胡蘿卜纓子的力學(xué)特性及拉拽式收獲部件研究.pdf

1、我國胡蘿卜種植面積和總產(chǎn)量穩(wěn)居世界前列，近年來胡蘿卜的種植規(guī)模仍在持續(xù)快速地增長，但胡蘿卜機(jī)械化收獲程度很低。目前，國內(nèi)外胡蘿卜收獲機(jī)的收獲方式主要是圓盤切割式和拉拽式。圓盤切割式胡蘿卜收獲機(jī)收獲效率高，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性差，圓盤割刀易磨損，胡蘿卜損傷率較高;拉拽式胡蘿卜收獲機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、適合田間作業(yè)，但是拉拽桿易擦傷胡蘿卜，收獲的一致性有待提高。
　　針對以上存在的問題，本文以改善拉拽式胡蘿卜收獲裝置纓果分離效果為目標(biāo)

2、，重點(diǎn)研究了我國胡蘿卜纓子的力學(xué)特性，建立了拉拽式胡蘿卜收獲裝置的數(shù)學(xué)模型，搭建了拉拽式胡蘿卜收獲裝置試驗臺，結(jié)合理論與試驗優(yōu)化了拉拽桿的運(yùn)動學(xué)曲線，針對最優(yōu)的運(yùn)動學(xué)曲線提出并設(shè)計了非圓齒輪驅(qū)動的拉拽式胡蘿卜收獲裝置。本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　1)進(jìn)行了胡蘿卜纓子力學(xué)特性試驗，得出一些具有指導(dǎo)意義的結(jié)論。采用柔性輸送帶夾持胡蘿卜纓子時，為了避免夾持力過小導(dǎo)致胡蘿卜纓子滑落和夾持力過大而夾斷胡蘿卜纓子，夾持力應(yīng)在300N～500

3、N的范圍內(nèi);為了能使胡蘿卜纓果順利分離，拉拽胡蘿卜的力不能小于300N;采用拉拽的方式收獲胡蘿卜時，在400mm/min定速度的拉拽作用下，胡蘿卜纓果分離徹底。
　　2)建立了拉拽式收獲裝置運(yùn)動學(xué)模型，并運(yùn)用MATLAB編寫了拉拽式收獲裝置運(yùn)動學(xué)分析軟件。通過拉拽式胡蘿卜收獲裝置運(yùn)動學(xué)分析軟件輔助分析了拉拽式胡蘿卜收獲裝置相關(guān)參數(shù)對拉拽桿運(yùn)動學(xué)曲線的影響。
　　3)研制了伺服電機(jī)驅(qū)動的拉拽式胡蘿卜收獲裝置試驗臺，通過胡蘿卜纓

4、果分離試驗，得到滿足拉拽式胡蘿卜收獲裝置纓果分離效果的最佳參數(shù);進(jìn)一步優(yōu)化了拉拽桿的運(yùn)動學(xué)曲線，提出了拉桿的理想運(yùn)動學(xué)曲線。并提出了面向拉拽桿理想運(yùn)動學(xué)曲線的非圓齒輪驅(qū)動的同步拉拽式胡蘿卜收獲裝置。
　　4)基于UG三維建模軟件，建立了非圓齒輪驅(qū)動的拉拽式胡蘿卜收獲部件的三維模型，并進(jìn)行虛擬裝配;將虛擬樣機(jī)導(dǎo)入UG運(yùn)動仿真模塊中進(jìn)行運(yùn)動學(xué)仿真分析，輸出拉拽桿運(yùn)動學(xué)曲線;對比UG運(yùn)動仿真與理論計算結(jié)果，驗證非圓齒輪驅(qū)動的同步拉拽式胡