全自動(dòng)植樹車說(shuō)明書-合肥學(xué)院(編輯修改稿)
2024-08-30 10:06 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 3覆土機(jī)構(gòu)接觸地面位置（狀態(tài)D）（2）從狀態(tài)C到狀態(tài)D（見圖43），V型塊開始接觸地面，桿桿3繼續(xù)繞鉸鏈同步轉(zhuǎn)動(dòng)，但是此時(shí)V型塊（由鉸鏈結(jié)構(gòu)決定的）幾何鎖合消失，機(jī)構(gòu)多出一個(gè)自由度，出現(xiàn)欠驅(qū)動(dòng)現(xiàn)象。此時(shí)時(shí)活動(dòng)構(gòu)件數(shù)為2，轉(zhuǎn)動(dòng)副數(shù)為2，其自由度為： 從B到D過(guò)程保持V型結(jié)構(gòu)后在重力與外力作用下保持下垂?fàn)顟B(tài)必須滿足一定條件。設(shè)V型塊的質(zhì)量為M，桿3的角速度為ω3。在狀態(tài)D時(shí)，θ值最大，設(shè) ，R=。得到： 。所以在下降過(guò)程取電機(jī)的速度為2或1檔 （），可以滿足以上要求。 （3）從狀態(tài)D到狀態(tài)E（見圖44），不僅V形塊，而且拌軸處的幾何鎖合也消失，其其自由度為3。 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。機(jī)構(gòu)的地面覆土過(guò)程此時(shí)覆土機(jī)構(gòu)變?yōu)榍瑝K機(jī)構(gòu)（見圖45），自由度為1。其中桿2為曲柄，桿3為連桿，V型塊為滑塊。圖中所標(biāo)角度為壓力角，為了保證機(jī)構(gòu)傳動(dòng)良好，防止自鎖現(xiàn)象的發(fā)生，傳動(dòng)角一般大于40度，即壓力角小于50度。圖45是按照作品尺寸分析得到。圖45 覆土構(gòu)件工作分析圖 如圖建立直角坐標(biāo)系對(duì)C點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析。圖46 覆土機(jī)構(gòu)分析圖 為保證覆土的效率與平穩(wěn)取，Ψ2的取用值200度到70度由 推出以下公式，分別做出C點(diǎn)的位移，速度，加速度圖。 圖47 滑塊位移線圖 圖48 滑塊速度線圖 圖48 滑塊加速度線圖在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度變化平穩(wěn)，加速度的沖擊大多為柔性沖擊，對(duì)整個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)起積極的作用。（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（不完全齒輪），為了不與的所種樹苗發(fā)生干涉，轉(zhuǎn)盤設(shè)有100度角的開口。傳動(dòng)比 i=60/10=6，為提高效率要求轉(zhuǎn)盤在1秒鐘內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)180度角,則電機(jī)最小轉(zhuǎn)速：n=660=180 r/min電機(jī)做的功轉(zhuǎn)化為輪輪輪3的動(dòng)能。輪1的質(zhì)量: M1=40Kg，M2=10Kg，M3=5Kg輪1的轉(zhuǎn)速: ω1= rad/s輪3的轉(zhuǎn)速: ω3=6 rad/s平均半徑分別為 動(dòng)能分別為： ， ， =++=165 J電機(jī)功率為P則：=165w取電機(jī)為 200 w，轉(zhuǎn)速為250轉(zhuǎn)/分。（三）氣缸分析： 為使鎮(zhèn)土?xí)r樹坑形成凸形（防止樹根集水），在設(shè)計(jì)氣缸與不完全齒輪連接時(shí)形成一定角度（如圖）圖49 氣缸角度分析圖氣缸的活塞桿在不工作時(shí)保持與地面有一定的高度60cm（該值可調(diào)整），樹苗直徑大約d=8cm，氣缸的活塞桿最大伸長(zhǎng)量為70cm。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)。五、控制設(shè)計(jì)植樹機(jī)控制系統(tǒng)由一個(gè)主控制器、兩個(gè)擴(kuò)展板組成，控制系統(tǒng)通過(guò)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)機(jī)構(gòu)的功能。植樹的整套功能如圖5—3所示：鎮(zhèn)壓覆土機(jī)械手送苗同步傳送帶移苗車體前進(jìn)鉆坑啟動(dòng)植樹機(jī)圖51全自動(dòng)植樹機(jī)植樹過(guò)程流程圖（1）植樹機(jī)車體是通過(guò)兩個(gè)電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)，由控制器改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速大小和轉(zhuǎn)向，使車體實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎等運(yùn)動(dòng)。（2）鉆坑機(jī)構(gòu)動(dòng)作通過(guò)改變電機(jī)正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)。利用其上方的一個(gè)開關(guān)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)單方向準(zhǔn)確定位。通過(guò)控制器改變電機(jī)的速度大小，使鉆頭接近地面時(shí)以低速轉(zhuǎn)動(dòng)，獲得更大的力矩；其它情況高速運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到提高植樹效率的目的。（3）移苗、裝苗等功能的實(shí)現(xiàn)?？刂齐姍C(jī)的低速運(yùn)轉(zhuǎn)
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