水稻插秧机的机械原理课程设计
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插秧机工作原理
插秧机是一种农业机械,主要用于在水田或湿地中自动插植水稻幼苗。
插秧机的工作原理是将水稻苗插入泥土中,以便生长。
插秧机主要由插苗装置、驱动系统和控制系统组成。
插苗装置是插秧机最重要的部件。
它由苗盘、苗管、插苗臂和插苗齿等组成。
苗盘是存放水稻幼苗的地方,苗管是将幼苗送到插苗位的管道,插苗臂是将苗管带到泥土中,插苗齿则是将水稻苗插入泥土中。
驱动系统是插秧机的动力来源。
它由电动机、液压泵和油缸等组成。
电动机提供机器的动力,液压泵将其转化为液压能,并通过油缸将其传递到插苗臂上,从而推动插苗齿插入泥土中。
控制系统是插秧机的大脑。
它由电控箱、传感器和液压阀等组成。
电控箱用于控制插苗机的操作,传感器用于检测插苗机的工作状态,液压阀则用于控制液压泵的工作。
在使用插秧机时,先将水稻幼苗放入苗盘中,然后将插苗机放入水田或湿地中。
启动插苗机后,它会自动将水稻苗插入泥土中。
当插苗机完成工作后,将其收回即可。
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全自动智能插秧机的设计摘要:水稻是我国大部分地区都种植的一种主要农作物,也是我国主要粮食的来源之一。
但因受各种观念和技术等多方面因素的影响,我国很大一部分地区的水稻种植仍是以人工播种为主,尤其是地形狭小、地势高低不平的的地区,水稻机械化种植的普及率不高,这也导致我国水稻生产效率相对较低,并对农业行业及市场的发展造成限制。
本文针对水稻种植机械化的发展问题,在简要分析水稻种植机械化发展前景的基础上,并且阐述全自动智能插秧机在这种问题下的解决方法。
关键词:水稻种植机械化小型1.研究背景在美国、日本、德国这些国家他们的国家人口基数较小,人口的数量较少,所以导致劳动费用高,人工种植的方法显然是不可取。
而且由于文化传统和地域的不同,一些国家受地理因素影响,适合种植水稻的土地相对分散,不能大规模的用机械进行操作,所以他们国家的关于水稻种植方面的小型设备也是较少。
但是每个国家对水稻的需求量都很高,所以一个自动化机械化水平高的全自动智能插秧机更会有很大的市场可以推广。
如今政府对于水稻种植设备方面的市场发展情况,设备技术水平,市场供需情况以及未来几年影响市场走向的因素来看,以现阶段的农业机械化水平还远远不足。
在当今科技水平飞速发展的大背景下,农业机械自动化水平也有了质的飞跃。
就我国所处的地理环境而言,水稻是我国的主要农作物,早期种植水稻主要依靠人力资源,费时费力而且效率低,随着近几年农业机械化的普及,种植水稻的方式有所改善,但仍存在较多问题。
水稻播种机受限于我国错综复杂的地形,在推广和普及等方面还不如人意,种植生产效率仍然较低。
此外,随着我国城市化的发展,乡村大部分劳动力流向城市,导致农业劳动力出现缺口,急需高水平的自动化农业机械来补足。
以此提高水稻生产效率并促进农业的发展。
总体来说,国内市场对水稻种植这方面的很不完善。
随着我国科技水平的不断提高,我国农业工业的改革和发展不断进行,农业机械化的发展逐渐受到重视。
水稻是我国大部分地区种植的主要粮食作物之一,随着农业机械化的发展,水稻种植方法逐渐向机械化发展。
167中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2019.04 (上)1 水稻插秧机分插机构的理论分析1.1 运动学分析在研究水稻插秧机分插机构时,首先要从其动力学进行分析,为了更加直观地对其动力学原理进行分析,首先需要将水稻插秧机分插机构的结构示意图简化为曲柄摇杆机构(如图1所示),然后再用矢量计算法建立二维平面坐标,从图中计算出各个点的角位移、加速度和速度的公式:(1)角位移计算公式。
在图1中可知,BC 杆角α的位移计算公式可以表示为:(2)角加速度计算公式。
在图1中可知,BC 杆角α的加速度计算公式可以表示为:在图1中可知,AB 杆角β的加速度计算公式可以表示为:(3)角速度计算公式。
在图1中可知,BC 杆角α的速度计算公式可以表示为:在图1中可知,AB 杆角β的速度计算公式可以表示为:OA.曲柄 AB.连杆 BC.摇杆 D.秧爪图1 水稻插秧机分插机构的结构示意图简化为曲柄摇杆机构1.2 动力学分析在进行水稻插秧机分插机构的动力学分析时,要从以下2个方面出发。
(1)水稻插秧机分插机构中推秧、碰撞的过程。
当水水稻插秧机分插机构的仿真分析与优化设计温芳,付坤(广西大学机械工程学院,广西 南宁 530004)摘要:本文主要针对水稻插秧机分插机构进行仿真分析,并根据仿真分析的结果对水稻插秧机分插机构进行优化设计,从而有效提高我国农业种植的效率和质量。
关键词:水稻插秧机;分插机构;仿真分析;优化设计中图分类号:S223.91 文献标识码:A 文章编号:1671-0711(2019)04(上)-0167-02稻插秧机的曲柄绕着顺时针方向旋转65°后,曲柄上的凸轮与推秧拨叉发生分离,凸轮不再向推秧拨叉施加作用力,而随着推秧弹簧的反弹作用,推秧爪被推秧拨叉推到了底部。
在此过程中,水稻插秧机分插机构以及连杆在平面中进行复合运动,而推秧拨叉则绕着e 轴做相对运动。
水稻插秧机的工作原理
水稻插秧机的エ作过程,因结构不同而各有差异,但基本流程大致相同。
其“群体逐次分格取秧直接栽插”原理为:秧苗以群体状态整齐放入秧箱,随秧箱作横向移动,使取秧器逐次分格取走-定数量的秧苗,在插秧轨迹控制机构作用下,按农艺要求将秧苗插入泥土中,取秧器再按-定轨迹回至秧箱取秧。
各种水稻插秧机栽插部分的组成基本相同:人カ插秧机由秧箱、分插秧机构、机架和浮体(船板)等组成,自走式机动插秧机还设有动カ驱动、行走装置、送秧机构等部分(图2)。
水稻插秧机
1、秧箱
秧箱的主要功能是承载秧苗,并与送秧机构、分插秧机构配合,完成送秧和分秧作业。
主要有箱体、箱架、秧门(包括秧帘)和秧刷等组成。
在横向移箱机构作用下,使秧箱横向移动,从而使秧苗移向秧门,以配合取秧器有规律的取秧栽插。
2、分插秧机构
分插秧机构是水稻插秧机的主要エ作部件,由取秧器及其驱动机构和轨迹控制机构组成。
取秧器在驱动机构的驱动和轨迹控制机构的控制下,按照-定的轨迹从秧箱中分取-定数量的秧苗并将其插入土中,然后返回原始位置开始下-次循环动作。
按分秧动作,有横分和纵分
1。
浅析水稻机插秧技术与推广水稻是我国的主要粮食作物,而插秧是水稻生产中的一项关键技术。
机插秧技术作为现代农业技术的一种代表,具有效率高、劳动强度低、节约种子等优点,被广泛应用于水稻生产中。
本文将从机插秧技术的原理、优势以及推广情况等方面进行浅析。
一、机插秧技术的原理机插秧技术是指利用机械设备完成水稻插秧作业的一种技术。
其原理主要包括以下几个方面:1. 土壤准备:在机插秧前,需要对水田进行整地和耙地处理,确保土壤松软、平整,便于机械进行插秧作业。
2. 秧苗处理:将水稻种子进行播种、育秧,并培育成一定规格、适合插秧的水稻秧苗。
对秧苗进行病虫害防治,确保插秧时的良好生长状态。
3. 机械作业:选择适合的插秧机械设备,将培育好的水稻秧苗安装在机械设备上,通过机械设备的行走和动作,完成水稻插秧作业。
机插秧技术相较于传统的人工插秧方式,具有许多明显的优势:1. 提高作业效率:利用机械设备进行插秧作业,作业速度快、效率高,能够在较短的时间内完成大面积的插秧作业,提高水稻生产的效益。
2. 节约劳动力:传统的人工插秧方式需要大量的劳动力投入,而机插秧技术减轻了农民的劳动强度,节约了人力资源,使农业生产更加轻松高效。
3. 提高插秧质量:机械设备能够保证插秧的深度、间距和均匀性,提高了插秧的质量,有利于水稻生长和产量的提高。
4. 节约种子:机插秧技术可以根据实际需求,按照一定的插秧规格和密度,精确投放秧苗,减少了种子的浪费,节约了生产成本。
机插秧技术在水稻生产中具有明显的优势,对提高作业效率、节约劳动力、保证插秧质量、节约种子等方面都具有重要的意义,是现代农业生产中不可或缺的一项技术。
目前,我国的机插秧技术已经得到了广泛的推广应用。
随着科技的进步和农业现代化的发展,越来越多的农民开始采用机械设备进行水稻插秧作业。
在一些水稻主产区,政府和农业部门也多次组织开展机插秧技术的示范推广活动,通过现场示范、技术培训和政策扶持等方式,帮助农民了解和掌握机插秧技术,并鼓励其购置相关的机械设备进行插秧作业。
插秧机工作原理插秧机是一种农业机械设备,用于自动化地完成水稻田的插秧作业。
它通过一系列的机械操作,能够高效地完成插秧工作,大大减轻了农民的劳动强度。
那么,插秧机是如何工作的呢?下面我们来详细了解一下插秧机的工作原理。
1. 土壤处理插秧机在开始工作之前,需要对土壤进行处理。
首先,需要确保土壤湿润,这样可以提高插秧的成功率。
其次,需要对土壤进行松土,以便插秧机能够顺利地将秧苗插入土壤中。
土壤处理完成后,插秧机就可以开始工作了。
2. 秧苗供给插秧机需要通过供苗系统将秧苗输送到插秧位置。
通常,插秧机会配备一个秧苗箱,其中装满了预先育苗好的秧苗。
插秧机会通过一种输送装置,将秧苗从箱子中取出,并输送到插秧位置。
3. 插秧操作插秧机会根据预设的间距和深度,将秧苗插入土壤中。
插秧机的插秧头上装有一根根插秧管,每根插秧管都可以插入一株秧苗。
插秧头会根据设定的间距,将秧苗插入土壤中,并确保插入的深度适当。
4. 翻土覆盖插秧机完成插秧后,还会进行翻土覆盖的操作。
这个过程是为了将插秧后露出的秧苗与土壤进行接触,保护秧苗并促进其生长。
插秧机通常会在插秧后自动进行翻土覆盖,确保每株秧苗都能得到适当的保护。
5. 作业控制插秧机通常会配备一套作业控制系统,用于控制插秧的速度、间距和深度等参数。
农民可以通过操作控制系统,根据实际需要进行调整。
作业控制系统还可以监测插秧机的工作状态,并及时发出警报,以便农民能够及时处理故障或异常情况。
通过以上的工作原理,插秧机能够高效地完成插秧作业,极大地提高了农田的种植效率。
与传统的人工插秧相比,插秧机不仅能够减轻农民的劳动强度,还可以保证插秧的质量和一致性。
因此,插秧机在现代农业生产中起着重要的作用。
总结起来,插秧机的工作原理主要包括土壤处理、秧苗供给、插秧操作、翻土覆盖和作业控制等环节。
通过这些机械化的操作,插秧机能够高效地完成插秧作业,提高农田的种植效率。
插秧机的出现,不仅减轻了农民的劳动强度,还提高了插秧的质量和一致性,对农业生产起到了积极的推动作用。
水稻机插秧技术概述水稻机插秧技术是一种采用机械设备进行水稻插秧作业的技术。
水稻插秧是水稻种植的重要环节之一,传统的插秧方式是人工进行,但这种方式劳动强度大、效率低、劳动力成本高。
而采用水稻机插秧技术可以大幅度提高工作效率,减轻劳动强度,降低劳动力成本,提高生产效益。
以下是水稻机插秧技术的概述:1.机械设备:水稻机插秧技术使用的主要设备是插秧机。
插秧机一般由拖拉机和插秧机组成。
拖拉机提供动力,插秧机负责完成插秧作业。
插秧机一般包括插秧架、把手、蓄水部件等部分。
2.插秧作业原理:水稻机插秧是通过插秧机将水稻苗在田地中固定下来,并稳妥地注入水中的作业。
插秧机首先在土地上划出一条直线,然后将水稻苗移动到插秧架上,通过人工操作将水稻苗插入土中,并确保苗与水接触。
插秧架能够自动测量苗的间距和深度,保证苗的均匀分布和深度一致。
3.作业参数设置:在进行水稻机插秧作业前,需要对插秧机进行参数设置。
主要包括插秧行距、插秧深度、苗距等参数。
插秧行距主要根据具体的土地情况和品种要求来进行设置。
插秧深度一般为10-15厘米,苗距为20-25厘米。
通过合理设置这些参数,可以保证插秧的质量和均匀度。
4.作业时间:水稻机插秧一般在水稻生长期开始时进行,一般是在水稻幼苗期进行插秧作业。
在插秧机作业过程中,水稻秧苗需要在水中保持适当的湿度,避免秧苗过早或过晚开始生长,影响水稻的生长和产量。
5.机械保养和维修:水稻机插秧技术的成功应用需要对机械设备进行定期保养和维修。
定期检查机械设备的油液、传动部件、故障部件等,确保机械设备的正常运转。
如果发现问题,及时修复或更换部件,保证机械设备的正常工作。
6.优缺点:水稻机插秧技术相比传统人工插秧方式具有很多优势。
首先,水稻机插秧可以提高插秧的效率,节约劳动力成本,减轻劳动强度。
其次,插秧机可以精确控制插秧的行距、深度和苗距,提高水稻的均匀度和生长质量。
然而,水稻机插秧技术也存在一些问题。
例如,插秧机的造价较高,农民购买和维护设备的成本较高;机械设备的可靠性和稳定性有待提高;部分地区对水稻机插秧技术接受度较低,需要宣传和推广。
水稻插秧机的设计摘要:当今社会,农业机械在机械工业中占据的比例越来越大,随着农耕的生产自动化,各种各样的农业机械将会出现并使用,本课题来源于当今社会机械工业水稻插秧设备的创新和更新换代基础之上,通过设计出水稻插秧机,从而来满足当今社会水稻插秧设备不足的缺陷。
国内水稻插秧机设备的研发及制造要与全球号召的高效经济、插秧质量好,效率高等主题保持一致。
近期对机械行业中水稻插秧机的使用情况进行了调查,传统的水稻在没有水稻插秧机而需要人工插秧的情况下,效率低下,劳动强度大,所以设计一个专用的水稻插秧机势在必行。
文运用大学所学的知识,提出了水稻插秧机的结构组成、工作原理以及主要零部件的设计中所必须的理论计算和相关强度校验,构建了水稻插秧机总的指导思想,从而得出了该水稻插秧机的优点是高效,经济,并且插秧质量高,运行平稳的结论。
关键词:水稻插秧机;质量;设计;经济;结论The design of Ophiopogon japonicus seederAbstract:With the development of science and technology, interdisciplinary mutual infiltration, mutual exchanges between the various industry, extensive use of new structure, new materials, new technology, the sleeve pressing machine is large, efficient, reliable, energy saving, Recently, the use of machinery industry, bearing and shaft sleeve shaft were investigated, found that the shaft, bearings and bushings in the machinery industry is one of the key parts.Come very naturally in the assembly of the installation is also very simple. In the installation if the use of artificial pressure with not only the labor intensity is too large and the size of each other is not easy to ensure the shaft, bearing and shaft sleeve, so the design of a special press be imperative. Graduation project this time is a tube axial compressive loading machine. This paper introduces the theoretical calculation to design sleeve pressing machine structure, working principle and main parts of the strength check and the advantages of the sleeve, pressing machine is efficient, economical, and high safety, stable operation. The overall plan .the relative position of two axle sleeve on the plane, the motor reducer to provide power through belt drives the screw rod to rotate, and drives the head movement, a nut, a rotary motion of the linear motion of press. Block type safety clutch overload protection with teeth, pressure distribution in the corresponding position of the pipe after drilling through the drilling template.Key words:Machine manufacture;Crankshaft;Processing craft;Fixture;目录绪论 (1)1. 课题的来源与研究的目的和意义 (1)2. 水稻插秧机的发展现状 (3)3. 水稻插秧机的类型 (4)4. 水稻插秧机总体方案结构的设计 (10)4.1 水稻插秧机的工作原理 (12)5. 机械结构的设计 (14)5.1 电机的选型计算 (19)5.2 轴的设计计算 (20)5.3 轴承的选型计算 (20)6. 开沟器及其起落机构 (21)6.1 开沟器的要求 (22)6.2 开沟器的结构类型 (22)6.2.1 芯铧式开沟器 (23)6.3 水稻、秧箱 (24)6.3.1 水稻、肥料箱容量计算 (26)6.3.2 水稻、肥料箱结构特点 (26)6.4 仿形机构 (27)6.4.1 仿形机构类型 (28)7. 三维软件设计总结 (28)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)绪论1 课题的来源与研究的目的和意义机械设计是一门通过设计新产品或者改进老产品来满足人类需求的应用技术科学。
水稻插秧机的机械原理课程设计1.水稻插秧机设计要求水稻插秧机是用于栽植水稻秧苗的机具。
结构简单、体积小,使用寿命长。
它主要包括送秧机构、传动机构、分插机构、机架和船体等组成。
本设计主要完成分插机构和送秧机构的设计。
设计要求:1)水稻插秧机应包括连杆机构、凸轮机构等常用机构。
2)插秧频率120次/min。
3)插秧深度10~25mm之间。
4)发动机功率2.42kw,转速2600r/min,传动机构始末传动比i=26。
5)对移箱机构(送秧机构)的设计要求:a.每次移箱距离应与秧爪每次取秧宽度相配合,要求保证取秧准确、均匀。
b.移箱的时间应与秧爪的运动相配合。
c.传动平稳,结构简单,加工方便,必须使用可靠、耐久。
2. 工作原理及其动作分解分插机构是水稻插秧机的主要工作部件,由取秧器(栽植臂和秧爪),驱动机构和轨迹控制机构组成。
取秧器在驱动机构的驱动和轨迹控制机构的控制下,按照一定的轨迹从秧箱中分取一定数量的秧苗并将其插入土中,然后返回原始位置,开始下一次循环动作。
秧爪在栽植臂的带动下完成取秧和插秧工作,图1中虚线给出秧爪的静轨迹图,h为插秧深度。
图1送秧机构的作用是按时、定量地把秧苗送到秧门处,使秧爪每次获得需要的秧苗。
按照送秧方向的不同,送秧机构分为纵向送秧机构和横向送秧机构。
横向送秧机构,其送秧方向同机器行进方向垂直,采用的是移动秧箱法。
因此,又称移箱机构。
本设计采用横向送秧箱机构。
工艺动作分解:1)秧爪按照特定静轨迹(如图1 所示)做往复运动。
2)秧箱做横向直线往复运动。
(在秧爪取秧过程中,秧箱需保持连续不断的匀速运动;在移至两端极限位置后,秧箱自动换向。
)3.分插机构,送秧机构运动方案设计及确定1) 分插机构的设计方案方案甲:评价:采用曲柄摇杆机构,主动件为曲柄,使秧爪按照特定轨迹运动。
此机构设计简单,传动准确,快速。
方案乙:评价:本机构采用连杆机构,利用油缸作为主动件,来实现秧爪的特定轨迹运动。
此机构设计简单,但是需要额外的液压油路。
结论:方案甲结构简单,制造方便,符合设计要求,故分插机构选用方案甲。
2)送秧机构的方案设计方案A:评价:采用凸轮机构,通过凸轮的回转运动,实现从动件(秧箱)的横向直线往复运动。
本机构结构简单,传力小,传动准确,运动灵活。
但凸轮廓线的设计较复杂。
方案B:评价:此系统以电动机为驱动元件,通过PLC控制系统,来控制齿轮的转动,从而影响齿条的运动,使齿条进行直线往复运动。
此机构设计简单,传动平稳,效率高,传动比准确,可靠。
但此方案需要PLC控制设备,成本较高。
结论:方案A采用凸轮机构,结构简单,传动平稳,成本较低,故送秧机构选择方案A。
3)方案设计的确定综上所述,考虑到插秧机的设计要求(水稻插秧机应包括连杆机构、凸轮机构等常用机构,送秧机构传动平稳,结构简单,加工方便,必须使用可靠、耐久。
)以及自身所学知识,本设计的分插机构选择方案甲,送秧机构选择方案A 。
如图:运动仿真图:4.机构尺寸的设计1)送秧机构在设计要求中,电动机的转速为2600r/min。
由于传动机构始末传动比i = 26 ,故皮带轮与齿轮1 的转速为100r/min 。
在设计要求中,插秧频率为120次/min ,故齿轮2 的转速为120r/min,即齿轮1与齿轮2 的传动比为5:6 。
两齿轮的设计如下:齿轮1 与齿轮2 之间的中心距为99 mm 。
齿轮传动如图:连杆机构:杆AB为曲柄,杆CD为摇杆,BE与连杆BC 固结。
本设计的要求中,点E的轨迹如图1中所示。
假设AB长为10mm,BC长为30mm,CD长为20mm,AD长为30mm,BE长为55mm ,以A 为原点,AD所在直线为x轴,建立平面直角坐标系。
由10 *cosθ1 + 30 *cosθ2 = 30 + 20 *cosθ3,10 *sinθ1 + 30* sinθ2 = 20* sinθ3,得,θ2 = 2* arctan ﹛2*sinθ1 —[16 —( 2*cosθ1 +1) ²]½﹜/ (4 * cosθ1 —11)点E的轨迹方程如下:x = 10 *cosθ1 + 55*cos(θ2+θ)y = 10* sinθ1 + 55 *sin(θ2+θ)利用MATLAB软件,通过改变角θ的大小(θ的值依次取10°,15°,20°,25°,30°,35°,40°,45°,50°),来获得点E的9个轨迹图。
在MATLAB 编译器中输入以下语言:for i=1:9theta1=0:pi/100:2*pi;theta2=2*atan((2*sin(theta1)-sqrt(16-(2*cos(theta1)+1).^2))./(4*cos (theta1)-11));x=10*cos(theta1)+55*cos((i-1)*3.75*pi/180+pi/12+theta2);y=10*sin(theta1)+55*sin((i-1)*3.75*pi/180+pi/12+theta2); subplot(3,3,i);plot(x,y);end得出轨迹图:(第一行,θ的值依次为10°,15°,20°,第二行,θ的值依次为25°,30°,35°,第三行,θ的值依次为40°,45°,50°。
)经过比较这9个轨迹图,发现第二行第二列的轨迹图(θ=30°)中的轨迹与图1中的轨迹近似,故选择第二行第二列的轨迹图(θ=30°)。
考虑到设计要求插秧深度在10~25mm之间,而通过观察此轨迹图,发现点E轨迹最右端点的x坐标(略小于40)与点D的x坐标(等于30)之差小于10mm且大于5mm,所以需改进方案尺寸:将各杆的长度增加一倍,即AB = 20 mm ,BC = 60 mm ,CD = 40 mm ,AD = 60 mm ,BE = 110 mm ,θ= 30°在此情况下,点E轨迹最右端点的x坐标与点D的x坐标之差必大于10mm且小于20mm,即方案可以满足插秧深度在10~25mm 之间的要求。
2)送秧机构从动件(秧箱)运动线图的设计,采用摆线运动修正等速运动规律的加速度曲线(从动件无柔性冲击,运行平稳),如下所示:从动件的运动线图分为6个阶段,各阶段运动方程式如下:1) 0≤ψ≤φ1(秧箱做加速运动)S = S1[ψ/φ1—sin(πψ/φ1)/π]v = S1ω[1 —cos(πψ/φ1)] /φ1a = πS1ω²sin(πψ/φ1) /φ1²2) φ1<ψ<φ2(秧箱做匀速运动)S = S1 + (S2 - S1)( ψ-φ1)/(φ2 -φ1) v = 2 S1ω/φ1a = 03) φ2≤ψ<π(秧箱做减速运动)S = S1﹛(ψ-φ2)/ φ1—sin [π(ψ-φ2+φ1)/φ1 ]/π﹜+ S2 v = S1ω﹛1 —cos [π(ψ-φ2+φ1)/φ1 ] ﹜/φ1a = πS1ω²sin [π(ψ-φ2+φ1)/φ1 ] /φ1²4)π≤ψ≤π+φ1(秧箱做加速运动)S = S1﹛(2φ1+φ2—ψ)/φ1—sin [π(3φ1+φ2-ψ)/φ1 ]/π﹜v = S1ω﹛[cos [π(ψ—φ2—φ1)/φ1] —1 ﹜/φ1a = —πS1ω²sin [π(ψ—φ2—φ1)/φ1 ] /φ1²5)π+φ1<ψ<π+φ2(秧箱做匀速运动)S = S1 + (S2 - S1)( 2φ2 +φ1 - ψ)/(φ2 -φ1)v = —2 S1ω/φ1a = 06)π+φ2≤ψ≤2π(秧箱做减速运动)S = S1﹛(2φ2 + 2φ1 —ψ)/ φ1—sin [π(2φ2 + 2φ1 —ψ)/φ1 ]/π﹜v = S1ω﹛cos [π(ψ+ 2φ1)/φ1] —1﹜/φ1a = πS1ω²sin [π(ψ - 2φ2 -φ1)/φ1 ] /φ1²设计要求“每次移箱距离应与秧爪每次取秧宽度相配合”,即取秧宽度/点E的往复运动周期= 从动件(秧箱)的匀速运动速度点E的往复运动周期已知,周期大小为0.5 s 。
设取秧宽度为10 mm ,则v = 2×S1×ω/φ1 = 20mm/s ,即从动件(秧箱)的匀速运动速度的大小为20mm/s 。
根据实际需要,设定φ1,φ2,S1,S2的值,且满足2 * S1 * ω/φ1 = 20 mm/s 。
φ1,S1应尽量小些,以减小从动件从启动达到稳定速度所经过的时间和位移。
取φ1 = π/6,φ2 = 5π/6 ,S1 = 10 mm ,S2 = 110 mm ,将φ1,φ2,S1,S2 的值代入行程S 的表达式,得S = 60ψ/π - 10sin(6ψ)/π, ( 0 ≤ψ≤π/6 )S = 150ψ/π - 15, ( π/6 <ψ< 5π/6 )S= 60ψ/π - 10sin(6ψ)/π + 60,(5π/6 ≤ψ<π)S = 70 - 60ψ/π + 10sin(6ψ)/π, ( π≤ψ≤ 7π/6 ) S = 285 - 150ψ/π, ( 7π/6 <ψ< 11π/6 )S = 120 - 60ψ/π + 10sin(6ψ)/π. ( 11π/6 ≤ψ≤ 2π)由2 * S1 * ω/φ1 = 20mm/s,S1 = 10 mm,φ1 = π/6,得ω=π/6 rad/s,即凸轮转速为 5 r/min 。
根据已求出的从动件的行程S的表达式,则对心从动件凸轮机构的凸轮廓线方程式为可写:X =(r b + S)* sinψY =(r b + S)* cosψ(r b为凸轮基圆的半径值)取r b = 20 mm,滚子半径为10 mm,在制作运动仿真过程中,得到理论廓线和实际廓线,如下图所示:凸轮机构的运动仿真图:5. 心得体会:本课程设计考察了我们所学的机械原理知识。
在设计过程中,要综合多方面的要求和需要来进行合理的选择,这是一个并不简单的过程。
由此可以了解到,自己的能力远不能解决复杂的实际问题。
我们还应不断地学习和积累。
在对水稻插秧机完全不了解的情况下,通过网络,查找了大量的相关资料。
尽管对现实生活中的水稻插秧有了一定的了解,但这些资料对其工作的描述仍不够详细和清晰。
我们未能对水稻插秧机的工作流程和原理完全清楚,比如秧箱的具体结构和工作方式。
这是设计过程中一个比较大的遗憾。
设计尺寸的部分是其中最难的步骤,我们只能在做出一个自我感觉合理的尺寸假设的前提下,继续以后的设计,而且应用了一个之前我们完全陌生的软件MATLAB 。