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基于 SolidWorks 插秧机 纵向 进给 机构 动态 仿真 设计

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第 6 期COSMOSMotion 仿 真 器 是 最 受 欢 迎 的SolidWorks 虚拟样机工具， 利用这一工具可以建立运动机构模型， 进行机构的干涉分析， 跟踪零件的运动轨迹， 分析机构中零件的速度、 加速度、 作用力、 反作用力和力矩等， 并可用动画、 图形、 表格等多种形式输出结果。因此， 其分析结果可指导修改零件的结构设计， 在实际生产之前确保设计可以正确运作， 准确体现更多的设计理念， 降低风险， 并在设计初期便获取有用的信息。在研的水稻植质钵育栽植技术课题中， 插秧机纵向进给机构是水稻植质钵育插秧机核心设计机构之一， 对纵向进给机构的深入研究， 将促进水稻植质钵育插秧机的设计发展。 本文结合国内外对插秧机纵向进给机构的研究， 以目前我院插秧机纵向进给机构的研究现状为基础， 提出两套纵向进给机构的设计与仿真。使用专业 CAD 软件 SolidWorks 按照预定的运动方式， 设计出纵向进给机构。然后根据机构设计具体零件， 再装配调试， 并最终得到两套设计方案。 分别对两套进给机构进行 COSMOSMotion 仿真，最后使用COSMOSMotion 分析整个设计机构，提出分析意见，结果可以作为插秧机纵向进给机构设计的参考。1纵向进给运动的基本要求及工作原理根据水稻植质钵育栽植技术的对插秧机的要基于 COSMOSMotion 插秧机纵向进给机构的运动分析刘天祥， 汪春， 王明（黑龙江八一农垦大学工程学院，大庆 163319 ）摘要： 为得到合理的纵向进给机构的结构参数， 为插秧机纵向进给机构的设计提供依据， 对两种水稻插秧机纵向进给机构的运动方式进行了分析。 分析中应用 SolidWorks 软件对两种机构的零件进行三维设计， 并将零件按装配关系装配成装配体， 并应用 COSMOSMotion 对两种不同形式的机构进行运动模拟， 分别得到两种机构的角速度图。结果表明， 直线形棘轮的进给更为合理。关键词： COSMOSMotion； 纵向进给机构； 运动分析； 插秧机中图分类号： S223.91Kinematic Analysis of Longitudinal Feeding Mechanism ofRice Transplanter Based on COSMOS MotionLiu Tiangxiang, Wang Chun, Wang Ming（College of Engineering, Heilongjiang August First Land Reclamation University, Daqing 163319 ）Abstract: For achieving reasonable structural parameters of longitudinal feeding mechanism and providing bases for designing oflongitudinal feeding mechanism of rice transplanter. Two kinds of moving modes of longitudinal feeding mechanism of ricetransplanter are analyzed and the parts of two mechanisms are three-dimensional designed with Solidworks, and the parts areassembled according to assembly relation. Motion simulation for two different forms of mechanisms is carried on by COSMOS Motionand angular velocity figures of two mechanisms are obtained. The results proves that the feeding mechanism of linear pattern ratchetis more reasonable.Key words: COSMOS Motion; longitudinal feeding mechanism; kinematic analysis; rice transplanter收稿日期： 2008-11-11作者简介： 刘天祥 （1971- ） ， 男， 副教授， 中国农业大学在读博士研究生。文献标识码： A20 （6 ） ： 2325Dec. 2008黑 龙 江 八 一 农 垦 大 学 学 报Journal of Heilongjiang August First Land Reclamation University文章编号： 1002-2090 （2008 ） 06-0023-03第 20 卷第 6 期2008 年12 月黑 龙 江 八 一 农 垦 大 学 学 报第 20 卷求， 可有两种进给运动机构， 一种机构为横向进给机构，这种机构可以通过改变螺旋轴的参数或改变齿轮传动来实现， 对此本文不做详细的分析； 另一种机构是纵向进给机构， 根据实际作业情况， 这一机构在设计及功能上应该满足两个基本要求，即一用凸轮机构来完成间歇运动， 满足时间周期性要求， 二用棘轮机构来完成分度作用， 满足纵向进给准确性要求。纵向进给机构的工作原理如图 1 所示。作业前打压苗器 1 将秧盘置于输送带 5 上，并使之处于分秧位置， 作业时分秧装置每插一穴秧苗， 横向进给机构驱动秧箱移动一个穴距； 当插完一排秧苗后， 插秧机的自动纵向进给机构工作，其动力由机器的工作箱提供的摆动力矩，转变成棘轮棘爪机构的回转运动， 再由进给轴 7 带动进给轮 6， 通过输送带 5 带动秧盘 3 向前进给一个行距， 完成纵向进给运动。为了有效地保证秧苗的栽植精度，必须使纵向进给量的精度较高， 也就是进给轴 7 每次转动角度要求较高。2两种设计方案的确定根据时间周期性要求及纵向进给准确性要求，分别设计了直线形从动摆臂机构 （如图 2 所示 ） 和圆弧形从动摆臂机构 （如图 3 所示 ） 两种机构。在直线形从动摆臂机构中， 凸轮从动摆臂 4 为直线形。工作过程中当凸轮机构接触时，啮合点由从动摆臂根部向前端移动， 最后到达极限位置而脱离接触， 完成纵向进给运动； 然后等待凸轮主动臂的再一次接触， 以进入下一个工作循环。另一种方案是圆弧形从动摆臂机构， 该机构中凸轮从动摆臂 4 为圆弧形。工作过程中当凸轮机构接触时， 啮合点从摆臂前端开始， 向摆臂根部移动， 移动达到某一极限位置， 再由根部返回到前端， 直到到达又一个极限位置而脱离接触， 完成纵向进给运动；然后等待凸轮主动臂的再一次接触， 以进入下一个行程循环。3COSMOSMotion 机构仿真步骤COSMOSMotion 插件是 SolidWorks 是参数化三维实体造型软件无缝集成一个全功能的运动仿真软件,它可以对复杂机构进行完整的运动学和动力学仿真,得到系统中各个零部件的运动情况, 包括能量、动量、 位移、 速度、 加速度、 作用力与反作用力等结果,并能以动画、 图表及曲线等形式输出;还可将零部件在复杂运动情况下的载荷情况直接输出到主流有限元软件中,从而进行正确的强度和结构分析。用 COSMOSMotion 进行机构运动仿真过程简单、 手段快捷。COSMOSMotion 的机构仿真步骤如图 4 所示。 12345671.压盘器； 2.导轨； 3.秧盘； 4.秧箱； 5.输送带； 6.进给轮； 7.进给轴图 1秧盘进给机构图Fig.1Feeding mechanism of seedling plate1.秧箱架； 2.棘轮； 3.棘爪； 4.摆臂； 5.主动轴； 6.凸轮臂 7.滚子；8.棘爪回位弹簧； 9.摆臂回位弹簧； 10.进给轴图 3圆弧形从动摆臂机构图Fig.3Circular slaving swing arm mechanism1.秧箱架； 2.棘轮； 3.棘爪； 4.摆臂； 5.主动轴； 6.凸轮臂；7.滚子； 8.棘爪回位弹簧； 9.摆臂回位弹簧； 10.进给轴图 2直线形从动摆臂机构图Fig.2Linear slaving swing arm mechanism 12345678910 12345879106图 4COSMOSMotion 机构仿真步骤Fig.4Procedure of mechanism simulation of COSMOSMotion ?24第 6 期4应用 COSMOSMotion 对两种机构棘轮的角速度分析两种机构中棘轮的转角起到至关重要的作用，为保证棘轮每次转过角度相同，必须按照原始设计构思与原始设计要求准确确定和给出进给量。首先应用 SolidWorks 软件对两种机构的零件进行三维设计， 并将零件按装配关系装配成装配体， 定义“运动零部件”与“静止零部件” 。尔后应用COSMOSMotion 插件来定义阻尼， 在这一设计中需要添加一个扭转阻尼，用于控制弹簧的反作用力如棘爪和摆臂的回位运动， 这样就能模仿真实环境。然后应用仿真功能使机构运动并分别对两种机构棘轮的角速度进行对比分析， 输出角速度图如图 5、 图 6 所示。5结论直线形从动摆臂机构中凸轮臂转动一周，摆臂摩擦一次；而圆弧形从动摆臂机构中凸轮臂转动一周， 摆臂往复摩擦两次。因此， 圆弧形从动摆臂机构中摆臂的磨损比直线形从动摆臂机构中摆臂的磨损严重。通过 COSMOSMotion 对两种机构棘轮的角速度图可以得到直线形从动摆臂机构中的棘轮的角速度及圆弧形从动摆臂机构中棘轮的角速度振幅， 直线形从动摆臂机中的棘轮的角速度的幅值变化较大， 这样有利于植质钵育秧盘的进给。根据上述对两种机构的工作过程的分析及应用COSMOSMotion 对两种机构棘轮的角速度分析， 可以得到直线形从动摆臂机构设计针对植质钵育秧盘的进给比较合理可靠，可以作为插秧机设计的一个参考。参考文献：1 张清华， 张吉军， 董晓威， 等.水稻植质钵秧栽植机纵向进给机构的设计 J .机械设计与制造， 2004，（3 ） ： 61-62.2 张华， 谢加保， 刘松.摇摆泵机构在 COSMOSMotion 中的运动分析 J .煤矿机械， 2008，（5 ） ： 198-199.3 陈赞, 梁海顺, 高超.基于 COSMOSMotion 的凸轮开口机构运动学研究 J .广西纺织科技， 2008，（3 ） ： 11-12.图 6圆弧形从动摆臂机构棘轮角速度图Fig.6Angular velocity of circular slaving swing arm ratchet ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?图 5直线形从动摆臂机构棘轮角速度图Fig.5Angular velocity of linear slaving swing arm ratchet ? ? ? ? ? ? ?刘天祥等:基于 COSMOSMotion 插秧机纵向进给机构的运动分析25COSMOSMotion 仿 真 器 是 最 受 欢 迎 的SolidWorks 虚拟样机工具，利用这一工具可以建立运动机构模型，进行机构的干涉分析，跟踪零件的运动轨迹，分析机构中零件的速度 加速度 作用力 反作用力和力矩等，并可用动画 图形 表格等多种形式输出结果 因此，其分析结果可指导修改零件的结构设计，在实际生产之前确保设计可以正确运作，准确体现更多的设计理念，降低风险，并在设计初期便获取有用的信息在研的水稻植质钵育栽植技术课题中，插秧机纵向进给机构是水稻植质钵育插秧机核心设计机构之对纵向进给机构的深入研究，将促进水稻植质钵育插秧机的设计发展 本文结合国内外对插秧机纵向进给机构的研究，以目前我院插秧机纵向进给机构的研究现状为基础，提出两套纵向进给机构的设计与仿真 使用专业CAD软件SolidWorks 按照预定的运动方式，设计出纵向进给机构 然后根据机构设计具体零件，再装配调试，并最终得到两套设计方案 分别对两套进给机构进行 COSMOSMotion 仿真，最后使用COSMOSMotion 分析整个设计机构，提出分析意见，结果可以作为插秧机纵向进给机构设计的参考1 纵向进给运动的基本要求及工作原理根据水稻植质钵育栽植技术的对插秧机的要求，可有两种进给运动机构，一种机构为横向进给机构，这种机构可以通过改变螺旋轴的参数或改变齿轮传动来实现，对此本文不做详细的分析；另一种机构是纵向进给机构，根据实际作业情况，这一机构在设计及功能上应该满足两个基本要求，即一用凸轮机构来完成间歇运动，满足时间周期性要求，二用棘轮机构来完成分度作用，满足纵向进给准确性要求纵向进给机构的工作原理如图 1 所示 作业前打压苗器 1 将秧盘置于输送带 5 上，并使之处于分秧位置，作业时分秧装置每插一穴秧苗，横向进给机构驱动秧箱移动一个穴距；当插完一排秧苗后，插秧机的自动纵向进给机构工作，其动力由机器的工作箱提供的摆动力矩，转变成棘轮棘爪机构的回转运动，再由进给轴 7 带动进给轮 6，通过输送带 5 带动秧盘3 向前进给一个行距，完成纵向进给运动 为了有效地保证秧苗的栽植精度，必须使纵向进给量的精度较高，也就是进给轴 7 每次转动角度要求较高两种设计方案的确定根据时间周期性要求及纵向进给准确性要求，分别设计了直线形从动摆臂机构（如图 2 所示）和圆弧形从动摆臂机构（如图 3 所示）两种机构 在直线形从动摆臂机构中，凸轮从动摆臂4 为直线形 工作过程中当凸轮机构接触时，啮合点由从动摆臂根部向前端移动，最后到达极限位置而脱离接触，完成纵向进给运动；然后等待凸轮主动臂的再一次接触，以进入下一个工作循环 另一种方案是圆弧形从动摆臂机构，该机构中凸轮从动摆臂4 为圆弧形 工作过程中当凸轮机构接触时，啮合点从摆臂前端开始，向摆臂根部移动，移动达到某一极限位置，再由根部返回到前端，直到到达又一个极限位置而脱离接触，完成纵向进给运动；然后等待凸轮主动臂的再一次接触，以进入下一个行程循环机构仿真步骤COSMOSMotion 插件是 SolidWorks 是参数化三维实体造型软件无缝集成一个全功能的运动仿真软件,它可以对复杂机构进行完整的运动学和动力学仿真,得到系统中各个零部件的运动情况, 包括能量 动量 位移 速度 加速度 作用力与反作用力等结果,并能以动画 图表及曲线等形式输出;还可将零部件在复杂运动情况下的载荷情况直接输出到主流有限元软件中,从而进行正确的强度和结构分析 用COSMOSMotion 进行机构运动仿真过程简单 手段快捷应用 对两种机构棘轮的角速度分析两种机构中棘轮的转角起到至关重要的作用，为保证棘轮每次转过角度相同，必须按照原始设计构思与原始设计要求准确确定和给出进给量首先应用 SolidWorks 软件对两种机构的零件进行三维设计，并将零件按装配关系装配成装配体，定结论直线形从动摆臂机构中凸轮臂转动一周，摆臂摩擦一次；而圆弧形从动摆臂机构中凸轮臂转动一周，摆臂往复摩擦两次 因此，圆弧形从动摆臂机构中摆臂的磨损比直线形从动摆臂机构中摆臂的磨损严重 通过 COSMOSMotion 对两种机构棘轮的角速度图可以得到直线形从动摆臂机构中的棘轮的角速度及圆弧形从动摆臂机构中棘轮的角速度振幅，直线形从动摆臂机中的棘轮的角速度的幅值变化较大，这样有利于植质钵育秧盘的进给根据上述对两种机构的工作过程的分析及应用COSMOSMotion 对两种机构棘轮的角速度分析，可以得到直线形从动摆臂机构设计针对植质钵育秧盘的进给比较合理可靠，可以作为插秧机设计的一个参考水稻植质钵秧栽植机纵向进给机构的设计张清华 张吉军 董晓威 陈恒高（黑龙江八一农垦大学 工程学院， 大庆 !#!$）! #$%& () *#+,%-./ )# 0#-1.%$0 % ,+.$2/.,#+ )(+%-# $#/%& &+(3%& % -424/.,# -(02.+,0#, ,+.5 31%-1 0.# () $,+.3%&() *+,-./012 %&() 3+.40,2 56() 7+18.9:+2 ;&:-: 8? 8,-4+1,- 0-0AB C+AB D1,E F:G1H1B+8,I,+J:A+BK2 &:+8,-4+1,- 51L+,- !#!$2 ;/+,1M【摘要】 介绍了一种新型纸盘水稻钵秧栽植机的纵向自动进给机构的方案设计和工作原理。该机构采用等距型孔栅板橡胶带实现纵向进给， 无相对滑差2 进给准确， 确保栽植机构准确分秧。关键词： 水稻；植质钵秧盘；栽植机；纵向进给机构【!6$,+.-,】!# $#%&( )($ &*% +,-.&( /-&(0&/1# ,2 3#-*&0)1 2#$ 4#0)(&%4 &( *-)(%/1)(*#- 2,- -&0# %#$1&(-,+&( &( 05/51)*# 0,4/)-*4#(* *-)6 +&0 4)$# ,2 %*-)+ +#-# $#%0-&7#$ &( *# /)/#-8 !# -&0# %#$1&( )-#3#-*&0)116 2#$ )005-)*#16 +&*,5* -#1)*&3# %1&/ #-,-9 )($ *# %#$1&( %#/)-)*&( )005-)06 &% #(%5-#$ 76 5%&( )-&$ /1)*# -577#- 0,(3#6&( 7#1* +&* *# #:5&$&%*)(0# ,1# ,( 7,* %&$#%87#5 3(+$8 9%-#: ;424/.,# -(02.+,0#, ,+.5 31%-1 0.# () $,+.3: +.$2/.,#+: *#+,%-./ )#0#-1.%$0EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEFFFF载荷 N O(PQ!RSTQQ#USUTQQ!SQ$Q!;PPV RP!RRV PTQQV $U#STV QT#U#V $Q#$#V S$UUUV UP!66UV PT$V #QV PR$V !U!V RQ!UV S!T#UV !#!SV QRT!V !UQ!V SQ!S!V !Q!V RTSTV QQTQQV Q#;6TRV QQV #QRTV T$RUV !TRV QQRRV URUV Q;UV Q!$V S#!V PQ!SV #PV Q!SV #V !Q等效应力 !$QV P$!$!V $TQ!V !TQ#V RUTQV $T!TRQV #U6 ! 曲线， 具体数值参见表 !。 由于篇幅所限， 加载点的载荷 W 位移变化曲线、最大应力点的弹塑性应变 W 载荷变化曲线不再给出。最大应力点所在位置即为后桥危险截面，最大应力点在后桥壳加载处的内侧， 与试验时发生断裂的位置完全吻合。图 T 断裂点有载荷 W 效应力曲线表 ! 断裂点的应力 N XY1由 = ! 曲线可见， 随着载荷的增加， 等效应力逐渐增大，在应力达到屈服前， 变形为弹性变形， 曲线呈线性变化。当应力达到 TQS XY1 时开始屈服， 进入屈服状态以后， 应力缓慢增加。当载荷增到 Q!SO( 后，曲线开始变化，即从 Q!SO( 开始曲线向上翘起。此时最大应力点所在截面的屈服区已经达到相当大的比例，承担更大载荷的能力开始减弱。试验得到的五个试件的断裂载荷分别为 QS、 Q!S、 QTS、 Q!S、 UQSO(， 五个试件的断裂载荷均值为 Q!SO(， 标准差为 #$V #RO(。 所以从计算反映的断裂载荷与试验的断裂载荷是一致的。Q 结论通过弹塑性有限元模拟方法，求得了汽车后桥的与试验载荷对应的变形和应力， 与试验结果对比分析， 计算结果合理。计算结果为汽车后桥的强度评价及疲劳寿命估算 ZU 提供了所需要的数据。参考文献! 陈军祥等 V ? 图 ! 纵向进给机构引进样机因价格和使用成本偏高稻农难以接受。为此我们经几年的研究尝试利用稻草、稻壳和废纸并加入各种肥料及微肥制成营养钵盘，进行植质钵育秧栽植，并研制了相应的与该技术配套的栽植机纵向进给机构。经几年的试验研究以及多种方案的对比，设计出一种专用的栅板橡胶带式纵向进给机构，通过田间试验证实，这种机构作为该机械的核心部件可靠性大大提高， 将伴随着栽植机投入大批量生产。 纵向进给机构的结构设计纸盘水稻钵秧栽植机的工作过程是将旱地里育好的水稻纸盘钵秧苗盘整体地置于栽植机秧箱上的栅板橡胶带式纵向进给机构中， 纵、 横向进给机构与栽植臂协调工作， 共同完成分秧并通过栽植臂最终将钵秧苗植入田间。 由于育秧盘的结构 （图 所示）其穴钵纵横为经纬排列，所以钵苗的株、行间距均为!#$。栅板橡胶带装置位于栽植机秧箱下方的秧门附近正中央% 其带面为栅板形% 封闭的栅板橡胶带分别套在秧箱背面的两根步进轴的进给轮上% 其动力由工作箱输出的摆动力通过摆臂及棘轮机构提供。橡胶栅板间间距与钵盘上的钵块尺寸相吻合， 每排钵块均与栅板啮合% 并随橡胶栅板带前进无相对滑差%进给准确。栅板橡胶带的两边各有一排等距型孔，进给轮爪插入其中。当进给轮转过一个角度 （一齿） 时% 通过轮爪拨动胶带前进一步% 使秧钵盘被推进一排均匀进给，确保栽植机构准确分秧。图 水稻植质钵育秧盘! 纵向进给机构的工作原理如图 ! 所示， 图中 为秧盘长压条、 ! 秧盘短压条、 & 秧盘挡板、 滑道、 ( 秧箱、 ) 护苗器、 * 秧盘定位支撑切割装置、 + 方管、, 板式橡胶带、 # 驱动轮、 植质钵育秧盘。 作业前打开长压条 将秧盘置于板式橡胶带 , 上， 并使之处于分秧位置。 作业时分秧装置每插一穴秧苗，横向进给机构驱动秧箱移动一个穴距（!#$） 。当插完一排秧苗后，插秧机的自动纵向进给机构工作。其动力由机器的工作箱提供的摆动力矩，转变成棘轮棘爪机构的回转运动，再通过链条传动将运动传给驱动轮 #，通过栅板橡胶带带动植质钵育秧盘 向前进给一个行距（!#$） ，完成纵向进给运动，使纵向进给量的精度提高，有效地保证了秧苗的栽植精度。为了使每一盘的最后一排秧苗均能顺利分秧， 本机械上设置了秧盘挡板 &， 既保证了每盘的最后一排秧苗的分秧，又能确保与下一盘秧苗的适时连接，使插秧过程连续进行， 有效地控制缺苗率。& 秧盘支撑定位切割装置水稻植质钵育移植技术要求移植机的纵向进给和横向进给准确到位，同时分秧时秧盘处在秧门附近必须有刚性支撑，以保证使用植质钵育秧盘这种秧苗特殊载体时的准确分秧。为了满足上述要求，在我国现有普遍使用的插秧机上进行了改进，除了上节描述的纵向进给机构以外， 又增加了如图 &所示的秧盘定位支撑切割装置。 图中 为秧盘、! 秧门、 & 栽植臂、 正在分秧中的秧苗、( 护秧舌、 ) 秧箱、 * 托板、 + 秧盘定位支撑切割器。由于横向进给量与钵盘上钵块的横向间距相等% 但若秧箱上的钵盘横向自由度过大% 则严重影响栽植臂的准确分插。专用横向进给分秧支撑切割装置是由横向为等距排列的% 并垂直与秧箱上平面顺纵向布局的若干钢条组成% 其间距亦等于钵块的横向间距。 该装置位于秧箱的最下端秧门上方% 通过螺钉固定在秧箱上。 当植质秧盘 ! 纵向进给时% 两个钵块之间缝隙可沿支撑切割钢条下滑% 同时钵盘横向移动自由度受到限制% 实现横向定位。当栽植臂 的分秧爪在秧门处分秧时% 其钵块因其两侧有钢条支撑% 便形成有支撑切割% 从而避免了钵块连带现象% 使其顺利分秧并植入田间% 保证立苗度和均匀度。图 & 秧盘定位支撑切割装置 结束语植质水稻钵秧栽植技术及其配套机械是目前国内外位居先进地位的水稻移植技术和机械， 它的研究是一项溶农业、 农机、机械和造纸行业为一体的系统工程，在这项研究中我们已向国家知识产权局申请了一项 “发明专利” 和两项 “实用新型专利” 并获批准。就栽植机而言， 与目前国内外普通栽植机不同， 它需要的纵、 横向进给均特别精确。为了确保分秧精度， 横向进给机构是它的核心部件， 如若进给不到位， 则分秧后田间会出现几米内无秧苗， 反之几米内出现重苗。而采用我们研制的特殊 “水稻植质钵秧栽植” 纵向进给机构， 可有效的确保进给准确， 从而有效的保证分秧栽植的高精度要求。参考文献 丁元贺 - 水稻机械化高产栽培./0- 哈尔滨： 黑龙江科技出版社，,(， +* 1 ,-! 陈恒高等 - 水稻机制钵苗抛秧机的研究.20- 北京： 农业机械学报，,)（&） ， * 1 (-& 陈恒高等 - 机械手式水稻抛秧机的研究.20- 北京： 农业机械学报，,+（&） ， + 1 (!- 高英武% 任述光 - 步进式水稻钵苗摆植机送秧机构的研究.20 - 北京：农业机械学报， !#& 345- & 64- -( 董锋% 耿端阳% 汪遵元 - 带式喂入钵苗栽植机研究.20- 北京： 农业机械学报， !# 345- & 64- !7!8-! # !机械设计与制造29:- !#64- &/;:?AB?CD:E/;:9F;G9?机械设计与制造第期年月一一文幸编号一一一钵育水稻栽秧机分秧进给机构的设计陈恒高黄晓威张吉军黑龙江八一农垦大学工程学院,大庆一,一,一,面,【摘要】介绍 了一种新型纸盘水稻钵育栽袂机分袂进给机构,该机构采用等距型孔栅板棣胶带实现纵向进给,无相对滑差,进给准确,确保栽袂准确。关键词水稻植质钵育秧盘钵苗栽植机几。翻。耐、成咭尸,。如站。耐耐鳍,咭哪力泌明耐女。了。去。,即几刚肠沁以,配山勿沙 坛妙沮以几优哪、记众形一中图分类号文献标识码植质水稻钵育栽培是目前早育稀植中最先进的技术之一。它不仅可以有效的提高水稻的产量,而且可以解决其它种植方法无法避免的诸如用土量大,取土困难,大量早田土、山地土、草炭土向水田转移,导致自然环境受到严重破坏等难题。我们经几年的研究尝试利用稻草、稻壳和废纸并加人各种肥料及徽肥制成营养钵盘水稻秧苗载体,进行植质钵育秧栽植,并利用我国目前普遍使用的插秧机对其纵向进给机构、横向进给机构、分秧机构进行了改进研制成与该技术配套的植质水稻钵育栽植机。经几年的试验研究以及多种方案的对比,通过田间试验证实,这种机构作为该机械的核心部件可靠性大大提高,将伴随着栽植机投人批量生产。纵、横向进给机构的结构设计纸盘水稻钵秧栽植机的工作过程是将早地里育好的水稻纸盘钵秧苗盘整体地置于栽植机秧箱上的栅板橡胶带式纵向进给机构中,纵、横向进给机构与栽植育协调工作,共同完成分秧并通过栽植份最终将钵秧苗植人田间。由于育秧盘的结构图所示其穴钵纵、横为经纬排列,所以钵苗的株、行间距均为。这种机械传统的插秧机无法完成,因此,对其双响螺旋轴和纵向进给机构进行了改进。双 向螺旋进给机构的设计秧箱、链箱、栽植臂等参数不变,但移箱机构参数中原机分秧决数为次,横向进给量,该项目分秧次数要求次,横向进给食为,横向移动总量为,为此必须改变工作箱中双向螺旋轴的基本参数与相应量的结构见图,由图 中可见 在保证总移动量的情况 下,将 螺距由改为,轴径也相应加大,由 中改为中二,其螺旋升角比原机还小 见图。因此改变后增大了轴向推力,提高了螺旋轴的寿命。为此双联移动套也相应的作了变动。工作箱内其它部件均可通用。尹尹二叭明明口口口仁丁口口【沈匡】 工工口口口,丫件 丫丫【工民民民尸厂厂 士 飞月二二了口口口【工比 了艾工工洲洲洲八八万徉节图水稻植质钵育秧盘图双向螺旋轴纵向进给机构的设计该机械要求纵向进给量为二。主动轮币。,转角次原主动轴,故其链传动增速比为,而且改变了原从动轴工作的缺陷。如图所示。栅板式橡胶带装置位于栽植机秧箱下方的秧门附近正中央其带面为栅板形,封闭的栅板橡胶带分别套在秧箱背面的两根步进轴的进给轮上,其动力由工作箱箱出的摆动力通过摆竹及棘轮机构提供。橡胶栅板间间距与钵盘上的钵块尺寸相吻合,每排钵块均与栅板啮合,并随橡胶栅板带前进无相对滑差,进给准确。栅板橡胶带的两边各有一排等距型孔,进给轮爪插人其中。当进给轮转过一个角度一齿时,通过轮爪拨动胶带前进一步,使秧钵盘被推进一排均匀进给,确保栽植机构准确分秧。氏氏、 认 二一奋妥妥岁杀决决齐齐不厂芝芝刀又阮阮阮轮一一一尸尸尸图钵苗纵向进给机构秧盘支撑定位切割装置水稻植质钵育移植技术要求移植机的纵向进给和横向进来稿日期一一 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 机械设计与制造一一珍第期年月文章编号一一一转子试验器的应力分析与碰摩故障的研究金业壮沈 阳航空工业学院,沈阳东北大学,沈阳王德有沈阳发动机设计研究所,沈阳巧一,一,雌,叭彩斌。耐用自主设计开发的的某型发动机模拟试验器再现试车中的某些机械故障和现象通过变的组合测试并结合理论分析识别 出与碰摩故障或现象相对应 的特征,为进一步实时发动机工作状 态监侧与保障试车安全提供了重要依据。关键词发动机 转子试验器碰摩应力分析 状态监测的自晌白引卜口翻砂、田的、的的卜口理。耐尸人入,占。心。郡咭,叩妙犷俄沂馏卿叮动厅鳍尸勿咭动切幼尸。云山咭山心面、佣店吧目吧自月亩心娜阅吧田性翻八切自月浦返闷讨呼吧,艺吧乡忽厄尸理吧乡坦侧少琶龟乡厄傀乡注,少艺弋 乡艺吧 乡艺它尸巴吧 夕吧产忍乡忍吧 夕忽吧少吕吧 少巴吧夕忍甲夕忽,夕理 乡吕吧 乡尽吧砚乡巴咫夕艺阅乡忿, ,吕乡忍飞 乡,乡毖吧少忍吧 乡佗咫乡巴傀夕忍吧 乡也吧 少毖吧 乡艺吧 乡巴吧 乡忍吧 夕艺妞尸艺吧,毯 吧 夕吕也电 弓中图分类号文献标识码某模型转子试验器是 由沈阳发动机设计研究所 自主设计开发的模拟研究涡喷、涡扇航空发动机一些机械故障和特定现象的试验器。该试验器可以模拟再现航空发动机试车中可能出现的某些机械故障和现象,通过测取相应的振动信号并结合理论分析找出与该故障和现象对应的特征。利用这些特征,有助于在发动机试车监测过程中识别不正常工作状态时可能产生来稿日期一一基金项目“十五,国家重点科技攻关计划项目人一给准确到位,同时分秧时秧盘处在秧门附近必须有刚性支撑,以保证使用植质钵育秧盘这种秧苗特殊栽体时的准确分秧。为了满足上述要求,在我国现有普遍使用的插秧机上进行了改进,除了上节描述的纵向进给机构以外,又增加了如图所示的秧盘定位支撑切割装置。图中为秧盘、秧门、栽植臂摊正在分秧。图秧盘定位支撑切割装置中的秧苗、护秧舌、秧箱、托板、秧盘定位支撑切割器。由于横向进给量与钵盘上钵块的横向间距相等,但若秧箱上的钵盘横向自由度过大,则严重影响栽植臂的准确分插。专用横向进给分秧支撑切割装置是由横向为等距排列的,并垂直与秧箱上平面从顺纵向布局的若干钢条组成,其间距亦等于钵块的横向间距。该装置位于秧箱的最下端秧门上方,通过螺钉固定在秧箱上。当植质秧盘纵向进给时,两个钵块之间缝隙可沿支撑切割钢条下滑,同时钵盘横向移动 自由度受到限制,实现横向定位。当栽植臂的分秧爪在秧门处分秧时,其钵块因其两侧有钢条支撑,便形成有支撑切割,从而避免了钵块连带现象,使其顺利分秧并植人田间,保证立苗度和均匀度。结束语植质水稻钵秧栽植技术及其配套机械是目前国内外位居先进地位的水稻移植技术和机械,它的研究是一项溶农业、农机、机械和造纸行业为一体的系统工程,在这项研究中我们已向国家知识产权局申请了一项“发明专利”和两项“实用新型专利”并获批准。就栽植机而言,与目前国内外普通栽植机不同,它需要的纵、横向进给均特别精确。为了确保分秧精度,横向进给机构是它的核心部件,如若进给不到位,则分秧后田间会出现几米内无秧苗,反之几米内出现重苗。而采用我们研制的特殊“水稻植质钵秧栽植”纵向进给机构,可有效的确保进给准确,从而有效的保证分秧栽植的高精度要求。参考文献丁元贺水稻机械化高产栽培【哈尔滨黑龙江科技出版社,陈恒高等水稻机制钵苗抛秧机的研究【北京农业机械学报,一陈恒高等机械手式水稻抛秧机的研究【北京 农业机械学报,、高英武,任述光步进式水稻钵苗摆植机送秧机构的研究【北京农业机械学报, 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 基于SolidWorks钵育水稻插秧机 进给机构动态仿真设计,学生姓名：于志