橢圓齒輪行星系分插機(jī)構(gòu)的動力性能分析、參數(shù)優(yōu)化及實驗驗證.pdf

1、水稻插秧機(jī)械化是提高插秧效率、減輕農(nóng)民勞動強度的主要措施之一.如果中國插秧機(jī)械化水平提高1％,每年就能增產(chǎn)糧食3.75億kg,但目前中國的機(jī)插率只有2.8％,其主要原因是國產(chǎn)插秧機(jī)的可靠性低,而進(jìn)口的高速插秧機(jī)價格太高且對中國南方雙季稻的晚稻大苗栽插適應(yīng)性差,因而研究適合中國國情的高速水稻插秧機(jī)勢在必行.分插機(jī)構(gòu)是水稻插秧機(jī)的核心工作部分,其工作性能直接影響插秧質(zhì)量和效率,因此研究分插機(jī)構(gòu)對最終研制出符合中國國情的高速水稻插秧機(jī)具有理論

2、價值和重大現(xiàn)實意義.旋轉(zhuǎn)式高速水稻插秧機(jī)的分插機(jī)構(gòu)具有其自身優(yōu)點,插次可達(dá)400~600次/分鐘,代表未來的發(fā)展趨勢.浙江大學(xué)趙勻教授先后研究并發(fā)明了5種水稻插秧機(jī)的分插機(jī)構(gòu),它們都能滿足各種水稻栽插的軌跡和姿態(tài)(取秧角和插秧角)的要求,但對這些機(jī)構(gòu)的動力學(xué)特性未做進(jìn)一步深入基礎(chǔ)研究.該文的研究目的是以橢圓齒輪行星輪系分插機(jī)構(gòu)為主要研究對象,分析其動力學(xué)特性,建立動力學(xué)模型并驗證,最后建立動力學(xué)優(yōu)化模型并找出最佳參數(shù).該文主要的研究內(nèi)容

3、和結(jié)果如下:1)研究國內(nèi)外各種類型的旋轉(zhuǎn)式高速水稻插秧機(jī)分插機(jī)構(gòu)的工作原理,指出尚待研究的問題——研究其動力學(xué)特性,以改善動力學(xué)特性,進(jìn)一步提高插次;為此提出了動力學(xué)兩級優(yōu)化的創(chuàng)新性思路——以運動學(xué)優(yōu)化(1級優(yōu)化)得到的機(jī)構(gòu)參數(shù)范圍作為動力學(xué)優(yōu)化(2級優(yōu)化)的約束條件,最終得到的最佳參數(shù)不僅能滿足運動學(xué)的要求,又具有最佳的動力學(xué)特性.2)提出了對橢圓齒輪行星系分插機(jī)構(gòu)這種復(fù)雜機(jī)構(gòu)進(jìn)行運動學(xué)和動力學(xué)分析必須遵循的一些規(guī)則和方法,使復(fù)雜問題

4、得以簡化,避免出現(xiàn)各種錯誤.3)對橢圓齒輪行星系分插機(jī)構(gòu)進(jìn)行運動學(xué)分析,建立數(shù)學(xué)模型,開發(fā)了輔助分析軟件,并通過高速攝像驗證所建立的數(shù)學(xué)模型的正確性.4)根據(jù)所建立的運動學(xué)數(shù)學(xué)模型,構(gòu)建人機(jī)一體優(yōu)化系統(tǒng),基于Visual Basic 6.0編寫良好人機(jī)對話的優(yōu)化軟件.5)對橢圓齒輪行星系分插機(jī)構(gòu)進(jìn)行動力學(xué)分析,建立數(shù)學(xué)模型.6)研制出國內(nèi)第一臺通用旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)動力學(xué)試驗臺,可以適合研究不同類型旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)的動力學(xué)特性.7)研究基本遺