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一種蘋果自動定向輸送機(jī)構(gòu)的設(shè)計及仿真-文庫吧

2025-09-03 08:03 本頁面


【正文】 ,摩擦輪旋轉(zhuǎn)的角速度為: 蘋果與底部摩擦輪、內(nèi)果盤以及側(cè)向摩擦帶相接觸,蘋果受到底部摩擦輪的作用,其摩擦力產(chǎn)生力矩為 M1,鴆使得蘋果在垂直于輸送方向的鉛垂面內(nèi)旋轉(zhuǎn);側(cè)向摩擦帶與蘋果表面的摩擦力所產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩為鴆,鴆使得蘋果在垂直于輸送方向的水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。蘋果在這兩個力矩作用下,在內(nèi)果盤內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運動,當(dāng)蘋果的果梗與果萼的軸線都位于支撐環(huán)水平面豎直位置時,果梗與果萼凹陷的部分與底部摩擦輪失去接觸,完成定向。左側(cè)視圖為蘋果定向 前狀態(tài),右側(cè)視圖為蘋果完成定向后的狀態(tài)。圖 2 當(dāng)定向好的蘋果與定向殼一起進(jìn)入攝像區(qū)時,定向殼底部摩擦輪與底部摩擦帶脫離。由于支撐環(huán)上表面向上傾斜與側(cè)向輸送帶的夾角小于 900,使得蘋果緊靠在側(cè)向摩擦帶上,并受到側(cè)向摩擦帶摩擦力的作用,蘋果繼續(xù)在垂直于輸送方向的支撐環(huán)水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。蘋果隨定向殼一起進(jìn)入攝像區(qū)后,相機(jī)開始采集蘋果表面信息,由于蘋果只在垂直于輸送方向的水平面內(nèi)做旋轉(zhuǎn)運動,且定向殼內(nèi)果盤開槽一側(cè)正對相機(jī),相機(jī)能夠采集到較完整的蘋果表面信息的同時也避免了對蘋果果梗、果萼部位的拍攝。 送機(jī)構(gòu)動力學(xué)仿真模型 在 Solidworks環(huán)境下,建立了簡化的定向輸送模型,將建好的模型導(dǎo)人到 ADAMS/ViewE101 中,確定每個構(gòu)件之間的運動關(guān)系并添加合適的約束、驅(qū)動和力。圖 3 由于 Solidworks環(huán)境下建立的模型為剛體, Adams 的理論也多用于剛體理論, ADAMS/View中柔性體是利用離散化的若干個單元的有限個節(jié)點的自由度來表示物體的無限多個節(jié)點的自由度,不適合建立帶的模型。為了提高運動仿真的準(zhǔn)確性,獲得較為完整確切的運動學(xué)參數(shù),將建立的剛體模型皮帶柔性化。此 處利用 ANSYS軟件生成皮帶模態(tài)的中性文件 MNF,導(dǎo)人到 ADAMS/View中替換原來的剛性體皮帶從而完成皮帶的柔性化。將在 Solidworks環(huán)境下建立的皮帶模型存為 X_T格式導(dǎo)人到 ANSYS 中,將導(dǎo)人的帶模型在ANSYS軟件環(huán)境下賦予材料特性,材料屬性改為聚酰胺,然后對帶模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分、改變相應(yīng)的參數(shù)生成 MNF 文件,再將生成的 MNF 文件導(dǎo)人到 ADAMS/View的模型中,替換剛性皮帶,完成皮帶的柔性體化。 、約束和力 蘋果自動定向輸送機(jī)構(gòu)開始工作時,側(cè)向摩擦帶在作旋轉(zhuǎn)運動,添加旋轉(zhuǎn)副 ,蘋果定向殼以一定的速度沿著蘋果輸送的方向運動,底部摩擦輪在定向區(qū)一直作旋轉(zhuǎn)運動,添加旋轉(zhuǎn)副。當(dāng)蘋果進(jìn)入定向區(qū)由于重力的作用下落人定向殼內(nèi)果盤與側(cè)向摩擦帶、支撐環(huán)、底部摩擦輪表面有接觸,添加蘋果與皮帶、蘋果與支撐環(huán)、蘋果與底部摩擦輪的實體接觸。 2 結(jié)果與分析 動力學(xué)仿真分析 蘋果果梗與果萼有凹陷,蘋果果梗與果萼所成軸線為 a。蘋果以任意的姿態(tài)落入定向殼中,軸線 a 與 X、 Y、 Z軸的夾角分別為。仿真中選取三種蘋果落入定向殼前的位置,在這三種情況下,當(dāng)蘋果受到干擾力 F的作用被推人到定向殼內(nèi)。在蘋果落人定 向殼內(nèi)果盤時蘋果的姿態(tài)是任意的。第一種情況下, d=900, B=900, 0=00;第二種情況下,僅 =00,p =900, 0=900;第三種情況下,儀 =450
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