小型無(wú)人插秧機(jī)關(guān)鍵部件動(dòng)力學(xué)分析與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、日本在80年代就發(fā)明了乘坐式無(wú)人駕駛插秧機(jī)，中國(guó)在本世紀(jì)跟進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)，同樣把研究重點(diǎn)放在乘坐式無(wú)人駕駛插秧機(jī)上，但是由于乘坐式插秧機(jī)無(wú)人駕駛市場(chǎng)需求不大且所采用的控制系統(tǒng)，其中包括GPS技術(shù)，成本過(guò)高，一直未能進(jìn)入市場(chǎng)。本論文把無(wú)人駕駛插秧機(jī)開(kāi)發(fā)重點(diǎn)放在步行插秧機(jī)上，采用遙控技術(shù)，其研制裝備成本僅需3000元，且解除了春天農(nóng)民田間作業(yè)的勞苦，其市場(chǎng)前景良好。本論文針對(duì)步行無(wú)人駕駛插秧機(jī)的核心工作部件后插旋轉(zhuǎn)式偏心-非圓行星輪系分插機(jī)構(gòu)進(jìn)

2、行理論分析和試驗(yàn)研究，以及針對(duì)前期研究所遇到的地頭180°轉(zhuǎn)向難題進(jìn)行了田間試驗(yàn)和分析。論文的內(nèi)容主要有以下幾點(diǎn):
　　 1)國(guó)際上通用的步行機(jī)分插機(jī)構(gòu)是曲柄搖桿式，后插旋轉(zhuǎn)式偏心-非圓齒輪行星輪系分插機(jī)構(gòu)是導(dǎo)師發(fā)明的新一代分插機(jī)構(gòu)，已報(bào)國(guó)際發(fā)明專利，與四家企業(yè)合作開(kāi)發(fā)。該分插機(jī)構(gòu)適合配置在小型無(wú)人駕駛插秧機(jī)上。論文建立了該分插機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型;依據(jù)該模型，采用VB與Matlab混編技術(shù)，編制了動(dòng)力學(xué)分析軟件，利用該軟件對(duì)該分插

3、機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，證明機(jī)構(gòu)工作平穩(wěn)，適合小型無(wú)人插秧機(jī)。
　　 2)基于UG、ADAMS環(huán)境建立了后插旋轉(zhuǎn)式偏心-非圓齒輪行星輪系分插機(jī)構(gòu)的虛擬樣機(jī)，添加取秧力進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真和分析，并與理論計(jì)算結(jié)果比較，證明了理論模型的正確性，進(jìn)一步說(shuō)明了該分插機(jī)構(gòu)的工作平穩(wěn)性。
　　 3)為進(jìn)一步證明該該分插機(jī)構(gòu)的工作平穩(wěn)性，進(jìn)行了后插旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)與曲柄搖桿式分插機(jī)構(gòu)動(dòng)在同種插秧機(jī)上的手柄處的振動(dòng)測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明，同等轉(zhuǎn)速條件

4、下，曲柄搖桿式的振幅是旋轉(zhuǎn)式的2倍。
　　 4)為解決小型無(wú)人插秧機(jī)無(wú)人助力轉(zhuǎn)向的問(wèn)題，進(jìn)行了一系列田間實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)表明:
　　 a、機(jī)器在水田土壤和旱田松軟土壤直行工況下，驅(qū)動(dòng)力隨輪子驅(qū)動(dòng)葉片面積的增大而增大;水田土壤與旱田松軟土壤工況比較，在增大同樣的葉片面積情況下，其驅(qū)動(dòng)力增大的比值為2.75倍，表明在水田作業(yè)工況下，葉片增大后驅(qū)動(dòng)力增大的效果比旱田明顯;
　　 b、硬路直行工況下，驅(qū)動(dòng)力與葉片面積呈非線性遞

5、增關(guān)系;
　　 c、機(jī)器在水田土壤和旱田松軟土壤轉(zhuǎn)彎工況下，驅(qū)動(dòng)力隨輪子驅(qū)動(dòng)葉片面積的增大而增大，呈非線性遞增關(guān)系;轉(zhuǎn)彎工況與直行工況相比，在增大同樣的葉片面積的情況下，其驅(qū)動(dòng)力變大;硬路轉(zhuǎn)彎工況下，驅(qū)動(dòng)力隨葉片面積成幾何增長(zhǎng)，驅(qū)動(dòng)葉輪葉片面積增大至1.4倍后，驅(qū)動(dòng)力變化變得不明顯。
　　 實(shí)驗(yàn)表明，驅(qū)動(dòng)葉輪葉片面積的大小對(duì)驅(qū)動(dòng)力有較大影響，水田工況與旱田松軟土壤、硬路工況相比，在增大相同葉片面積的情況下，水田工況下驅(qū)動(dòng)