基于SolidWorks插秧机纵向进给机构动态仿真设计[三维SW]【cad高清图纸和说明书全套】.zip

学士学位答辩论文（设计） 基于 SolidWorks 插秧机纵向 进给机构动态仿真设计 学生姓名：于志祥 学 号：20054024151 指导教师：刘天祥 所在学院：工程学院 专 业：机械设计制造及其自动化 中 国 ·大 庆 2009 年 6 月 1 黑龙江八一农垦大学 毕业设计 (论文 )开题报告 学生姓名： 于志祥 学 号： 20054024151 专 业： 机械设计制造及其自动化 设计(论文)题目：钵育水稻栽秧机分秧纵向进给机构 指导教师： 刘天祥 2009 年 3 月 18 日 2 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 文 献 综 述 水稻栽秧机分秧进给机构的设计目的及意义： 水稻种植历来以移栽为主。水稻移栽作业弯腰曲背，面朝黄土背 朝天，劳动强度非常大，广大农民无不梦寐以求实现农业现代化，但直到 今天，我国水稻种植机械化水平仍然很低，水稻机械化示范工程已被国家 农业部列为当前发展农业的四大工程之一。目前，制约水稻生产机械化发 展的因素有育秧，栽植，收获三大薄弱环节，大力推广水稻钵盘工厂化育 秧与抛、插、摆栽技术是突破育秧，栽植薄弱环节的障碍，快速发展水稻 机械化生产的主要措施之一。 植质水稻钵育栽培是目前早育稀植中最先进的技术之一。它不仅可以 有效的提高水稻的产量, 而且可以解决其它种植方法无法避免的诸如用土 量大, 取土困难, 大量早田土、山地土、草炭土向水田转移 , 导致自然环 境受到严重破坏等难题。我们经几年的研究尝试利用稻草、稻壳和废纸并 加人各种肥料及徽肥制成营养钵盘水稻秧苗载体〕, 进行植质钵育秧栽植, 并利用我国目前普遍使用的插秧机对其纵向进给机构、· 钵育水稻栽秧机进给机构结构设计 1纵、横向进给机构的结构设计 纸盘水稻钵秧栽植机的工作过程是将早地里育好的水纸盘钵秧苗盘整 体地置于栽植机秧箱上的栅板橡胶带式纵向进给机构中, 纵、横向进给机 构与栽植育协调工作, 共同完成分秧并通过栽植份最终将钵秧苗植人田间。 由于育秧盘的结构图所示其穴钵纵、横为经纬排列, 所以钵苗的株、行间 3 距均为。这种机械传统的插秧机无法完成, 因此, 对其双响螺旋轴和纵向 进给机构进行了改进。 1.1双向螺旋进给机构的设计 秧箱、链箱、栽植臂等参数不变, 但移箱机构参数中原机分秧决数为 18次, 横向进给量15.6mm, 该项目分秧次数要求14次, 横向进给食为 20mm, 横向移动总量为260mm, 为此必须改变工作箱中双向螺旋轴的基本 参数与相应量的结构见(图1),由图中可见在保证总移动量260mm的情况下, 将螺距由30.6mm改为40mm, 轴径也相应加大, 由Φ26mm改为Φ35mm,其螺 旋升角比原机还小见(图2)。因此改变后增大了轴向推力,提高了螺旋轴的 寿命。为此双联移动套也相应的作了变动。工作箱内其它部件均可通用。 1.2 纵向进给机构的设计 该机械要求纵向进给量为20mm。主动轮Φ38.4。, 转60度角/次（原主动 轴）, 故其链传动增速比为1：2, 而且改变了原从动轴工作的缺陷。如图 3所示。栅板式橡胶带装置位于栽植机秧箱下方的秧门附近正中央其带面 为栅板形, 封闭的栅板橡胶带分别套在秧箱背面的两根步进轴的进给轮上, 其动力由工作箱箱出的摆动力通过摆竹及棘轮机构提供。橡胶栅板间间 4 距与钵盘上的钵块尺寸相吻合, 每排钵块均与栅板啮合, 并随橡胶栅板带 前进无相对滑差, 进给准确。栅板橡胶带的两边各有一排等距型孔, 进给 轮爪插人其中。当进给轮转过一个角度（一齿）时, 通过轮爪拨动胶带前 进一步, 使秧钵盘被推进一排均匀进给, 确保栽植机构准确分秧。 SolidWorks 三维设计过程： 性能参数要求 确定设计方案 三维造型设计 零 、 部件设计 、 装配设计 物理参数设计 运动仿真 工程计算分析 输出图纸及文件 修 改 设 计 满足要求 ？ 满足要求 ？ 否 否 是 是 图2 三维设计流程图 Fig 2 Flow chart of three-dimensional design 7 应用 Solidworks 进行设计的步骤和方法 [2], 是在建立三维实体模型的基础上, 不 断改进零件设计功能, 装配关系合理；能进行动态模拟装配； 进行静、动态干涉检查， 产生装配的爆炸图和动态装配录像文件等， 自动生成二维工程图, 线型粗细合理,尺 寸标注和一些相关的注释符合国家标准，随时可编辑。同时零件设计、装配设计和工 程图之间是全相关的, 高效地管理整个设计过程, 提高设计效率和质量, 缩短新产品 开发周期, 提高了设计创新能力。SolidWorks 三维设计过程的流程图如图 2 所示。 钵育水稻栽秧机进给机构的三维设计 利用 SolidWorks 软件对机器的各个非非标准零件进行三维造型设计，其中包括机 架总成、手轮、偏心轮、推杆、种箱、推杆连接板、容种板等构件。标准零件如连接 螺栓、螺母、轴承、销轴等可以直接从标准件库直接调取使用。然后将所设计的零件、 部件及相关的标准件利用相互间的装配关系进行组装，装配后得到机器的装配体如图 3 所示。得到装配体后可以利用 SolidWorks 软件“干涉”分析功能对机器进行干涉检 验，如果发现零件间的干涉，软件会提示干涉的零件名称，同时在绘图区显示干涉位 置。这时需要对相关零件进行适当的修改，直至机器干涉为零为止。修改零件的同时 装配体、零件和工程图是相互关联的，不需要对工程图进行单独修改。最后完成工程 图纸，根据工程图进行零件的加工，然后对加工完成的零件进行组装。如果需要进行 仿真运动，可以对手轮进行添加“旋转马达”动力，使用物理模拟功能进行计算模拟， 得到机器的运动情况。 水稻植质钵育移植技术要求移植机的纵向进给和横向进给准确到位, 同时分秧时秧盘处在秧门附近必须有刚性支撑, 以保证使用植质钵育秧盘 这种秧苗特殊栽体时的准确分秧。为了满足上述要求, 在我国现有普遍使 用的插秧机上进行了改进, 除了上节描述的纵向进给机构以外, 又增加了 如图4所示的秧盘定位支撑切割装置。图中1为秧盘、2.秧门、3.栽植臂摊. 4正在分秧中的秧苗、5.护秧舌、6.秧箱、7.托板、8.秧盘定位支撑切割 器。由于横向进给量与钵盘上钵块的横向间距相等, 但若秧箱上的钵 盘横向自由度过大, 则严重影响栽植臂的准确分插。专用横向进给分秧支 撑切割装置是由横向为等距排列的, 并垂直与秧箱上平面从顺纵向布局的 8 若干钢条组成, 其间距亦等于钵块的横向间距。该装置位于秧箱的最下端 秧门上方, 通过螺钉固定在秧箱上。当植质秧盘2纵向进给时, 两个钵块 之间缝隙可沿支撑切割钢条下滑, 同时钵盘横向移动自由度受到限制, 实 现横向定位。当栽植臂4的分秧爪在秧门处分秧时, 其钵块因其两侧有钢 条支撑, 便形成有支撑切割, 从而避免了钵块连带现象, 使其顺利分秧并 植人田间, 保证立苗度和均匀度。 结语： 推杆式水稻钵育播种机的优越性，主要有以下几点：节省大量优良种 子，有利于机械化。由于精密播种用种量少，节省了辅助作业的劳动量以 及种子的保管、贮存、清选、运输和拌药等工作量，并减少了物资消耗。 幼苗分布均匀，通风透光性好。能充分利用