工廠化育苗移栽機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與動(dòng)力學(xué)特性研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-13 01:05
目前國(guó)內(nèi)工廠化育苗移栽機(jī)械的研究大多開展單個(gè)末端執(zhí)行器移栽作業(yè),作業(yè)形式單一,移栽效率不高;在實(shí)驗(yàn)過程中暴露出:移栽運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在移苗時(shí),缽苗受到額外的運(yùn)動(dòng)沖擊,導(dǎo)致基質(zhì)破損,缽苗脫落的問題,直接影響了移栽成功率。針對(duì)以上問題,本文設(shè)計(jì)一種滿足多個(gè)末端執(zhí)行器聯(lián)合作業(yè)的移栽運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),將從提高移栽運(yùn)行平穩(wěn)性和快速性出發(fā),對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、移栽性能以及機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析展開研究。主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:(1)設(shè)計(jì)一種滿足多個(gè)末端執(zhí)行器聯(lián)合作業(yè)的移栽運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),控制末端執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)“上升、平移、下降”三段直線運(yùn)行以及多個(gè)末端執(zhí)行器分散運(yùn)動(dòng)。利用展合板上斜滑槽實(shí)現(xiàn)末端執(zhí)行器分散,利用同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)末端執(zhí)行器橫向送苗、豎直取苗,提出增加平衡氣缸輔助豎直方向同步帶的運(yùn)動(dòng)的方法。確定運(yùn)動(dòng)控制方法,采用PLC控制伺服電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)多個(gè)末端執(zhí)行器移栽作業(yè),對(duì)控制系統(tǒng)硬件進(jìn)行合理選型和規(guī)劃。(2)試制樣機(jī),進(jìn)行定位精度試驗(yàn)、自動(dòng)移栽以及振動(dòng)試驗(yàn)的研究,對(duì)所設(shè)計(jì)的自動(dòng)移栽系統(tǒng)進(jìn)行取苗移栽檢測(cè),試驗(yàn)結(jié)果表明,移動(dòng)128穴盤、4孔花盆對(duì)應(yīng)間隔距離平均值分別為32.2911mm、206.3246mm,標(biāo)準(zhǔn)差分別為0.44...
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究的目的和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 移栽運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 移栽機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 研究的主要內(nèi)容
第2章 移栽運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及控制方法確定
2.1 工廠化育苗全自動(dòng)移栽機(jī)械總體方案的設(shè)計(jì)
2.2 移栽運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
2.2.1 分散裝置的設(shè)計(jì)
2.2.2 X與Z方向運(yùn)動(dòng)定位機(jī)構(gòu)分析與工作參數(shù)的確定
2.3 基于PLC運(yùn)動(dòng)控制方法
2.3.1 控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
2.3.2 控制單元選型
2.4 本章小結(jié)
第3章 移栽運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)試驗(yàn)研究
3.1 定位精度試驗(yàn)
3.1.1 試驗(yàn)方法
3.1.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
3.2 自動(dòng)移栽性能試驗(yàn)
3.2.1 材料和方法
3.2.2 不同作業(yè)效率移栽試驗(yàn)
3.3 振動(dòng)試驗(yàn)
3.3.1 試驗(yàn)方法
3.3.2 試驗(yàn)與分析結(jié)果
3.4 本章小結(jié)
第4章 移栽運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模與分析
4.1 移栽運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)化與假設(shè)
4.2 移栽運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模
4.2.1 X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)建模
4.2.2 Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)建模
4.3 仿真分析
4.3.1 仿真模型的建立
4.3.2 試驗(yàn)驗(yàn)證
4.4 不同工況下移栽運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性分析
4.4.1 不同載荷下移栽運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性分析
4.4.2 不同運(yùn)動(dòng)頻率下移栽運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 移栽運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.1.1 拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)理論
5.1.2 外框架拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)
5.1.3 內(nèi)框架拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)
5.2 改進(jìn)后移栽運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)仿真與分析
5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
已發(fā)表論文及參加研究課題
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]穴盤育苗移栽機(jī)兩指四針鉗夾式取苗末端執(zhí)行器[J]. 韓綠化,毛罕平,嚴(yán)蕾,胡建平,黃文岳,董立立. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(07)
[2]盆栽紅掌移栽手爪設(shè)計(jì)與工作參數(shù)優(yōu)化[J]. 高國(guó)華,馮天翔,李福. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2014(17)
[3]荷蘭蔬菜種苗生產(chǎn)裝備系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)中國(guó)的啟示[J]. 辜松,楊艷麗,張躍峰,喬曉軍. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(14)
[4]穴盤苗自動(dòng)移栽機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 張振國(guó),曹衛(wèi)彬,王僑,張鵬. 農(nóng)機(jī)化研究. 2013(05)
[5]穴盤苗移栽機(jī)自動(dòng)取喂系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 韓長(zhǎng)杰,楊宛章,張學(xué)軍,郭輝,尹文慶. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(08)
[6]花卉幼苗自動(dòng)移栽機(jī)關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 馮青春,王秀,姜?jiǎng)P,周建軍,張睿,馬偉. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(06)
[7]荷蘭溫室盆花自動(dòng)化生產(chǎn)裝備系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 辜松,楊艷麗,張躍峰. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2012(19)
[8]我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展思路[J]. 李中華,王國(guó)占,齊飛. 中國(guó)農(nóng)機(jī)化. 2012(01)
[9]基于多軸運(yùn)動(dòng)控制器的三自由度并聯(lián)秧苗移栽機(jī)器人的研究[J]. 謝俊,尹小琴,馬履中,馮時(shí)佳,張翌. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2011(02)
[10]穴盤苗移栽機(jī)末端執(zhí)行器設(shè)計(jì)與虛擬樣機(jī)分析[J]. 孫國(guó)祥,汪小旵,何國(guó)敏,周婷,王成,喬曉軍. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2010(10)
博士論文
[1]穴盤苗自動(dòng)移栽關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 胡敏娟.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]蔬菜移栽機(jī)分插機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析與參數(shù)化實(shí)體仿真的研究[D]. 李?yuàn)Z.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 2014
[2]蔬菜缽苗移栽機(jī)取苗機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析與試驗(yàn)研究[D]. 劉安.浙江理工大學(xué) 2014
[3]同步帶傳動(dòng)的動(dòng)態(tài)性能研究[D]. 張凱凱.陜西科技大學(xué) 2012
本文編號(hào):2913596
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究的目的和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 移栽運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 移栽機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 研究的主要內(nèi)容
第2章 移栽運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及控制方法確定
2.1 工廠化育苗全自動(dòng)移栽機(jī)械總體方案的設(shè)計(jì)
2.2 移栽運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
2.2.1 分散裝置的設(shè)計(jì)
2.2.2 X與Z方向運(yùn)動(dòng)定位機(jī)構(gòu)分析與工作參數(shù)的確定
2.3 基于PLC運(yùn)動(dòng)控制方法
2.3.1 控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
2.3.2 控制單元選型
2.4 本章小結(jié)
第3章 移栽運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)試驗(yàn)研究
3.1 定位精度試驗(yàn)
3.1.1 試驗(yàn)方法
3.1.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
3.2 自動(dòng)移栽性能試驗(yàn)
3.2.1 材料和方法
3.2.2 不同作業(yè)效率移栽試驗(yàn)
3.3 振動(dòng)試驗(yàn)
3.3.1 試驗(yàn)方法
3.3.2 試驗(yàn)與分析結(jié)果
3.4 本章小結(jié)
第4章 移栽運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模與分析
4.1 移栽運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)化與假設(shè)
4.2 移栽運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模
4.2.1 X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)建模
4.2.2 Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)建模
4.3 仿真分析
4.3.1 仿真模型的建立
4.3.2 試驗(yàn)驗(yàn)證
4.4 不同工況下移栽運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性分析
4.4.1 不同載荷下移栽運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性分析
4.4.2 不同運(yùn)動(dòng)頻率下移栽運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 移栽運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.1.1 拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)理論
5.1.2 外框架拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)
5.1.3 內(nèi)框架拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)
5.2 改進(jìn)后移栽運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)仿真與分析
5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
已發(fā)表論文及參加研究課題
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]穴盤育苗移栽機(jī)兩指四針鉗夾式取苗末端執(zhí)行器[J]. 韓綠化,毛罕平,嚴(yán)蕾,胡建平,黃文岳,董立立. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(07)
[2]盆栽紅掌移栽手爪設(shè)計(jì)與工作參數(shù)優(yōu)化[J]. 高國(guó)華,馮天翔,李福. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2014(17)
[3]荷蘭蔬菜種苗生產(chǎn)裝備系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)中國(guó)的啟示[J]. 辜松,楊艷麗,張躍峰,喬曉軍. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(14)
[4]穴盤苗自動(dòng)移栽機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 張振國(guó),曹衛(wèi)彬,王僑,張鵬. 農(nóng)機(jī)化研究. 2013(05)
[5]穴盤苗移栽機(jī)自動(dòng)取喂系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 韓長(zhǎng)杰,楊宛章,張學(xué)軍,郭輝,尹文慶. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(08)
[6]花卉幼苗自動(dòng)移栽機(jī)關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 馮青春,王秀,姜?jiǎng)P,周建軍,張睿,馬偉. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(06)
[7]荷蘭溫室盆花自動(dòng)化生產(chǎn)裝備系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 辜松,楊艷麗,張躍峰. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2012(19)
[8]我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展思路[J]. 李中華,王國(guó)占,齊飛. 中國(guó)農(nóng)機(jī)化. 2012(01)
[9]基于多軸運(yùn)動(dòng)控制器的三自由度并聯(lián)秧苗移栽機(jī)器人的研究[J]. 謝俊,尹小琴,馬履中,馮時(shí)佳,張翌. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2011(02)
[10]穴盤苗移栽機(jī)末端執(zhí)行器設(shè)計(jì)與虛擬樣機(jī)分析[J]. 孫國(guó)祥,汪小旵,何國(guó)敏,周婷,王成,喬曉軍. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2010(10)
博士論文
[1]穴盤苗自動(dòng)移栽關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 胡敏娟.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]蔬菜移栽機(jī)分插機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析與參數(shù)化實(shí)體仿真的研究[D]. 李?yuàn)Z.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 2014
[2]蔬菜缽苗移栽機(jī)取苗機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析與試驗(yàn)研究[D]. 劉安.浙江理工大學(xué) 2014
[3]同步帶傳動(dòng)的動(dòng)態(tài)性能研究[D]. 張凱凱.陜西科技大學(xué) 2012
本文編號(hào):2913596
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