橡膠作為工業(yè)設備和生活用品的制造原料,在工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療衛(wèi)生和日常生活中起著舉足輕重的作用,對國家經(jīng)濟發(fā)展也有著重要的意義。根據(jù)國家采膠標準以及橡膠樹割膠要求,本文研制了一種快速、簡便、可代替人工的全自動橡膠割膠機,采用螺旋割膠軌跡和柔性導向切割的仿形驅(qū)動機構(gòu),實現(xiàn)機械割膠工作面的精準定位、運動自動控制、樹干徑向形態(tài)仿形切割等功能。本文對提高割膠效率,降低人力成本,增加效益具有重要意義,從而推動割膠由勞動密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變。本文主要內(nèi)容如下:第一,選取橡膠樹干直徑在200mm³00mm范圍內(nèi)作為研究對象,分析膠林樹木生長特征并采集橡膠樹樹表特征。采用數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析等方法,找出擬合線范圍,為后續(xù)設計一種能快速、穩(wěn)定安裝在橡膠樹采膠區(qū)域的定位機構(gòu)提供理論依據(jù)。第二,利用力學傳感器采集人工傳統(tǒng)割膠刀下切割不同耗皮量的切割力,確定割膠運動中所需的驅(qū)動力,結(jié)合人工割出的采膠標準線,有效地實現(xiàn)割膠運動。用已有橡膠樹干割膠區(qū)域內(nèi)徑向幾何形態(tài)作為仿形靠模,實現(xiàn)采膠軌跡線的仿形運動,對于割膠徑向限位和控制耗皮厚度具有較好的柔性調(diào)節(jié)能力,并有效實現(xiàn)了刀片切割的切割要求,從而保護樹干層... 

【文章來源】：廣東海洋大學廣東省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外橡膠割膠工具的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 課題研究的來源及目標
        1.3.1 課題研究的來源
        1.3.2 本文的研究目標
    1.4 課題主要研究內(nèi)容及方法
2 關(guān)于橡膠割膠的技術(shù)標準與機械采膠分析
    2.1 引言
    2.2 橡膠樹膠乳組織特征及割面分析
        2.2.1 橡膠樹的樹皮組織結(jié)構(gòu)
        2.2.2 橡膠樹的割線位置
    2.3 橡膠膠乳的采膠技術(shù)分析
        2.3.1 樹皮消耗量(耗皮厚度)
        2.3.2 割膠深度范圍
        2.3.3 下刀、收刀的技術(shù)要求
        2.3.4 割面與割線的形成特點
    2.4 采膠技術(shù)的關(guān)鍵因素
        2.4.1 橡膠樹水囊皮的影響
        2.4.2 采膠周期與耗皮厚度的關(guān)系
        2.4.3 前后割水線的保護
    2.5 機械割膠的技術(shù)分析
        2.5.1 關(guān)于刀片的切割形式
        2.5.2 切割力的采集
    2.6 橡膠割膠機的三維結(jié)構(gòu)方案的提出
        2.6.1 自動化橡膠割膠機的設計要求
        2.6.2 橡膠割膠機的三維結(jié)構(gòu)方案
    2.7 本章小結(jié)
3 橡膠樹割膠機的關(guān)鍵機構(gòu)設計
    3.1 引言
    3.2 整機的定位機構(gòu)
        3.2.1 三點式的結(jié)構(gòu)設計
        3.2.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
        3.2.3 定位機架的設計
    3.3 仿形驅(qū)動機構(gòu)設計
        3.3.1 仿形驅(qū)動機構(gòu)的設計與選擇
        3.3.2 關(guān)鍵零部件的選型
        3.3.3 仿形驅(qū)動的動力學分析
        3.3.4 仿形驅(qū)動機構(gòu)的軌跡仿真
    3.4 柔性導向切割機構(gòu)設計
        3.4.1 基于虛擬樣機的切割器機構(gòu)設計
        3.4.2 柔性導向切割機構(gòu)的運動仿真分析
    3.5 周期調(diào)節(jié)機構(gòu)設計
        3.5.1 周期調(diào)節(jié)機構(gòu)的三維結(jié)構(gòu)
        3.5.2 絲杠與電機的選用
        3.5.3 機構(gòu)仿真參數(shù)的設定
        3.5.4 周期運動的仿真數(shù)據(jù)分析
    3.6 刀片在運動時的結(jié)構(gòu)應力分析
    3.7 控制系統(tǒng)設計
        3.7.1 控制元件的選用研究
        3.7.2 各電路元件的電路設計
        3.7.3 控制程序設計
    3.8 本章小結(jié)
4 全自動橡膠割膠機的實驗與影響機理研究
    4.1 引言
    4.2 割膠機的性能參數(shù)
        4.2.1 割線與樹軸的夾角測定
        4.2.2 切割后的螺旋角評定模型
        4.2.3 實驗樣機的關(guān)鍵機構(gòu)模型
    4.3 割膠運動的工作性能影響機制研究
        4.3.1 切割運動的實驗路線
        4.3.2 割線的螺旋角分析
    4.4 切削運動對采膠割面的影響機制
        4.4.1 切割運動的實驗研究
        4.4.2 切削樹皮寬度的數(shù)據(jù)測量
    4.5 割膠耗皮的影響機理研究
        4.5.1 耗皮厚度的實驗研究
        4.5.2 割面的影響分析
    4.6 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
        5.1.1 研究結(jié)果
        5.1.2 主要的創(chuàng)新點
        5.1.3 存在的問題
    5.2 未來展望
參考文獻
致謝
作者簡介
導師簡介



本文編號：3640697