【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，樹高一般在 23m，主樹干直徑可達(dá) 2080cm,樹枝較為茂密，樹冠直徑為4m 左右，樹齡一般在 200 年。一棵油茶樹枝可結(jié) 510個(gè)果實(shí)，如圖 所示，單個(gè)成熟果實(shí)的直徑在 3050mm 之間，重量一般為 50 克。 油茶振動(dòng)采收機(jī)舉升部件的總體方案設(shè)計(jì)原則 最優(yōu)的工作空間 采收機(jī)的工作空間是其末端執(zhí)行器采摘頭上某一參考點(diǎn)所能達(dá)到的所有點(diǎn)的集合，是衡量采收機(jī)工作能力的一個(gè)重要指標(biāo)。釆摘臂的主臂和副臂越長 ,工作空間就越大 ,采摘范圍相對(duì)來說就越廣 ,通用性也就越好 ,而且還可以減少行走機(jī)構(gòu)的移動(dòng)頻率 ,進(jìn)而提高采收機(jī)效率。但是 ,這跟機(jī)械設(shè)計(jì)原則簡(jiǎn)單緊湊相違背。最優(yōu)的設(shè)計(jì)是在工作空間滿足采收機(jī) 作業(yè)的情況下 ,采摘臂長度盡量小 [10]。常用體積指標(biāo) v對(duì)采收機(jī)工作空 8 間進(jìn)行評(píng)價(jià) ,即 : n 33VV=4L? （ 1） （ 1）式中 ,V 為工作空間的體積 。L 為各采摘臂長度之和。 為了使采收機(jī)的作業(yè)目標(biāo)在預(yù)期的工作空間內(nèi) ,不僅需要考慮體積指標(biāo) ,而且還要考慮工作空間的形狀。因此 ,應(yīng)根據(jù)油茶果的實(shí)際分布情況和釆摘作業(yè)的需要 ,對(duì)采摘臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行分析 ,選擇合適的采摘臂構(gòu)型、自由度數(shù)和各臂長度 [11]。 合理的結(jié)構(gòu) 此處省略 NNNNNNNNNNNN 字。如需要完整說明書和 設(shè)計(jì) 圖紙等 .請(qǐng)聯(lián)系 扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)下載！該論文已經(jīng)通過答辯 盡量采用少的自由度 自由度越多 ,靈活性越好 ,機(jī)器就具有越好的操作度。但同時(shí)會(huì)增加機(jī)器的復(fù)雜化 ,控制困難等問題，因此 ,在滿足機(jī)器正常工作的情況下 ,自由度盡量少。 綜上可知 ,釆收機(jī)舉升部件的設(shè)計(jì)根據(jù)具體作業(yè)要求 ,分解采摘作業(yè)動(dòng)作 ,將舉升部件分成采摘臂和采摘頭兩部分 ,參照有關(guān)工業(yè)設(shè)備設(shè)計(jì)中的關(guān)節(jié)配置方式 ,設(shè)計(jì)出具有 最優(yōu)工作空間、避障能力和可操作度的關(guān)節(jié)類型和配置 [14]。 油茶振動(dòng)采收機(jī)舉升部件的總體結(jié)構(gòu) 舉升機(jī)構(gòu) 舉升機(jī)構(gòu)有多種分類方式。按臂架的形狀分類，有直臂式和曲臂式兩種基本型式；按工作臂的型式分類，有四種基本型式，分別為：垂直升降式、折疊臂式、伸縮臂式和混合臂式。根據(jù)高空作業(yè)車，一般設(shè)有變幅機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、平衡機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)。依靠變幅機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)載人工作斗在水平和垂直方向的移動(dòng)；依靠平衡機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)工作斗和水平面之間的夾角保持不變，依靠行走機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)工作場(chǎng)所的轉(zhuǎn)移 [15]。 垂直升降式 高空作業(yè)車的升降機(jī)構(gòu)有剪叉式和套筒式兩種，其中剪叉式應(yīng)用較為廣泛。剪叉式升降機(jī)構(gòu)由多組鉸接成剪形的交叉連桿框架組成。剪叉式升降機(jī)構(gòu)在連桿框架間裝有液壓缸，通過液壓缸的伸縮來改變連桿交叉的角度，從而達(dá)到改變升降高度的目的。該型式的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作平穩(wěn)、負(fù)載能力強(qiáng)，適合較低高度 9 的作業(yè)，但其升降機(jī)構(gòu)只能做垂直運(yùn)動(dòng)，這導(dǎo)致其作業(yè)范圍狹小，所以它的使用場(chǎng)合較少 [16]。 伸縮臂式高空作業(yè)車的升降機(jī)構(gòu)由多節(jié)套疊、可伸縮的箱形臂組成。當(dāng)行駛時(shí)，作業(yè)臂收縮套疊；當(dāng)工作時(shí)，各節(jié)臂采用或獨(dú)立、或順序、或同步的方式伸縮， 以此改變臂架的伸出長度來滿足不同的作業(yè)需求。該型式的主要特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、動(dòng)作平穩(wěn)，同時(shí)可以獲得較大的作業(yè)高度與作業(yè)幅度，因此應(yīng)用非常廣泛。 折疊臂式高空作業(yè)車的升降機(jī)構(gòu)是由多節(jié)箱形臂鉸接而成的。折疊臂式通常采用 2～ 3 節(jié)折疊臂，各節(jié)臂的折疊和展開運(yùn)動(dòng)由各節(jié)臂的液壓缸完成。該型式的主要特點(diǎn)是適合較低高度的作業(yè)，升降機(jī)構(gòu)靈活多樣、適應(yīng)性好、越障能力較強(qiáng)，因此它的應(yīng)用也比較廣泛 [17][22]。 將折疊臂和伸縮臂結(jié)合在一起組成的臂架型式被稱為混合臂式，這種臂架型式融合了兩種基本型式臂架的優(yōu)點(diǎn)，不僅作業(yè)高度和作業(yè) 幅度較大，越障能力也較強(qiáng)，但它的結(jié)構(gòu)也最為復(fù)雜。 根據(jù)以上的對(duì)比分析，油茶振動(dòng)采收機(jī)舉升部件的總體結(jié)構(gòu)采用折疊臂式舉升機(jī)構(gòu)。這種機(jī)構(gòu)在液壓缸的驅(qū)動(dòng)下可以自由升降，且所占空間小，避障能力較好，其主要部件包括轉(zhuǎn)臺(tái)，上臂，下臂，機(jī)械手爪，液壓伸縮缸等。 根據(jù)任務(wù)要求最大作業(yè)舉升高度為 ，根據(jù)油茶樹株距可知最大作業(yè)半徑大概為 ，上臂擬定最大仰角為 60 度，下臂擬定最大仰角為 45 度，機(jī)械手爪及連接部分大概為 1m長，不妨設(shè)上臂長為 L2，下臂長為 L1，上下臂鉸接點(diǎn)之間的距離為 。根據(jù)圖 3 上下 臂示意圖有： 10 圖 2 上下臂示意圖 Fig2 The schematic diagram of upper and lower arm （ 3） （ 4） 將數(shù)據(jù) 代入（ 3）、（ 4）式中求得 L2≈ ， L1≈ ,所以可取 L2為 1820mm， L1為 1000mm。 轉(zhuǎn)臺(tái) 轉(zhuǎn)臺(tái)屬于油茶振動(dòng)采收機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，能夠擴(kuò)大幅度作業(yè)范圍。其上端 鉸接下臂，通過變幅油缸支撐下臂舉升。由左右支撐板、變幅油缸座、底板、以及其它一些加強(qiáng)板焊接構(gòu)成。轉(zhuǎn)臺(tái)模型如圖 3 所示。 下臂 下臂也叫做大臂，它起到支撐上臂的作用，它由左右槽鋼、兩端的組合板、伸縮油缸支座、變幅油缸支座組成。其中大臂各板件是焊接而成，各軸套也是焊接在相應(yīng)的銷 軸孔內(nèi)。下臂模型如圖 4所示。 圖 3 轉(zhuǎn)臺(tái) Fig 3 Assembly of turntable 上臂 上臂的作用就是下端鉸接下臂，上端鉸接液壓伸縮缸，是由上臂油缸及調(diào)平油缸支座、以及相應(yīng)的加強(qiáng)板焊接而成。調(diào)平油缸上端鉸接在上臂的油缸支座上，下端與鉸接于振動(dòng)液壓伸縮缸上的緊固架鉸接在一起，通過拉動(dòng)該緊固架保證振動(dòng)液壓伸縮2132L + L = 2 .5 0 .2 522 ?212L L = 12?? 11 缸始終處于水平位置。上臂模型如圖 5所示。 圖 4 下臂 Fig 4 Assembly of lower boom 圖 5 上 臂 Fig 5 Assembly of higher boom 機(jī)械手爪 機(jī)械手爪的主要作用是抓住油茶樹。其主要由機(jī)械手爪，加強(qiáng)焊接件組成，其上連接有液壓伸縮缸，連接架等。機(jī)械手爪模型如圖 6 所示。 12 圖 6 機(jī)械手爪 Fig6 Assembly of manipulator claw 3 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 舉升部件的示意結(jié)構(gòu) 折疊臂式舉升機(jī)構(gòu)的工作原理簡(jiǎn)述如下：油茶振動(dòng)采收機(jī)開至工作地點(diǎn)，根據(jù)工作狀態(tài)調(diào)整好距離，回轉(zhuǎn) 車廂工作臺(tái)至需要位置，然后利用上、下臂油缸的動(dòng)作配合是機(jī)械手爪達(dá)到需要的工作高度和角度，再利用液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)械手爪做來回反復(fù)運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)油茶振動(dòng)采收。工作結(jié)束后，通過液壓控制是舉升機(jī)構(gòu)恢復(fù)原來狀態(tài) [18][24]。 舉升機(jī)構(gòu)由轉(zhuǎn)臺(tái)，臂架及液壓伸縮缸三個(gè)基本部分組成。它的工作方式是 : 油茶振動(dòng)采收機(jī)停好后，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)臺(tái)使舉升機(jī)構(gòu)達(dá)到合適位置； 通過各伸縮液壓缸的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng) ,使連接在 4 號(hào)液壓伸縮缸上的機(jī)械手爪處于合適高度及角度； 通過以上各種動(dòng)作的組合 ,協(xié)調(diào)完成機(jī)械手爪的空間定位。 液壓系統(tǒng)的要求 總體要求各種獨(dú)立及協(xié)調(diào)動(dòng)作必須收放平穩(wěn)、無抖動(dòng)、晃動(dòng)現(xiàn)象；在作業(yè)過程中不得有回縮現(xiàn)象 ,在收回狀態(tài)時(shí)不得由于自重而下落。上、下臂工作時(shí) ,應(yīng)保證起升、下降作業(yè)時(shí)動(dòng)作平穩(wěn)、準(zhǔn)確、無爬行、振顫、沖擊及不出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)功率異常增大等現(xiàn)象；工作平臺(tái)在額定載荷下工作時(shí) ,應(yīng)能在任意位置可靠制動(dòng) [26]。 上臂油缸動(dòng)作回路 運(yùn)動(dòng)方向由手動(dòng)換向閥 A 來控制 ,缸桿 4 可快速伸出 ,縮回時(shí)為避免由于自重而快速下落 ,在油路上串聯(lián)節(jié)流閥