【摘要】：綠籬修剪是現(xiàn)代城市綠化養(yǎng)護(hù)作業(yè)中一項繁重的任務(wù),國內(nèi)在綠籬修剪自動化領(lǐng)域的研究取得了一定成果,但至今未見有成熟的自動化造型修剪設(shè)備推廣應(yīng)用。在大量查閱相關(guān)文獻(xiàn)并深入開展調(diào)查研究,以及借鑒和綜合國內(nèi)外相關(guān)研究成果基礎(chǔ)上,本文研究一種能對園林景觀樹木、公路綠籬等進(jìn)行自動造型修剪的綠籬苗木修剪機械手。本論文根據(jù)綠籬修剪機械手的工作性能要求確定了關(guān)節(jié)型機械手的機構(gòu)方案,應(yīng)用Pro/Engineer建立了修剪機械手的三維實體模型�；赑ro/Engineer和ADAMS的聯(lián)合仿真技術(shù)對修剪機械手進(jìn)行了動力學(xué)仿真。通過在ADAMS中對修剪機械手進(jìn)行半圓球修剪和圓柱修剪過程的仿真研究,得出了在兩種工況下的各驅(qū)動元件的驅(qū)動力以及驅(qū)動速度曲線,為修剪機械手的元件選型提供了依據(jù)。分析了綠籬苗木修剪機械手在三種典型作業(yè)工況下的受力情況,對修剪機的關(guān)鍵部件底座、大臂及中臂進(jìn)行靜強度分析,校核了其強度和剛度,同時確定了修剪機械手受力最惡劣的作業(yè)工況,并針對該工況對底座、大臂、中臂及小臂構(gòu)成的修剪機械手主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限元模態(tài)分析,確定了該主體結(jié)構(gòu)的固有頻率能夠避開地面激振頻率和修剪刀盤的激振頻率。其次對修剪機械手的底座進(jìn)行最惡劣工況載荷下的瞬態(tài)動力學(xué)分析,表明該沖擊載荷是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞的重要影響因素。在此基礎(chǔ)上對修剪機械手底座進(jìn)行疲勞強度分析,明確了底座疲勞強度薄弱的部位并預(yù)測其疲勞壽命,最后針對三種典型工況對底座進(jìn)行多工況靜力學(xué)優(yōu)化,并對優(yōu)化結(jié)果分別進(jìn)行了驗證,證明了優(yōu)化后底座結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能得到了明顯改善。根據(jù)分析結(jié)果對修剪機械手零部件進(jìn)行選型及其樣機研制,搭建測試實驗平臺對底座進(jìn)行應(yīng)力測試。通過對比底座測試點的有限元計算值與實驗測試值,結(jié)果表明兩者的相對誤差較小,證明了優(yōu)化結(jié)果是正確的。
【圖文】：

邐綠，

本文編號：2634295