【導讀】驅(qū)動機構(gòu)為送料機構(gòu)、捻繩機構(gòu)、壓繩機構(gòu)以。及繞繩機構(gòu)提供動力，送料機構(gòu)將稻草通過套筒輸送到捻繩機構(gòu)進行捻繩，其次，通過用三菱FX1N系列PLC對步進電機進行調(diào)速，從而實現(xiàn)了對草繩編織的粗細可調(diào)、緊密程度可調(diào)。再者，引用鎖緊氣缸對。板，來應對不同濕度的稻草，增加了可操作性和適用性。最后，對自動喂料。CAE分析，保證了機器的使用性。果需要代做也請加上述QQ,代做免費講解。課題背景及研究的目的和意義································1

　　

【正文】 ： 直徑為 20mm的草繩： 最低速設(shè)計： { 由于前面的送料機構(gòu)的錐齒輪嚙合傳動比為 1： 2 同理： 故編織 10mm20mm的草繩，需要的電機速度范圍為 298r/min1240r/min,而電機能達到的速度范圍為 01500r/min,故可以實現(xiàn)。 為了效果更加明顯，使用了觸摸屏軟件進行簡單的模擬仿真。觸摸屏軟件為： EB8000 Project Manager，該軟件簡單的模擬了調(diào)速的過程，即可以在允許范圍內(nèi)輸入想讓草繩機達到的速度。如圖 ， (a)圖為電機所需的最低轉(zhuǎn)速 298r/min， (b)圖為電機所需的最高轉(zhuǎn)速 1240r/min，在該轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，可實現(xiàn)任意轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。 6)24()210(1222????SS 25)24()220(1322????SS60????vvr ?)24( ?m in/ ???? 電機低rm in/ ???電機高r)14( ?min/r248??r)34( ?)44( ?哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 (a) (b) 圖 觸摸屏軟件圖 三菱 PLC 程序圖在后續(xù)頁上展出，下圖是簡單的接線原理圖： 圖 三菱 PLC 程序接線圖 任務(wù)三的方案解決 任務(wù)：能適應不同粗細的稻草秸稈 解決：如前文所提到，送料機構(gòu)選擇的方案二是用螺旋桿傳動代替鋸齒傳動，這樣將螺旋桿的螺距按照全國最粗的稻草的直徑來設(shè)計，便可實現(xiàn)適應全國各個地方的稻草的功能 。 任務(wù)四的方案解決 任務(wù)：編織草繩的緊密程度可調(diào)整，以適應不同的草繩強度要求。 解決：繞繩機構(gòu)的壓草機構(gòu)中，在主動碾軸處設(shè)置一個可調(diào)節(jié)裝置，如圖 。 哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 圖 調(diào)節(jié)裝置 該裝置可人工改變兩個碾軸之間的距離，從而間接性的改變松緊度，加之改變發(fā)射口速度而改變草繩粗細從而也從另一方面改變緊密度。但是這個裝置的調(diào)節(jié)是有一定限度的，只有幾個固定的調(diào)節(jié)檔，這個可在日后研究中繼續(xù)改進。 任務(wù)五的方案解決 任務(wù)：草繩的承載能力要求在 50kgf80kgf 解決：通過研究稻草內(nèi)部結(jié)構(gòu)從而進行簡單的力 學特性初步分析 稻草的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析研究 水稻果實粒脫落之后剩下的秸稈，就是我們所說的稻草，可以用它來編織草繩進行對樹木的保護以及運輸鋼材中對鋼材的保護，也可以用它來編織草席、草帽等許多農(nóng)用產(chǎn)品 [20]。稻草一般都比較輕，且密度也比水小，具有一定的耐磨性。稻草的微觀結(jié)構(gòu)如圖 所示。圖中我們可以看到，稻草的內(nèi)部纖維是順著其生長的方向縱向排列的，而且它的這種內(nèi)部結(jié)構(gòu)使稻草具 哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 (a) (b) 圖 稻草微觀 結(jié)構(gòu) 有了不錯的韌性和抗折性。 由于稻草秸稈中的纖維含量比其他農(nóng)作物秸稈的纖維含量要多，所以稻草在縱向具有更好的抗拉能力。 對稻草熱處理后，會降低其抗拉強度，這是因為稻草內(nèi)部的部分脂肪類物質(zhì)被溶解掉，內(nèi)部的羥基部分暴露出來了。但這也有個好處，就是改善了稻草與合成樹脂之間的熱反應性能，極大地促進了稻草的化學與機械性能的結(jié)合 [21]。 對草繩承載能力進行實驗分析 本章小結(jié) 本章完成了草繩機設(shè)計的五個相關(guān)任務(wù)，增加了草繩機的實用性。 哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 第五章 對傳統(tǒng)自動喂料草繩機的改進 改進背景 草繩機在編織草繩的過程中，遇到濕稻草可算是一個比較棘手的問題，既增加了編織草繩的難度，影響了編織草繩的效率，還影響了草繩的抗拉強度質(zhì)量。但是，濕稻草并不是說避免就能避免的，那對于濕稻草，我們該如何處理呢？ 改進方案 一般草繩機在應對濕稻草時，在送料機構(gòu)稻草對齊處加了一塊木板。因為稻草受潮變濕以后，容易變軟，導致推桿將稻草往發(fā)射輪口推送的過程中，稻草變彎堆積到發(fā)射口影響編織效率。 圖 受彎圖 而本次設(shè)計研究的自動喂料草繩機，在此處設(shè)置了一個可移動的木板，以應對不同濕度的稻草。 即將木板連在氣缸上，通過歐姆龍 PLC 對氣缸進行控制，從而對木板位置進行控制，并進行了運動仿真。 氣缸的選擇主要是根絕所加負載的運動行程、工作條件來確定。以選型過程中主要參考氣缸選型手冊進行，依次確定氣缸的內(nèi)徑和最大行程。 (1)查閱相關(guān)資料，可得標準型的雙向工作式氣缸的理論拉力的計算公式為： 根據(jù)設(shè)計要求，輕質(zhì)木板質(zhì)量約為 5kg，初選氣缸缸徑為 10mm，桿徑為 4mm，工作壓力為 。代入公式計算得： PdDF ??? )(4 22?拉 )15( ?哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 因此能夠滿足使用要求。 (2)關(guān)于行程問題，由于木板調(diào)節(jié)范圍在 10mm內(nèi)，故可選行程為 10mm。 綜上所述，所選氣缸型號為： SMC 鎖緊氣缸 ClJ210，安裝方式為軸向腳座型 [23]。 圖 氣缸安裝示意圖 圖 PLC 氣缸接線圖 圖 氣動接線原理 狀態(tài)表 A B C 運行 + + 伸出 急停 + 取消急停 + + 伸出 + + 縮回 急停 + 取消急停 + + 縮回 氣缸的 PLC 程序在后續(xù)頁上會展出。 本章小結(jié) 通過用鎖緊氣缸對木板進行控制，從而 實現(xiàn)了根據(jù)稻草濕度適時調(diào)節(jié)木板厚度，增加了草繩機的市場性能。 )25( ?哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 第六章 部分零件的設(shè)計校核 繞繩機構(gòu)錐齒輪嚙合設(shè)計校核 壓繩機構(gòu)直齒輪嚙合設(shè)計校核 主要軸及軸上部件的設(shè)計校核 皮帶的設(shè)計過程 對軸進行 CAE 分析 本章小結(jié) 本章對草繩機的相關(guān)零件進行了設(shè)計校核，完成了對軸簡單的 CAE 分析，為草繩機的壽命強度提供了保障。 哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 結(jié) 論 (1)本研究內(nèi)容的創(chuàng)新性成果或創(chuàng)新點 在該設(shè)計中 ，完成了對草繩機一個嘗試性的改進。 一般的自動喂料草繩機在應對濕稻草時，在送料機構(gòu)稻草對齊處加了一塊木板。因為稻草受潮變濕以后，容易變軟，導致推桿將稻草往發(fā)射輪口推送的過程中，稻草變彎堆積到發(fā)射口影響編織效率。但這個小木板有一定的局限性，調(diào)節(jié)的濕度有一定的范圍，不能根據(jù)情況適時的改變木板的厚度。而本次設(shè)計研究的自動喂料草繩機，在此處設(shè)置了一個可移動的木板，以應對不同濕度的稻草。即將木板連在氣缸上，通過歐姆龍 PLC 對氣缸進行控制，從而對木板位置進行控制，并進行了運動仿真。 (2)本研究方向進行研究工作的 展望與設(shè)想 對于草繩機深入的設(shè)計工作，可以嘗試在整體的傳動系統(tǒng)中設(shè)置一個反饋系統(tǒng)，比如壓力傳感器等等，在檢測到某處有卡繩或是斷繩的情況時，自動關(guān)閉電源，并有適當?shù)木瘓舐?，這樣來提高效率。 再一次的感謝我的指導老師和專業(yè)老師，是你們的細心指導和幫助，使我能夠順利的完成畢業(yè)論文。在我的學業(yè)和論文的研究工作中無不傾注著老師們辛勤的汗水和心血。老師的嚴謹治學態(tài)度、淵博的知識、無私的奉獻精神使我深受啟迪。從尊敬的老師身上，我不僅學到了扎實、寬廣的專業(yè)知識，也學到了做人的道理，在此我要向我的老師致以最衷心的感謝和深深的 敬意。哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 參考文獻 [1].Xiaorong L220。, Xiaolian L220。 ,Wentao REN 《 Experimental Study on Working Performance of Rice Rope Direct Seeding Machine》 Agricultural Sciences in China, 2020, (2), [2].胡潤環(huán) 《自動喂料草繩機》 中國 [P]. 20201127 [3].黃哲威 葉志勤 大洋網(wǎng) 廣州日報 20201028 [4].楊華 。韓宏宇 。王濤 。邱燃 。田學文 。郝國興 。邱俊慶 半自動草繩機 中國 [P].2020113 [5].楊華 李蓮花 《草繩機的使用與生產(chǎn)》 《農(nóng)機化研究》 2020 年 第 2 期 114115 頁 [6].王丹 王洋 《稻草繩“牽手”生態(tài)文明》 《中華合作時報》 2020 年 1月 7 日第 A01 版 [7].仲偉花 徐進棟 《 贛榆縣秸桿綜合利用現(xiàn)狀分析及發(fā)展對策 》 790794夜 [8].李喜魁 《全自動草繩機》 中國 [P]. 20201221 [9].Ya. 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Calatayud 《 Simulation and Modeling of Single Point Incremental Forming Processes within a Solidworks Environment》 Procedia Engineering, 2020, 哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 致 謝 衷心感謝導師王冬生老師對本人的精心指導。在畢業(yè)設(shè)計過程中，老師經(jīng)常抽出時間與我交流，對我進行專業(yè)知識上的指點， 提出專業(yè)的建議，無私奉獻，不求回報，兢兢業(yè)業(yè)。他的言傳身教將使我終生受益。 感謝專業(yè)課老師以及同學們的幫助。 特此致謝。