全自動(dòng)植樹(shù)車(chē)說(shuō)明書(shū)-合肥學(xué)院-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 植樹(shù)機(jī)主要?jiǎng)幼鞯膱?zhí)行順序依次為：小車(chē)（鉆頭）到達(dá)預(yù)定位置鉆坑；前行一段距離（根據(jù)我們作品的尺寸為21cm）；機(jī)械手轉(zhuǎn)至車(chē)箱抓取樹(shù)苗，同時(shí)同步傳送帶將樹(shù)苗移動(dòng)到指定位置，在取苗之后，同步傳送帶再前移一個(gè)微小距離為下次動(dòng)作作好準(zhǔn)備；機(jī)械手將樹(shù)苗送到樹(shù)坑位置，放入樹(shù)坑并抓穩(wěn)扶直；覆土機(jī)構(gòu)的覆土構(gòu)件移至地面，完成覆土動(dòng)作；鎮(zhèn)土機(jī)構(gòu)的氣缸完成360度的壓土動(dòng)作，然后覆土構(gòu)件抬起；植樹(shù)機(jī)按以上過(guò)程循環(huán)工作。針對(duì)上述情況，我們提出一種新的方案：設(shè)計(jì)一種自動(dòng)植樹(shù)機(jī)，在無(wú)人控制的情況下，完成植樹(shù)過(guò)程。人類(lèi)無(wú)節(jié)制地砍伐森林是產(chǎn)生這些環(huán)境問(wèn)題的主要原因。目前正在實(shí)施的“三北防護(hù)林”工程被稱(chēng)為“綠色萬(wàn)里長(zhǎng)城，它地跨東北西部、華北北部和西北大部分地區(qū)，東西長(zhǎng)４４８０公里，南北寬５６０~１４６０公里，總面積４０６．９萬(wàn)平方工公里，占國(guó)土面積的４２．２％，接近我國(guó)的半壁江山。二、作品的功能及指標(biāo)作品自動(dòng)完成植樹(shù)的各個(gè)過(guò)程動(dòng)作，包括植樹(shù)機(jī)（車(chē)）自動(dòng)行走、鉆坑、移苗、送苗、覆土、鎮(zhèn)土等功能。為此，設(shè)計(jì)時(shí)采用特制的鉆頭鉆出樹(shù)坑，也可根據(jù)需要更換鉆頭，以得到不同直徑以及深度的樹(shù)坑。為避免自鎖現(xiàn)象，需對(duì)機(jī)構(gòu)尺寸進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。如樹(shù)苗按ABAB...AB排列，因首末兩棵樹(shù)的間距與其它相鄰兩棵樹(shù)的間距不同，從而確定起始位置是哪種樹(shù)苗。根據(jù)開(kāi)關(guān)5和12的狀態(tài)，決定控制手指的電機(jī)4是否繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)、反轉(zhuǎn)或者停止。電機(jī)轉(zhuǎn)速 n=290轉(zhuǎn)/分鐘，傳動(dòng)比i=6，利用控制器調(diào)速可實(shí)現(xiàn)1~8級(jí)轉(zhuǎn)速。 i=圖44 覆土構(gòu)件工作位置（狀態(tài)E） 這一過(guò)程中與地面垂直的V型塊在重力、桿3的作用力和摩擦力的作用下 ，最終與地面平行，沿地面滑行。（二）鎮(zhèn)土機(jī)構(gòu)分析從電機(jī)通過(guò)定軸輪系傳動(dòng)到轉(zhuǎn)盤(pán)（不完全齒輪），為了不與的所種樹(shù)苗發(fā)生干涉，轉(zhuǎn)盤(pán)設(shè)有100度角的開(kāi)口。利用其上方的一個(gè)開(kāi)關(guān)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)單方向準(zhǔn)確定位。共安裝6個(gè)開(kāi)關(guān)傳感器，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)作的可靠、準(zhǔn)確、穩(wěn)定。（7）鎮(zhèn)土動(dòng)作由程序控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，利用充氣氣缸對(duì)貯氣罐加壓，然后控制電磁鐵的開(kāi)、關(guān)實(shí)現(xiàn)工作氣缸的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，完成了鎮(zhèn)土功能。我們?cè)O(shè)計(jì)的機(jī)械手結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，提高了植樹(shù)效率。一般植樹(shù)裝置靠人工完成抓苗操作。此外，不完全齒輪的缺口起到兩個(gè)作用，一是避免與覆土機(jī)構(gòu)的升降發(fā)生干涉，二是植樹(shù)機(jī)可以與已種好的苗木順利分開(kāi)。所以不論從我國(guó)客觀國(guó)情，還是從國(guó)家有關(guān)政策而言，植樹(shù)機(jī)尤其是全自動(dòng)植樹(shù)機(jī)具有很大的市場(chǎng)潛力。八、總結(jié)與感謝作品設(shè)計(jì)創(chuàng)作過(guò)程中，不論是在方案設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中，還是在裝配調(diào)試階段，都有我們沒(méi)有考慮到的問(wèn)題出現(xiàn)，往往是一個(gè)問(wèn)題帶出一連串問(wèn)題，導(dǎo)致我們前面所作的努力全都白費(fèi)，又必須重頭開(kāi)始，實(shí)施從實(shí)踐中獲得的改進(jìn)方案。作業(yè)平穩(wěn)、可靠、效率高，適用范圍廣。附圖4 作品測(cè)試過(guò)程歷經(jīng)多日辛勤工作，作品已成雛形。轉(zhuǎn)盤(pán)下方對(duì)稱(chēng)布置兩個(gè)氣缸，可實(shí)現(xiàn)360176。有時(shí)我們之間也會(huì)為了一個(gè)問(wèn)題爭(zhēng)的臉紅脖子粗，但因?yàn)橛泄餐哪繕?biāo)，爭(zhēng)吵隨后也就煙消云散，最終得來(lái)的還是作品技術(shù)的改進(jìn)和更深的同學(xué)友誼。產(chǎn)品可由一般汽車(chē)車(chē)輛制造廠家或農(nóng)用機(jī)械廠承接生產(chǎn)，作品轉(zhuǎn)為產(chǎn)品的可能性較大。按照理論分析得到的運(yùn)動(dòng)參數(shù)工作，該機(jī)構(gòu)傳動(dòng)平穩(wěn)、可靠、效率高，整個(gè)機(jī)構(gòu)在實(shí)現(xiàn)覆土過(guò)程中，動(dòng)作準(zhǔn)確、流暢，采用分層覆土方式，覆土效果明顯，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。該作品能鉆出不同直徑不同深度的樹(shù)坑，可滿足種植不同樹(shù)苗的需要。（4）采用“智能”機(jī)械手指。本作品精心設(shè)計(jì)了各個(gè)功能機(jī)構(gòu)，由控制器和程序依次控制各個(gè)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，并可作一定的自主判斷，植樹(shù)過(guò)程全自動(dòng)化?？梢詫?shí)現(xiàn)了手臂上下運(yùn)動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作準(zhǔn)確。其中，一個(gè)光電傳感器控制移苗精確位置，另一個(gè)光電傳感器確定第一個(gè)裝苗容器。則： 不完全齒輪半徑= =氣缸鎮(zhèn)土?xí)r的力大約為F = 100N，氣缸截面半徑r = 10cm, 氣壓，為提高效率，每次鎮(zhèn)土?xí)r間為1s, 活塞最大伸長(zhǎng)量L=70cm，氣缸壓強(qiáng)為P，功率為P1 ,電機(jī)功率為P2，如下圖： =+=104518 =104518/1= 則： ==4597w所以取用 5000W的電機(jī)。圖45是按照作品尺寸分析得到。在狀態(tài)
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