發(fā)布時(shí)間：2022-01-14 05:31

　　旱地移栽機(jī)為了滿足栽植株距的要求,常需要在保證速比不變的同時(shí)調(diào)節(jié)栽植頻率和機(jī)具前進(jìn)速度,否則栽植軌跡將發(fā)生改變,從而影響栽植質(zhì)量,為此,提出一種八連桿栽植機(jī)構(gòu)。在分析八連桿栽植機(jī)構(gòu)工作原理的基礎(chǔ)上,建立了八連桿栽植機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,分析了關(guān)鍵連桿長(zhǎng)度對(duì)吊杯掛接點(diǎn)Ky向位移、軌跡、速度、加速度的影響規(guī)律,以及對(duì)極位夾角、搖桿擺角的影響規(guī)律;建立Matlab GUI仿真優(yōu)化界面,采用逐次逼近的方法,得到一組滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)的桿件長(zhǎng)度:l₁為39 mm,l₂為42 mm,l₃為152.04 mm,l₄為153.6 mm,l₅為40 mm,l₆為30 mm,l₇為100mm,l₈為154 mm。采用人工制作的辣椒苗模型,以總合格率、優(yōu)良率為評(píng)價(jià)指標(biāo),對(duì)優(yōu)化得到的栽植機(jī)構(gòu)進(jìn)行栽植性能測(cè)試試驗(yàn),結(jié)果表明,在2種前進(jìn)速度和2種栽植頻率下,栽植優(yōu)良率達(dá)94%,總合格率達(dá)96%,且株距變異系數(shù)在3.25%左右,所設(shè)計(jì)的八連桿栽植機(jī)構(gòu)具... 

【文章來源】：農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2020,51(10)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：10 頁(yè)

【部分圖文】：

八連桿栽植機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖Fig．1Sketchofeight-linkageplantingmechanism

魘疲?捎彌鶇偽平?姆絞接嘔??得出一組具有急栽特性與傳力特性最優(yōu)的八連桿機(jī)構(gòu)連桿長(zhǎng)度。通過田間試驗(yàn)驗(yàn)證在不同前進(jìn)速度下的缽苗直立度等栽植性能。1結(jié)構(gòu)與工作原理八連桿栽植機(jī)構(gòu)主要由4部分組成(圖1所示):由曲柄AB、連桿BC、機(jī)架AD、搖桿CD組成的曲柄搖桿機(jī)構(gòu);由連桿EF、平行桿HF、平行桿FJ、放大桿GI、放大桿IK組成的平行四邊形機(jī)構(gòu);由滑塊、可擺動(dòng)滑道、扭力彈簧組成的回復(fù)機(jī)構(gòu);由凸輪、凸輪擺桿、銷軸、拉絲、吊杯組成的開合機(jī)構(gòu)，圖2所示。穴盤苗栽植過程為:電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過連桿EF將動(dòng)力傳輸給滑塊，滑塊在可擺動(dòng)滑道內(nèi)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)平行四邊形機(jī)構(gòu)使得吊杯具有和滑塊相似放大的軌跡;吊杯在土壤上方運(yùn)動(dòng)過程中，由扭力彈簧和連桿EF的作用保證吊杯在未入土之前有一個(gè)豎直姿態(tài);在進(jìn)入土壤的過程中，吊杯保持閉合狀態(tài)，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，吊杯迅速打開，穴盤苗栽入土壤中。在土壤的反作用力作用下，可擺動(dòng)滑道逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定角度，使得吊杯的水平分速度為零，穴盤苗的直立度得以保證;在吊杯離開土壤的過圖1八連桿栽植機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖Fig．1Sketchofeight-linkageplantingmechanism1．曲柄AB2．連桿BC3．搖桿CD4．機(jī)架AD5．搖桿CE6．連桿EF7．平行桿HF8．平行桿FJ9．放大桿GI10．放大桿IK11．吊杯12．滑塊13．可擺動(dòng)滑道14．扭力彈簧圖2開合機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖Fig．2Sketchofopeningandclosingmechanism1．凸輪2．凸輪擺桿3．銷軸4．拉絲5．吊杯程中，吊杯保持張開狀態(tài)，在離地面15cm高度時(shí)，吊杯閉合，如此循環(huán)作業(yè);如圖2所示，裝于曲?

圖3曲柄搖桿機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖Fig．3Sketchofcrankrockermechanism1．曲柄AB2．連桿BC3．搖桿CD4．機(jī)架AD5．搖桿CE式中l(wèi)1———曲柄AB長(zhǎng)度l2———連桿BC長(zhǎng)度l3———搖桿DC長(zhǎng)度l4———機(jī)架AD長(zhǎng)度θ1———曲柄AB的角位移θ2———連桿BC的角位移θ3———搖桿CD的角位移β———機(jī)架AD固定角應(yīng)用歐拉公式eiθ=cosθ+isinθ將式(1)的實(shí)部和虛部分離得l1cosθ1+l2cosθ2=l3cosθ3+l4cos(180°+β)l1sinθ1+l2sinθ2=l3sinθ3+l4sin(180°+β){(2)將式(2)中θ2消除，可得l22－l21－l23－l24+2l1l4cos(θ1－(180°+β))=sinθ3(2l3l4sin(180°+β)－2l1l3sinθ1)+cosθ3(2l3l4cos(180°+β)－2l1l3cosθ1)(3)令A(yù)=2l3l4cos(180°+β)－2l1l3cosθ1B=2l3l4sin(180°+β)－2l1l3sinθ1C=－l22+l21+l23+l24－2l1l4cos(θ1－(180°+β)){(4)則可將式(3)寫成Acosθ3+Bsinθ3+C=0(5)即可求得θ3=2arctan－B+A2+B2槡－C2A－C(6)A點(diǎn)初始坐標(biāo)為(0，0)，A點(diǎn)的位移方程為xA=－vtyA=0{(7)式中t———拖拉機(jī)前行時(shí)間v———拖拉機(jī)前進(jìn)速度機(jī)架AD固定角β是搖桿擺角的一半，β=max(θ3

【參考文獻(xiàn)】：
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