全自動植樹車說明書-合肥學院-文庫吧
2025-07-19 10:06 本頁面
【正文】 地面一定高度。起初我們采用連桿機構(gòu)，通過拉簧控制它的回程，但測試發(fā)現(xiàn)彈簧力過大，工作時難以克服拉簧產(chǎn)生的阻力。最終選擇曲柄滑塊機構(gòu)，機構(gòu)具有急回特性，通過增加一個限位開關，運動精確到位，覆土均勻，效果很好（機構(gòu)如圖33所示）。為避免自鎖現(xiàn)象，需對機構(gòu)尺寸進行合理設計。10限位擋板9覆土構(gòu)件8鉸鏈7絆軸6連桿5銷4支架3齒輪1限位開關2電機圖33 覆土機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖工作原理是：電機正轉(zhuǎn)，帶動齒輪3轉(zhuǎn)動，齒輪3具有曲柄的作用，它帶動連桿作平面運動，聯(lián)結(jié)在連桿端部的滑塊接觸到地面，開始工作行程，完成覆土功能。然后電機反轉(zhuǎn)，執(zhí)行快速回程。通過開關傳感器，控制機構(gòu)準確回到起始位置，避免了由于慣性等因素造成機構(gòu)運動的不穩(wěn)定。 （3）同步傳送帶移苗機構(gòu)的設計 設計移苗機構(gòu)應考慮移苗操作要穩(wěn)定、精確、連續(xù)，充分利用車廂空間，盡可能多放置樹苗。同步傳送帶傳動具有穩(wěn)定、可靠的優(yōu)點，滿足移苗操作要求，該機構(gòu)采用兩個光電傳感器，具有定位識別功能，提高了移苗操作的精確程度，有利于機械手準確抓取樹苗。（見圖34所示） 圖34 同步傳送帶移苗機構(gòu)示意圖8主動齒輪7同步帶6機械手5光電傳感器4從動帶輪1車身3從動齒輪2裝苗容器機構(gòu)由同步傳送帶、四個齒輪、兩個滑輪組成，其中構(gòu)件8為主動齒輪。當混合排列不同樹苗時，植樹機能自動區(qū)別不同種類的樹苗。如樹苗按ABAB...AB排列，因首末兩棵樹的間距與其它相鄰兩棵樹的間距不同，從而確定起始位置是哪種樹苗。每個裝苗容器放置一棵樹苗，樹苗能夠平穩(wěn)、可靠、連續(xù)傳送。 （4）機械手送苗機構(gòu)的設計 機械手一般結(jié)構(gòu)復雜、價格昂貴，為了降低植樹機成本，采用簡易機械手。我們先后設計出螺紋式、氣動式和繞線式機械手，最后選擇了繞線式機械手。為了保證機械手轉(zhuǎn)動位置精確，使用兩個限位開關分別控制其兩個極限位置（如圖35所示）。10蝸輪6限位擋板13蝸桿12限位開關11螺桿9限位開關8手指7手指5限位開關4電機3限位開關2導向軸1電機 13圖35 機械手結(jié)構(gòu)圖工作原理為：蝸輪10可以相對機架旋轉(zhuǎn)360度，螺桿11通過螺旋傳動帶動智能手指7和8作升降運動，智能手指的開合由電機4帶動繞線控制。兩手指各裝有開關5和12。在作抓取樹苗的動作時，如果抓取到樹，限位開關5壓觸樹干；如果沒有抓取到樹，限位開關12壓觸限位擋板6。根據(jù)開關5和12的狀態(tài)，決定控制手指的電機4是否繼續(xù)轉(zhuǎn)動、反轉(zhuǎn)或者停止。 （5）鎮(zhèn)土機構(gòu)的設計 人工植樹中，鎮(zhèn)土是用腳壓實實現(xiàn)的，腳可在樹坑的任意位置踩壓?；谶@一思想，鎮(zhèn)土機構(gòu)要能旋轉(zhuǎn)360度，可以在樹坑處任意位置鎮(zhèn)壓土壤，并且用程序控制實現(xiàn)分層壓土。（如圖36所示）工作原理是，不完全齒輪4與定軸輪系嚙合，帶動固定在不完全齒輪下面的各個鎮(zhèn)壓裝置旋轉(zhuǎn)。鎮(zhèn)壓裝置由汽缸、活塞、鎮(zhèn)土構(gòu)件組成，采用氣動方式，具有其它機械傳動無法替代的浮動作用，保證土壤松緊程度合適。此外，兩個傾斜安裝的鎮(zhèn)壓裝置構(gòu)成一個“V”字型，通過鎮(zhèn)土，樹苗附近形成一個凸臺，這樣下雨時，不會積聚大量雨水，避免樹苗被淹死，有利于提高成活率。5氣缸4不完全齒輪3從動齒輪2主動齒輪1電機圖36 鎮(zhèn)土機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖8支架6活塞7壓塊四、運動和動力分析（一）覆土機構(gòu)分析降落地面過程 : 圖41 覆土機構(gòu)開始位置（狀態(tài)B） 圖42 覆土機構(gòu)中間位置（狀態(tài)C）（1）從狀態(tài)B（見圖41）到狀態(tài)C（圖42，桿3為水平位置）過程利用圖中的拌軸與V型結(jié)構(gòu)處的幾何鎖合使桿3和桿2保持同步運動。此時桿2和桿3可視為同一物體，且圍繞鉸鏈O同速轉(zhuǎn)動。電機轉(zhuǎn)速 n=290轉(zhuǎn)/分鐘，傳動比i=6，利用控制器調(diào)速可實現(xiàn)1~8級轉(zhuǎn)速。 其中：桿3的 傳動比i=60/10=6圖4
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