芹菜收獲機(jī)切割機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及性能分析.pdf

浙江理工大學(xué)學(xué)報(bào) 第 nullnull 卷 第 null 期 nullnullnullnull 年 null 月 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 收稿日期 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull 網(wǎng)絡(luò)出版日期 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 基金項(xiàng)目 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目 nullnullnullnull 作者簡(jiǎn)介 杜成成 nullnullnullnull null 男 浙江東陽(yáng)人 碩士研究生 主要從事農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的研究 通信作者 葉秉良 null nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 芹菜收獲機(jī)切割機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及性能分析 杜成成 null 林致聞 null 王錫瑋 null 王偉偉 null 葉秉良 null null 浙江理工大學(xué) nullnull機(jī)械工程學(xué)院 nullnull浙江省種植裝備技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 杭州 nullnullnullnullnullnull nullnull 摘 null 要 針對(duì)中國(guó)南方芹菜收獲機(jī)械缺乏以及人工作業(yè)效率低 成本高等問(wèn)題 在研究芹菜根部的機(jī)械物理特 性基礎(chǔ)上 結(jié)合芹菜種植農(nóng)藝要求 提出了一種手扶式芹菜收獲機(jī)用直動(dòng)平底推桿凸輪式雙動(dòng)刀往復(fù)切割機(jī)構(gòu) 采 用幾何方法和動(dòng)態(tài)靜力分析法對(duì)切割機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析 建立以凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)中心的受力方差為評(píng)價(jià)指標(biāo) 的優(yōu)化設(shè)計(jì)模型 并運(yùn)用遺傳算法對(duì)切割機(jī)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化 通過(guò)切割機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)進(jìn)行仿真驗(yàn)證 并研制芹菜收 獲機(jī)樣機(jī) 進(jìn)行工作性能測(cè)試試驗(yàn) 試驗(yàn)結(jié)果顯示 芹菜切割成功率為 nullnullnull 驗(yàn)證了切割機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的可行性 表明該 機(jī)器在南方芹菜的收獲作業(yè)中具有較高應(yīng)用價(jià)值 該研究可為芹菜收獲機(jī)切割機(jī)構(gòu)的研發(fā)提供理論和試驗(yàn)依據(jù) 關(guān)鍵詞 芹菜收獲機(jī) 切割機(jī)構(gòu) 凸輪 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 動(dòng)力學(xué)分析 中圖分類號(hào) nullnullnullnullnullnullnull 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 null 文章編號(hào) nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 引文格式 杜成成 林致聞 王錫瑋 等 null芹菜收獲機(jī)切割機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及性能分析 null null浙江理工大學(xué)學(xué)報(bào) 自然科 學(xué) nullnullnullnull nullnull null nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull null nullnullnullnullnullnullnullnull null null null null null null null null null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnull null nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null 引 null 言 nullnull 芹菜種植產(chǎn)業(yè)是中國(guó)蔬菜產(chǎn)業(yè)重要的組成部 分 對(duì)發(fā)展中國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì) 促進(jìn)鄉(xiāng)村共富具有重要的 促進(jìn)作用 中國(guó)芹菜種植面積常年保持在 nullnull 萬(wàn) nullnull null 左右 總產(chǎn)量約 nullnullnullnull 萬(wàn) null null nullnullnullnull 年中國(guó)芹菜 出口總量高達(dá) nullnullnullnull 萬(wàn) null 總金額達(dá) nullnullnullnull 億元人民 幣 null 目前芹菜收獲主要以人工收獲為主 但人工 作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度高 效率低 導(dǎo)致芹菜生產(chǎn)成本上升 阻礙芹菜種植產(chǎn)業(yè)發(fā)展 null nullnull 芹菜收獲機(jī)械可以解 決人工作業(yè)的弊端 因此研發(fā)芹菜收獲機(jī)械是一項(xiàng) 緊迫的課題 切割機(jī)構(gòu)是芹菜收獲機(jī)械的核心機(jī)構(gòu) 目前 國(guó)內(nèi)外對(duì)葉菜類蔬菜收獲機(jī)及其切割機(jī)構(gòu)進(jìn)行了許 多研究 有些機(jī)器已應(yīng)用于實(shí)際收獲作 業(yè) nullnullnullnull 等 null 設(shè)計(jì)了自走式玉米收獲機(jī) 采用盤(pán)式平面割刀 切割效率高 但切割范圍與圓盤(pán)的直徑相關(guān) 通常需 要并聯(lián)多個(gè)盤(pán)式平面割刀 導(dǎo)致機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜 伍 淵遠(yuǎn)等 null 設(shè)計(jì)了一種三行溫室芹菜收獲機(jī) 采用往 復(fù)式切割機(jī)構(gòu)為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的偏置曲柄塊機(jī)構(gòu) 但傳 動(dòng)效率較低 張貝貝等 null 設(shè)計(jì)的油菜循環(huán)鏈?zhǔn)角懈?器工作時(shí)振動(dòng)小 但不適合入土切割 因此不適合用 于芹菜收割 由于中國(guó)芹菜品種眾多 各個(gè)品種的 機(jī)械物理特性和種植農(nóng)藝不同 如根莖粗壯程度 畦 寬和定植株行距等 null nullnull 目前在實(shí)際生產(chǎn)中還沒(méi)有適 nullnullnull 合南方芹菜收獲作業(yè)的機(jī)器 本文研究了芹菜的機(jī)械物理特性和種植農(nóng)藝 在此基礎(chǔ)上提出了一種適用于手扶式芹菜收獲機(jī)的 直動(dòng)平底推桿凸輪式雙動(dòng)刀往復(fù)切割機(jī)構(gòu) 開(kāi)展切 割機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)建模 分析其運(yùn)動(dòng)特性 并應(yīng) 用遺傳算法對(duì)切割機(jī)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化 通過(guò)切割機(jī) 構(gòu)虛擬仿真得到其運(yùn)動(dòng)特性仿真曲線 通過(guò)理論曲 線和仿真曲線的比較和分析驗(yàn)證機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力 學(xué)模型及機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的正確性 開(kāi)展機(jī)構(gòu)樣機(jī)切割性 能測(cè)試試驗(yàn) 得到芹菜切割成功率和分析切割效果 驗(yàn)證機(jī)構(gòu)的應(yīng)用可行性 本文設(shè)計(jì)了芹菜收獲機(jī)的 切割機(jī)構(gòu) 以促進(jìn)芹菜收獲機(jī)械的研發(fā)工作 為芹菜 收獲機(jī)的實(shí)際應(yīng)用提供依據(jù) null 切割機(jī)構(gòu)的方案設(shè)計(jì) null 芹菜根部的機(jī)械物理特性 nullnull 芹菜根部直徑和割刀切割力是芹菜收獲機(jī)切割 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要參數(shù) 因此需要測(cè)量統(tǒng)計(jì)芹菜根部 直徑并開(kāi)展根部切割力測(cè)試試驗(yàn) nullnull nullnullnull 本文選取杭 州市種植的津南實(shí)芹一號(hào)芹菜為試驗(yàn)對(duì)象 樣本 nullnull 株 芹菜樣本照片如圖 null null 所示 采用游標(biāo)卡尺對(duì) 芹菜樣本根部的直徑進(jìn)行測(cè)量 芹菜根部直徑分布 直方 圖 如 圖 null null 所 示 芹菜根部直徑范圍為 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 主要集中在 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 平均直徑為 nullnullnullnullnullnullnull 圖 null null 芹菜樣本照片及根部直徑分布直方圖 nullnull 采用 nullnullnullnullnull 萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行芹菜根部 切割力試驗(yàn) 切割力試驗(yàn)平臺(tái)照片如圖 null 所示 選 nullnull 取 nullnull 株根部直徑不同的芹菜樣本進(jìn)行測(cè)試并作記 錄 試驗(yàn)時(shí) 先用夾具夾緊芹菜 割刀上升的速度為 nullnullnull nullnullnull 浙江理工大學(xué)學(xué)報(bào) 自然科學(xué) nullnullnullnull年 null 第 nullnull卷 null 數(shù)據(jù)來(lái)源于海關(guān)總署官方網(wǎng)站 nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull null 切割部位為芹菜根莖結(jié)合點(diǎn)下方 nullnullnullnull 處的根部 記錄切斷根部所需的切割力值 切割力統(tǒng) 計(jì)見(jiàn)表 null 由表 null 可知 芹菜根部的直徑越大 所需 切割力越大 最大切割力為 nullnullnullnullnullnull nullnull夾具 nullnull割刀 nullnull壓塊 nullnull萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī) nullnull芹菜根部 圖 null null 切割力試驗(yàn)平臺(tái)照片 表 null 芹菜根部切割力統(tǒng)計(jì) 根部直徑 nullnull 切割力 null nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull null 芹菜收獲機(jī)的整體結(jié)構(gòu) nullnull 中國(guó)南方芹菜的種植農(nóng)藝要求 溫室大棚的畦 寬為 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 芹菜定植株行距為 nullnullnullnull 根據(jù)該種植農(nóng)藝要求 本文提出了一種四行手扶式 芹菜收獲機(jī) 該機(jī)器的裝置示意圖如圖 null 所示 主 要由撥禾輪 null 傳動(dòng)系統(tǒng) null 車輪 null 車架 null 電動(dòng)推桿 null 行程開(kāi)關(guān) null 輸送帶 null 收集箱 null 控制箱 null 電機(jī) nullnull 切割機(jī)構(gòu) nullnull 組成 在芹菜收獲作業(yè)時(shí) 首先啟動(dòng)電機(jī) nullnull 同時(shí)按 下控制箱 null 的啟動(dòng)按鈕 電動(dòng)推桿 null 開(kāi)始回縮 割臺(tái) 高度隨之下降 當(dāng)行程開(kāi)關(guān) null 接觸到地面 電動(dòng)推桿 停止運(yùn)動(dòng) 此時(shí)切割機(jī)構(gòu) nullnull 到達(dá)土下切割工作位 置 然后人工推動(dòng)芹菜收獲機(jī)前進(jìn) 當(dāng)切割機(jī)構(gòu) nullnull 對(duì)芹菜根部進(jìn)行切割后 撥禾輪 null 把芹菜壓向輸送 帶 null 上 再通過(guò)輸送帶 null 運(yùn)送到收集箱 null 完成收獲 作業(yè) nullnull撥禾輪 nullnull傳動(dòng)系統(tǒng) nullnull車輪 nullnull車架 nullnull電動(dòng)推桿 nullnull行程開(kāi)關(guān) nullnull輸送帶 nullnull收集箱 nullnull控制箱 nullnullnull電機(jī) nullnullnull切割機(jī)構(gòu) 圖 null null 芹菜收獲機(jī)整體結(jié)構(gòu)示意圖 null 切割機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和工作原理 nullnull 芹菜收獲機(jī)采用直動(dòng)平底推桿凸輪式雙動(dòng)刀往 復(fù)切割機(jī)構(gòu) 由下刀片 null 上刀片 null 上刀桿 null 下刀 桿 null 上邊框 null 下邊框 null 下凸輪 null 上凸輪 null 部件組 成 為實(shí)現(xiàn) null 行芹菜收獲作業(yè) 下刀片與上刀片的 最大距離應(yīng)不小于 null 倍的芹菜定植行距 因此上下 刀桿分別布置 null 個(gè)刀片 刀片間隔為 nullnullnullnull 切割 機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖如圖 null 所示 nullnull下刀片 nullnull上刀片 nullnull上刀桿 nullnull下刀桿 nullnull上邊框 nullnull下邊框 nullnull下凸輪 nullnull上凸輪 圖 null null 切割機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖 收獲機(jī)電機(jī)動(dòng)力經(jīng)由齒輪和鏈傳動(dòng)將動(dòng)力傳 遞到切割機(jī)構(gòu)的偏心凸輪軸 再傳給雙凸輪 上 凸輪 null 作用于上邊框 null 帶動(dòng)上刀桿 null 和上刀片 null 作往復(fù)移動(dòng)運(yùn)動(dòng) 下凸輪 null 作用于下邊框 null 帶動(dòng) 下刀桿 null 和下刀片 null 作往復(fù)移動(dòng)運(yùn)動(dòng) 上凸輪 null 和下凸輪 null 的相位差為 nullnullnullnull 因此 在任意時(shí)刻兩 動(dòng)刀的 移 動(dòng) 方 向 是 相 反 的 從而完成芹菜切割 作業(yè) nullnullnull第 null期 杜成成等 芹菜收獲機(jī)切割機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及性能分析 null 切割機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析 nullnull 芹菜切割機(jī)構(gòu)要入土切斷芹菜根部 必須滿足 一定的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力要求 因此 本文對(duì)切割機(jī)構(gòu)進(jìn) 行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析 建立其運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模 型 為后續(xù)機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù) null 切割機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 nullnull 切割機(jī)構(gòu)為直動(dòng)平底推桿凸輪機(jī)構(gòu) 其運(yùn)動(dòng)示 意圖如圖 null 所示 采用反轉(zhuǎn)法對(duì)切割機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng) 學(xué)分析 偏心圓凸輪 null 以等角速度 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 推桿 null 即割刀 的初始位置是 null 凸輪反轉(zhuǎn)過(guò)角度 時(shí) 割刀處于位置 null nullnull偏心圓凸輪 nullnull推桿 nullnull機(jī)架 圖 null null 切割機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)示意圖 分析圖 null 中構(gòu)件運(yùn)動(dòng)位置關(guān)系可知 null nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull null null null null 其中 null 為凸輪的偏心距 nullnull 為凸輪的轉(zhuǎn)角 null nullnull 為 nullnull 的長(zhǎng)度 nullnull nullnull 為 nullnull 的長(zhǎng)度 nullnull null 為割刀的位移 nullnull nullnull 為凸輪的半徑 nullnull nullnull nullnullnull 為基圓的半徑 nullnull 割刀的位移為 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnull 對(duì)式 null 求導(dǎo) 得到割刀速度 nullnullnull nullnullnull null 其中 null 為割刀的速度 nullnull null 為凸輪的角速度 null null 對(duì)式 null 求導(dǎo) 得到割刀加速度 nullnullnull null nullnullnull null 其中 null 為割刀的加速度 nullnull null null null 切割機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析 nullnull 應(yīng)用動(dòng)態(tài)靜力分析法對(duì)芹菜切割機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力 學(xué)分析 建立機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型 切割機(jī)構(gòu)受力分析 如圖 null 所示 以割刀為研究對(duì)象 動(dòng)力學(xué)平衡方程為 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull null null nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull null null nullnullnullnull null nullnullnullnull null null null null null null 其中 nullnullnull 為地面對(duì)割刀的阻力 null nullnullnull 為凸輪對(duì)割 刀的支持力 null nullnullnull 為芹菜對(duì)割刀的壓力 null nullnullnull 為 芹菜對(duì)割刀的摩擦力 null nullnullnull 為車架對(duì)割刀的摩擦 力 null 為割刀的切割角 null nullnull 為凸輪的質(zhì)量 nullnull nullnullnull 為凸輪對(duì)割刀的阻力 null nullnullnull 為車架對(duì)割刀 的支持力 null nullnull 為芹菜對(duì)割刀的反力 null 以凸輪為研究對(duì)象 動(dòng)力學(xué)平衡方程為 null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null null nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull null null null null 圖 null null 切割機(jī)構(gòu)受力分析圖 nullnullnull 浙江理工大學(xué)學(xué)報(bào) 自然科學(xué) nullnullnullnull年 null 第 nullnull卷 其中 nullnullnull 為凸輪在 nullnull 點(diǎn)受到 null 方向的力 null nullnullnull 為凸輪在 nullnull 點(diǎn)受到 null 方向的力 null null 為凸輪在 nullnull 點(diǎn)受到的力矩 null null 各摩擦力為 nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull null null null null 其中 nullnull 為割刀的重力 null null null null null 分別為割 刀和地面的滑動(dòng)摩擦因素 割刀和凸輪的滑動(dòng)摩擦 因素 割刀和芹菜的滑動(dòng)摩擦因素 割刀和車架的滑 動(dòng)摩擦因素 根據(jù)文獻(xiàn) nullnullnullnullnull 可知 割刀和土壤的滑動(dòng)摩擦 因素為 nullnullnullnullnullnullnullnullnull 鋼與軟鋼的滑動(dòng)摩擦因素為 nullnullnullnullnullnullnullnullnull 動(dòng)刀片對(duì)蔬菜莖稈的摩擦角為 nullnullnullnull nullnullnull 為防止莖稈沿割刀滑移 切割角要小于等于動(dòng) 刀片對(duì)蔬菜莖稈的摩擦角 為保證芹菜能被成功切 斷切割力要大于 nullnullnullnullnullnull 切割機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的有關(guān) 參數(shù)值見(jiàn)表 null 表 nu