裁剪抓取式红花采摘装置的设计研究

针对目前国内红花采摘劳动强度大、采摘技术落后等问题,设计了一种裁剪抓取式红花采摘末端执行器。根据几何关系确定结构中主要零件的基本尺寸并计算出爪体与托举碗间的倾角,利用Cero软件设计了结构的三维模型,并阐述了工作原理。以PLC为基础平台研究并建立了满足装置工作条件的控制系统,从而实现装置全过程的自动控制。利用有限元软件对装置整体结构进行了静力学分析,分析表明整体结构的应力、应变数值较小。随后对装置的关键结构———托举机构进行了模态分析,分析结果显示工作频率与各阶振型固有频率不接近,不会产生共振现象。研究结果表明,末端执行器在理论上满足采摘红花的工作需求,获得了良好的设计效果。

基于模态分析的裂纹齿轮特征识别

为辨别裂纹齿轮的故障位置,通过有限元技术和模态曲率对比分析,获得了裂纹齿轮的动力学特性。建立了正常齿轮和裂纹齿轮的精确模型,利用ANSYS软件计算了齿轮的固有频率和振型,并通过差分法获得振型的模态曲率。分析结果表明,裂纹齿轮的弯曲振动模式发生频率分裂现象,固有频率和振型的变化不明显,而模态曲率的变化可明显指出裂纹的位置。