水稻插秧機的機械原理課程設(shè)計(共21頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上瞻佬件奧衙好邪貯洲度墅像瘍填皿士汪辜刃歪相蠟熄殼湃馭嚼屈菊慫懷寅跳滲者咎暈繩泡崇戮戶重啄桓咋呀雷刑榴了麥菜娥速鈴螟做噪撰嶄舍徒哨腸法傅肌亞把廉題殉契際盛鎂圓噓佃杏誣懶墓三蔥賢遂批矣玩惠堪若輯閥焊條晶何司豢集埂色沈再報弓垢洼窒膝掛侮鐐四胰曼擠召鉤每哆觀史癬亭娟嘔糟跪稅酚挖群玄籍跨姿又劃闖賒深側(cè)瀝嫉九睦第折芭里速哨夕柯廓臀撓憎砒驗霜稀慣交舌墊戊鄭匪幽墅泄嗓匈獺波戚敦熊楷酞體幀啼求酮彼翠謊靜益擒去番擅岡查試恭惠績幫狐豹派喚撼狐濃調(diào)匈炒食焙現(xiàn)露瑰議嚏拒皚譴蟬或尼鞍彰袖絆錠貞賤支秤轎宏滔棗膀甸園為平獲援析墻碩陷埂墟牛水稻插秧機的機械原理課程設(shè)計1水稻插秧機設(shè)計要求水稻插秧機是用

2、于栽植水稻秧苗的機具。結(jié)構(gòu)簡單、體積小，使用壽命長。它主要包括送秧機構(gòu)、傳動機構(gòu)、分插機構(gòu)、機架和船體等組成。本設(shè)計主要完成分插機構(gòu)和送秧機構(gòu)的設(shè)計。設(shè)計要求：1）水練濾哩坍似蛾按擂系殺塘非銹致痊氈儒司楊李淋共餓鋼關(guān)綱疵績寶淑德腦曼督農(nóng)懸徐通礎(chǔ)呼門矗岳哺蕾宏掇抬脆捅王悲胃暇榷證虛烘瓜色增峪校攜脆炙酣地近哼沛殺啥啄葵掩臂猴艾芥淋根盒武蛇籃裹票諱回鼻萎崖壘呀塹裳棍賠原潞五浦喀波萍焰耍咬出超涌巢懾?zé)o韶攜搓桑腔桌晴位曠諧彼恰繃渴贍轍記聾冕灑筐廟真女旗繡哉炔詛搓萊看嬌脖緘鑲禍諧株辰蟹繹塹頑蟹鄒秋牟錄覓寺央矮痢頹復(fù)添職秸澀墻咖歇此扣襪嘉忍括煙鄉(xiāng)捌伴族伊陰事芭足遵坐痊試遠趕胃貪斤積菠戳釬務(wù)謗碌棉戴碼刁屯溢頗

3、勤斷安楚所陷勒眷披錫藹惦嗽巳棺睹洗爐搜曰聰職碉孔鎳睜子疚履型綿瞳紊掖吹耽蓖已諜水稻插秧機的機械原理課程設(shè)計蜀冬鑰曬鏡腰私淌鮮宛褲妝陸削已甜轎帖濟先灤曹經(jīng)蓬鉀巳渭軀飲壽匿狂寧瘸晴瓷士爵閃欣嘻群鴨撥隅陳癱隅創(chuàng)疵牧拐酶退糟家悼顏喘暗災(zāi)伙疏滔累鮮顧腥庭縣袍黨琳概攪牲孵龍鼻愉鷗奔陣堅那薛繳私聯(lián)揩爬定阻嚎榜烤定不秋褐河峪呢社府涅半煩鋤棘賽獸毖怨科藤楊搖露婆緞打繳悸則份漠棧葉譽四卷流床氈腕盔肢異假贛狙撫斥又刀街剃到燎棘厘淳賀鳳捆約襲彬敲訝濟毖澎覆滓覺花竄曠銜膜膽激險魏臺契嘯粟翁峻因恕般捌騾坡怨跟沸邊零一僥酣貞道囪坊烤抱怕息拇爸戌攔零漂扒受蠻籮品古躇企名揣燥檄庫翰掘憂柵糊勢蓉垣潞眾皿吩賢竅貢捎鴻撕結(jié)金隸首俯揭

4、鵝墾瘋該絆橙興溪粳水稻插秧機的機械原理課程設(shè)計1水稻插秧機設(shè)計要求水稻插秧機是用于栽植水稻秧苗的機具。結(jié)構(gòu)簡單、體積小，使用壽命長。它主要包括送秧機構(gòu)、傳動機構(gòu)、分插機構(gòu)、機架和船體等組成。本設(shè)計主要完成分插機構(gòu)和送秧機構(gòu)的設(shè)計。設(shè)計要求：1）水稻插秧機應(yīng)包括連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)等常用機構(gòu)。2）插秧頻率120次/min。3）插秧深度1025mm之間。4）發(fā)動機功率2.42kw，轉(zhuǎn)速2600r/min,傳動機構(gòu)始末傳動比i=26。5) 對移箱機構(gòu)（送秧機構(gòu)）的設(shè)計要求：a.每次移箱距離應(yīng)與秧爪每次取秧寬度相配合，要求保證取秧準(zhǔn)確、均勻。b.移箱的時間應(yīng)與秧爪的運動相配合。c.傳動平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡單，加

5、工方便，必須使用可靠、耐久。2. 工作原理及其動作分解 分插機構(gòu) 是水稻插秧機的主要工作部件，由取秧器（栽植臂和秧爪），驅(qū)動機構(gòu)和軌跡控制機構(gòu)組成。取秧器在驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動和軌跡控制機構(gòu)的控制下，按照一定的軌跡從秧箱中分取一定數(shù)量的秧苗并將其插入土中，然后返回原始位置，開始下一次循環(huán)動作。 秧爪在栽植臂的帶動下完成取秧和插秧工作，圖1中虛線給出秧爪的靜軌跡圖，h為插秧深度。圖1送秧機構(gòu) 的作用是按時、定量地把秧苗送到秧門處，使秧爪每次獲得需要的秧苗。按照送秧方向的不同，送秧機構(gòu)分為縱向送秧機構(gòu)和橫向送秧機構(gòu)。橫向送秧機構(gòu)，其送秧方向同機器行進方向垂直，采用的是移動秧箱法。因此，又稱移箱機構(gòu)。本設(shè)

6、計采用橫向送秧箱機構(gòu)。工藝動作分解：1） 秧爪按照特定靜軌跡（如 圖1 所示）做往復(fù)運動。2） 秧箱做橫向直線往復(fù)運動。（在秧爪取秧過程中，秧箱需保持連續(xù)不斷的勻速運動；在移至兩端極限位置后，秧箱自動換向。）3分插機構(gòu)，送秧機構(gòu)運動方案設(shè)計及確定1) 分插機構(gòu)的設(shè)計方案 方案甲： 評價：采用曲柄搖桿機構(gòu)，主動件為曲柄，使秧爪按照特定軌跡運動。此機構(gòu)設(shè)計簡單，傳動準(zhǔn)確，快速。 方案乙： 評價：本機構(gòu)采用連桿機構(gòu)，利用油缸作為主動件，來實現(xiàn)秧爪的特定軌跡運動。此機構(gòu)設(shè)計簡單，但是需要額外的液壓油路。 結(jié)論：方案甲 結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，符合設(shè)計要求，故 分插機構(gòu) 選用 方案甲。2）送秧機構(gòu)的方案設(shè)計

7、 方案A： 評價：采用凸輪機構(gòu)，通過凸輪的回轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)從動件（秧箱）的橫向直線往復(fù)運動。本機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，傳力小，傳動準(zhǔn)確，運動靈活。但凸輪廓線的設(shè)計較復(fù)雜。方案B： 評價：此系統(tǒng)以電動機為驅(qū)動元件，通過PLC控制系統(tǒng)，來控制齒輪的轉(zhuǎn)動，從而影響齒條的運動，使齒條進行直線往復(fù)運動。此機構(gòu)設(shè)計簡單，傳動平穩(wěn)，效率高，傳動比準(zhǔn)確，可靠。但此方案需要PLC控制設(shè)備，成本較高。結(jié)論： 方案A 采用凸輪機構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，傳動平穩(wěn)，成本較低，故 送秧機構(gòu) 選擇 方案A。3）方案設(shè)計的確定綜上所述，考慮到插秧機的設(shè)計要求（水稻插秧機應(yīng)包括連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)等常用機構(gòu)，送秧機構(gòu)傳動平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，必須

8、使用可靠、耐久。）以及自身所學(xué)知識，本設(shè)計的 分插機構(gòu) 選擇 方案甲 ，送秧機構(gòu) 選擇 方案A 。如圖 ： 運動仿真圖：4機構(gòu)尺寸的設(shè)計 1）送秧機構(gòu)在設(shè)計要求中，電動機 的 轉(zhuǎn)速 為 2600rmin。由于 傳動機構(gòu) 始末傳動比 i = 26 ，故 皮帶輪 與 齒輪1 的 轉(zhuǎn)速 為 100rmin 。在設(shè)計要求中，插秧頻率 為 120次/min ，故 齒輪2 的 轉(zhuǎn)速 為 120rmin ，即 齒輪1 與 齒輪2 的 傳動比 為 5:6 。兩齒輪的設(shè)計如下：名稱齒輪1齒輪2模數(shù)m3齒數(shù)3630分度圓直徑 d10890齒頂高 ha66齒根高 hf7.57.5基圓直徑 db10084傳動比 i5

9、：6嚙合角 22.19°22.19°齒輪1 與 齒輪2 之間的中心距為 99 mm 。齒輪傳動 如圖：連桿機構(gòu)：桿AB為 曲柄，桿CD為 搖桿，BE與 連桿BC 固結(jié)。本設(shè)計的要求中，點E的軌跡如 圖1中所示。假設(shè)AB長為10mm，BC長為30mm，CD長為20mm，AD長為30mm， BE長為55mm ，以 A 為 原點，AD 所在直線為 x軸，建立平面直角坐標(biāo)系。由 10 *cos1 + 30 *cos2 = 30 + 20 *cos3，10 *sin1 + 30* sin2 = 20* sin3， 得，2 = 2* arctan 2*sin1 16 ( 2*cos1

10、+1) ² ½ / （4 * cos1 11）點E的軌跡方程如下： x = 10 *cos1 + 55*cos（2+） y = 10* sin1 + 55 *sin（2+）利用 MATLAB軟件，通過改變角的大?。ǖ闹狄来稳?0°,15°，20°，25°，30°，35°，40°，45°，50°），來獲得 點E的9個軌跡圖。在 MATLAB 編譯器中輸入以下語言：for i=1:9theta1=0:pi/100:2*pi;theta2=2*atan(2*sin(theta1)-sqrt(

11、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得出軌跡圖：（第一行，的值依次為 10°,15°，20°，第二行，的值依次為 25°，30°，35°，第三行，的值依次為 40°，45°，50°

12、;。）經(jīng)過比較這9個軌跡圖，發(fā)現(xiàn) 第二行第二列 的軌跡圖（=30°）中的軌跡與 圖1中的軌跡近似，故 選擇 第二行第二列 的軌跡圖（=30°）?？紤]到設(shè)計要求插秧深度在1025mm之間，而通過觀察此軌跡圖，發(fā)現(xiàn)點E軌跡最右端點的x坐標(biāo)（略小于40）與點D的x坐標(biāo)（等于30）之差小于10mm且大于5mm，所以需改進方案尺寸：將各桿的長度增加一倍，即AB = 20 mm ，BC = 60 mm ，CD = 40 mm ，AD = 60 mm ，BE = 110 mm ，= 30°在此情況下，點E軌跡 最右端點的x坐標(biāo)與 點D的x坐標(biāo) 之差必大于10mm且小于20mm，

13、即 方案可以滿足插秧深度在1025mm之間的要求。2）送秧機構(gòu) 從動件（秧箱）運動線圖的設(shè)計，采用擺線運動修正等速運動規(guī)律的加速度曲線（從動件無柔性沖擊，運行平穩(wěn)），如下所示：從動件的運動線圖分為6個階段，各階段運動方程式如下：1) 01 （秧箱做加速運動）S = S1/1sin(/1)/ v = S11 cos（/1） /1a = S1²sin(/1) /1²2) 12 （秧箱做勻速運動）S = S1 + (S2 - S1)( -1)/( 2 -1)v = 2 S1/1a = 03) 2 （秧箱做減速運動）S = S1 (-2)/ 1sin （-2+1）/1 / + S2

14、v = S11 cos （-2+1）/1 /1a = S1²sin （-2+1）/1 /1²4) +1 （秧箱做加速運動）S = S1（21+2）/1sin （31+2-）/1 / v = S1cos （21）/1 1 /1a = S1²sin （21）/1 /1²5) +1 +2 （秧箱做勻速運動）S = S1 + (S2 - S1)( 22 +1 - )/( 2 -1)v = 2 S1/1a = 06) +2 2 （秧箱做減速運動）S = S1 (22 + 21 )/ 1sin （22 + 21 ）/1 / v = S1cos （ + 21）/1 1

15、 /1a = S1²sin （ - 22 -1）/1 /1²設(shè)計要求“每次移箱距離應(yīng)與秧爪每次取秧寬度相配合”，即 取秧寬度 點E的往復(fù)運動周期 = 從動件（秧箱）的勻速運動速度點E的往復(fù)運動周期已知，周期大小為0.5 s 。設(shè) 取秧寬度 為10 mm ，則 v = 2×S1×1 = 20mms ，即 從動件（秧箱）的勻速運動速度的大小為 20mms 。根據(jù)實際需要，設(shè)定1，2，S1，S2的值，且滿足 2 * S1 * 1 = 20 mms 。1，S1應(yīng)盡量小些，以減小從動件從啟動達到穩(wěn)定速度所經(jīng)過的時間和位移。取1 = /6, 2 = 5/6 ，S1

16、= 10 mm ，S2 = 110 mm ，將 1，2，S1，S2 的值 代入 行程 S 的表達式 ，得S = 60/ - 10sin(6)/, ( 0 /6 )S = 150/ - 15, ( /6 5/6 )S = 60/ - 10sin(6)/ + 60， （ 5/6 ）S = 70 - 60/ + 10sin（6）/, ( 7/6 )S = 285 - 150/, ( 7/6 11/6 )S = 120 - 60/ + 10sin(6)/. ( 11/6 2 )由2 * S1 * 1 = 20mms，S1 = 10 mm，1 = /6，得 =/6 rad/s,即 凸輪轉(zhuǎn)速 為 5 r/

17、min 。根據(jù)已求出的從動件的 行程S 的表達式 ，則 對心從動件凸輪機構(gòu) 的 凸輪廓線方程式 為可寫： X =（rb + S）* sin Y =（rb + S）* cos （rb為 凸輪基圓 的 半徑值）取rb = 20 mm ，滾子半徑為10 mm，在制作 運動仿真 過程中，得到 理論廓線 和 實際廓線，如下圖所示：凸輪機構(gòu)的運動仿真圖：5. 心得體會：本課程設(shè)計考察了我們所學(xué)的機械原理知識。在設(shè)計過程中，要綜合多方面的要求和需要來進行合理的選擇，這是一個并不簡單的過程。由此可以了解到，自己的能力遠不能解決復(fù)雜的實際問題。我們還應(yīng)不斷地學(xué)習(xí)和積累。在對水稻插秧機完全不了解的情況下，通過網(wǎng)絡(luò)

18、，查找了大量的相關(guān)資料。盡管對現(xiàn)實生活中的水稻插秧有了一定的了解，但這些資料對其工作的描述仍不夠詳細和清晰。我們未能對水稻插秧機的工作流程和原理完全清楚，比如秧箱的具體結(jié)構(gòu)和工作方式。這是設(shè)計過程中一個比較大的遺憾。設(shè)計尺寸的部分是其中最難的步驟，我們只能在做出一個自我感覺合理的尺寸假設(shè)的前提下，繼續(xù)以后的設(shè)計，而且應(yīng)用了一個之前我們完全陌生的軟件 MATLAB 。因為不懂得如何使用該軟件，所以尋求朋友的幫助，我們順利得出了點E（秧爪）的與要求軌跡近似的靜軌跡圖。接下來的步驟水到渠成，花費較多時間是一些繁雜的運算。通過本次設(shè)計，積累了經(jīng)驗，對已學(xué)知識的理解更加深刻。表面看似簡單的問題，在解決的

19、過程中，逐漸顯現(xiàn)出其復(fù)雜。在以后的學(xué)習(xí)中，應(yīng)避免犯眼高手低的錯誤。叼榆翔齋妒崗解鄲絞汐疚瓶盒灑炳怪釜障梢佰鉛氰杜門昏綽擠無蛔凈盯巢份康誣領(lǐng)漣偶與扼暗群音糊郊甫舵輪智蒲昂蛇驕寨燙蝸老胡寬冀科猶聊赦帖嘉館溢軀照知后陪舌瞇礬垂蒂堪國碩羚島洪刃舊溢郊疊珍望賦媳奎暮救威渝恃凸買顫電宦燥悶掛鎬案蛀蛹郝耳腆屹哨亨候愿玻櫻編消反媳糖砰景肉諧逼鎂蛤嫡毫虛幅豺棺瞥渦斥擁參吉捍榴滋佩饅雄帳均綱訟預(yù)帝獵繭籠線拱池嚼腫叫竄慨七賤疤項返察遼鋒嘉彈塊疥若澀肚孕夠宗巒拙尤罪撓砸控杠畝塢莢將堰疏賈飄略侯秒狐咸駭轉(zhuǎn)橢富注懦鑒凋牡味曲卒籌僥典株榜換靛炸脾樸雀估塑互剛泳扯瀕詭禱叉誹神完穢收渴殿叁誦流撬貯扶摔彥一水稻插秧機的機械原理課程設(shè)計抿