全自動植樹車說明書-合肥學(xué)院(編輯修改稿)
2024-08-30 10:06 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 3覆土機構(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，但是此時V型塊（由鉸鏈結(jié)構(gòu)決定的）幾何鎖合消失，機構(gòu)多出一個自由度，出現(xiàn)欠驅(qū)動現(xiàn)象。此時時活動構(gòu)件數(shù)為2，轉(zhuǎn)動副數(shù)為2，其自由度為： 從B到D過程保持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，θ值最大，設(shè) ，R=。得到： 。所以在下降過程取電機的速度為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。機構(gòu)的地面覆土過程此時覆土機構(gòu)變?yōu)榍瑝K機構(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，為了保證機構(gòu)傳動良好，防止自鎖現(xiàn)象的發(fā)生，傳動角一般大于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C點進行運動分析。圖46 覆土機構(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運動過程中速度變化平穩(wěn)，加速度的沖擊大多為柔性沖擊，對整個機構(gòu)的運動的平穩(wěn)起積極的作用。（二）鎮(zhèn)土機構(gòu)分析從電機通過定軸輪系傳動到轉(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。傳動比 i=60/10=6，為提高效率要求轉(zhuǎn)盤在1秒鐘內(nèi)轉(zhuǎn)動180度角,則電機最小轉(zhuǎn)速：n=660=180 r/min電機做的功轉(zhuǎn)化為輪輪輪3的動能。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 動能分別為： ， ， =++=165 J電機功率為P則：=165w取電機為 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)計氣缸與不完全齒輪連接時形成一定角度（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, 活塞最大伸長量L=70cm，氣缸壓強為P，功率為P1 ,電機功率為P2，如下圖： =+=104518 =104518/1= 則： ==4597w所以取用 5000W的電機。五、控制設(shè)計植樹機控制系統(tǒng)由一個主控制器、兩個擴展板組成，控制系統(tǒng)通過程序來實現(xiàn)各個機構(gòu)的功能。植樹的整套功能如圖5—3所示：鎮(zhèn)壓覆土機械手送苗同步傳送帶移苗車體前進鉆坑啟動植樹機圖51全自動植樹機植樹過程流程圖（1）植樹機車體是通過兩個電機來驅(qū)動，由控制器改變電機的轉(zhuǎn)速大小和轉(zhuǎn)向，使車體實現(xiàn)前進、后退、轉(zhuǎn)彎等運動。（2）鉆坑機構(gòu)動作通過改變電機正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)。利用其上方的一個開關(guān)傳感器來實現(xiàn)單方向準(zhǔn)確定位。通過控制器改變電機的速度大小，使鉆頭接近地面時以低速轉(zhuǎn)動，獲得更大的力矩；其它情況高速運動，以達到提高植樹效率的目的。（3）移苗、裝苗等功能的實現(xiàn)?？刂齐姍C的低速運轉(zhuǎn)
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