奶牛跛行廣泛存在于養(yǎng)殖場(chǎng)中,奶牛跛行病不僅會(huì)降低牛奶產(chǎn)量,導(dǎo)致奶牛身體狀況下降,還會(huì)嚴(yán)重影響奶牛的繁殖性能,甚至?xí)䦟?dǎo)致奶牛過早地被淘汰。而一般的方法不易識(shí)別早期跛行的奶牛,錯(cuò)過了最佳的治療時(shí)間。目前課題組已有一套壓力量測(cè)步道(Walkway),可以擷取步態(tài)參數(shù)。編寫后處理軟件,利用Walkway對(duì)奶牛進(jìn)行檢測(cè),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行提取和分析,及時(shí)發(fā)現(xiàn)輕度跛行的奶牛,盡快進(jìn)行治療提高奶牛跛行的治愈率。在試驗(yàn)前期,后處理軟件的開發(fā)中,由于試驗(yàn)環(huán)境限制等因素,不便于將奶牛直接引入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)。為方便試驗(yàn),設(shè)計(jì)奶牛步態(tài)模擬裝置,使其能夠模擬出奶牛的不同行走狀態(tài),以便為后處理軟件的調(diào)試提供依據(jù)。同時(shí),利用該裝置可以建立奶牛早期跛行數(shù)字化識(shí)別的初始模型數(shù)據(jù)庫,便于后期對(duì)奶牛的跛行進(jìn)行評(píng)分。通過結(jié)合之前學(xué)者的研究成果,根據(jù)可用于奶牛跛行早期識(shí)別的主要步態(tài)參數(shù),本文提出了一種能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)步速、步長、下踏峰值壓力、支撐時(shí)間以及接觸角度進(jìn)行模擬控制的機(jī)構(gòu)方案。利用Solidworks完成了該裝置虛擬樣機(jī)的建立,并利用Solidworks Simulation模塊以及Solidworks Motion模塊完成相關(guān)設(shè)備的選型計(jì)算與關(guān)鍵零部件的校核,然后利用Solidworks繪制零件圖和裝配圖用于加工生產(chǎn),最后在Walkway上使用該裝置進(jìn)行試驗(yàn),結(jié)果表明該裝置性能良好,步速可以達(dá)到1.753m/s,步長可以達(dá)到1635mm,下踏峰值壓力可以達(dá)到2101.12N,左右偏轉(zhuǎn)角度可以達(dá)到-17.24°～17.29°,前后偏轉(zhuǎn)角度可以達(dá)到-42.93°～45.96°,支撐時(shí)間可以達(dá)到5.38s,滿足對(duì)奶牛步態(tài)進(jìn)行模擬的要求。
【學(xué)位單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：S858.23;S817
【部分圖文】：

圖２機(jī)械牛蹄裝置［２３］逡逑Ｆｉｇ．２邋Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ邋ｃｏｗ邋ｈｏｏｆｌ２３］逡逑

ｅｃｈａｎｉｃａｌ邋ｔｒａｍｐｌｉｎｇ邋ｄｅｖｉｃｅ邋ｏｎ邋ｔｒａｃｋｓ邋ｆｏｒ邋ｕｓｅ邋ｏｎ邋ｓｍａｌｌ，任繼周等［？開展的高山草原踐踏試體重，另一端配羊蹄，以此來模擬放］研制的草坪踐踏器是對(duì)運(yùn)動(dòng)員在草坪，該踐踏器主要由框架和２個(gè)半徑不沙，并用自行車鏈條來傳動(dòng)。當(dāng)它滾不一的踐踏。逡逑ＨｕｎｔＵ７］用截面為橢圓形的滾子安裝足果。逡逑摩擦力和垂直下砸同時(shí)達(dá)到或接近真進(jìn)行改造，研制出了電動(dòng)蛙式草坪踐草坪受力接近真實(shí)水平。逡逑家畜模擬踐踏器研宄中，采用氣壓傳器。通過壓縮氣體進(jìn)入汽缸，推動(dòng)活

并且在一定條件下具有自鎖功能。逡逑當(dāng)角度控制機(jī)構(gòu)發(fā)生偏轉(zhuǎn)后，牛蹄下踏與地面接觸時(shí)，就會(huì)繞轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生一個(gè)力逡逑矩如圖７所示，若不作任何處理，那么這個(gè)力矩就會(huì)使牛蹄繼續(xù)繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，因此逡逑利用蝸輪蝸桿減速機(jī)的自鎖性，使牛蹄下踏時(shí)也能保持在所設(shè)置的偏轉(zhuǎn)角度而不變逡逑化。逡逑｜邋Ｆ逡逑圖７角度控制機(jī)構(gòu)受力情況示意圖逡逑Ｆｉｇ．７邋Ｆｏｒｃｅ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ａｎｇｌｅ邋ｃｏｎｔｒｏｌ邋ｍｅｃｈａｎｉｓｍ逡逑３．６．１蝸輪蝸桿減速機(jī)型號(hào)的確定逡逑為方便對(duì)角度的控制，所選電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)，因此選用配步進(jìn)電機(jī)用的１＾４＾逡逑減速機(jī)。ＮＭＲＶ減速機(jī)，外殼采用鋁合金鑄造，具有重量輕，強(qiáng)度高，散熱性能好逡逑等優(yōu)點(diǎn)，且與電機(jī)連接方便簡(jiǎn)單。所配步進(jìn)電機(jī)型號(hào)不同蝸輪蝸桿減速機(jī)的規(guī)格尺逡逑寸也不相同，配５７步進(jìn)電機(jī)的蝸輪蝸桿減速機(jī)輸出軸的軸徑為１４＿，配８６步進(jìn)逡逑電機(jī)的蝸輪蝸桿減速機(jī)輸出軸的軸徑為１８＿。逡逑由前文可知，奶牛單腿承重的最大值約為２０１０Ｎ，并且在跛行以后跋肢所分配逡逑的重量會(huì)減少。在奶牛跋行早期蹄部與地面的接觸時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)角度’跋行越嚴(yán)重逡逑偏轉(zhuǎn)的角度也會(huì)也會(huì)越嚴(yán)重，當(dāng)跛行嚴(yán)重到一定程度時(shí)牧場(chǎng)的工作人員己經(jīng)能夠很逡逑容易地辨別奶牛已經(jīng)發(fā)生跋行

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2829487