基于五桿機構(gòu)的穴式免耕播種機關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、論文選題源于“國家公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項”(201303011),采用理論分析與創(chuàng)新設(shè)計、虛擬仿真與樣機試驗相結(jié)合的方法,就基于五桿機構(gòu)的穴式免耕播種機關(guān)鍵技術(shù)進行深入的研究。
  通過查閱相關(guān)文獻,歸納各機型在播種過程中的防堵機理,進而得出,現(xiàn)有免耕播種機對秸稈的處理方式分為兩種:一種是對秸稈根茬切斷,清理出播種條帶,另一種是將播種帶上的秸稈移除,兩種方式均可實現(xiàn)免耕播種,但是也存在一些不足,如剪切的方式對作業(yè)部件的要求高,

2、且對秸稈的適應量有限,而移除的方式在干旱條件下作業(yè)時,會引起揚塵現(xiàn)象,同時也存在對作業(yè)部件要求高及功耗大等問題。在此基礎(chǔ)上,明確本論文的研究方向是設(shè)計出不對秸稈殘茬進行處理的免耕播種機構(gòu),采用穴播的方式直接進行打穴播種。
  (1)創(chuàng)新五桿成穴機構(gòu)
  對采用類似作業(yè)方式的農(nóng)業(yè)機械進行分析,得出運動軌跡是各機械保證作業(yè)效果的必要條件。結(jié)合該機構(gòu)作業(yè)條件,需保證大行程小穴口的作業(yè)要求,定位成穴端點的相對運動軌跡為類橢圓形,可在

3、滿足離心率的前提下通過調(diào)整參數(shù)使其絕對軌跡滿足要求。五桿機構(gòu)由于具有較多的尺寸和相位角參數(shù)、不同的驅(qū)動方式和傳動比,可繪制出豐富的軌跡曲線,因此選擇五桿機構(gòu)作為軌跡的形成機構(gòu)。采用五桿機構(gòu)帶動成穴機構(gòu)的方式進行成穴,創(chuàng)新設(shè)計出五桿成穴機構(gòu)。該機構(gòu)既能滿足免耕播種對于軌跡行程的要求,又可有效克服現(xiàn)有免耕播種機在防堵方面存在的不足。
  (2)五桿機構(gòu)參數(shù)求解
  本論文需求得成穴端點的相對軌跡為類橢圓形,絕對軌跡中有效行程較大

4、且繞扣最大橫弦長較小,并符合作業(yè)要求的五桿機構(gòu)參數(shù)組合。根據(jù)其結(jié)構(gòu)約束及空間位置約束,確定參數(shù)關(guān)系,采用軌跡區(qū)域定位,對區(qū)域內(nèi)的軌跡進行特征分析,確定滿足要求的軌跡特征,利用CATIA V5R21機械設(shè)計模塊、知識工程模塊與DMU數(shù)字樣機模塊,對機構(gòu)進行參數(shù)化建模與運動仿真,繪制機構(gòu)在不同參數(shù)組合時的成穴端點軌跡,研究各參數(shù)對軌跡的影響規(guī)律,結(jié)合數(shù)值循環(huán)比較法,在目標函數(shù)及機構(gòu)空間位置的雙重約束下,得出機構(gòu)參數(shù)組合。
  (3)間

5、歇排種機構(gòu)設(shè)計與技術(shù)集成
  為與五桿成穴機構(gòu)相配合形成完整的免耕播種裝置,對其他零部件進行了選型與設(shè)計,并進行集成。左右支撐架給五桿機構(gòu)提供支撐與動力傳遞,間歇排種機構(gòu)保證了在作業(yè)時,只有當五桿機構(gòu)運動到特定位置,排種器才進行排種,確保了種穴一致性,同時避免了五桿機構(gòu)由于動力不足或結(jié)構(gòu)原因停止作業(yè)時種子的持續(xù)掉落,減少了種子的浪費。
  (4)試驗平臺建立與試驗研究
  為觀察五桿成穴機構(gòu)在成穴器夾角不同時的對秸稈的

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