品机械, 1996,(04). 6
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本文标题:白菜移栽机栽植臂造型与仿真设计【优秀机械毕业设计@word+8张CAD全套图纸】
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