推送式旋齿起膜机构设计与试验

针对现有残膜回收机起膜机构易堵塞、脱膜难等问题,设计一种推送式旋齿起膜机构,该机构可同时完成起膜及辅助上膜工作。设计平行四杆结构、旋齿结构、排列方式及间距;构建旋齿运动轨迹方程,分析相邻旋齿轨迹,检验不漏膜条件,确定影响起膜性能的主要因素;分析旋齿与输送装置作用下膜土混合物的受力情况,确定影响残膜捡拾性能的主要因素为机具作业速度、旋齿起膜机构转速、挂膜输送带与旋齿起膜机构水平距离、竖直距离,根据工作条件确定因素取值范围。设计四因素五水平试验,探究机具作业速度、旋齿起膜机构转速、挂膜输送带与旋齿起膜机构水平距离、竖直距离对残膜捡拾率的影响规律。开展田间试验,利用Design-Expert软件对试验结果进行参数优化分析,并以最优参数组合,进行田间试验验证。试验结果表明,当机具作业速度为1.43 m/s、旋齿起膜机构转速为60.5 r/min、挂膜输送带与旋齿起膜机构水平距离为308.24 mm、竖直距离为91.22 mm时,预测残膜捡拾率为91.8%,实际残膜捡拾率为91.2%,满足残膜回收机具作业要求。

复杂环境下旋转式变向管道清洗机器人及转向技术研究

针对目前管道清洗机器人的缺点,设计出一种可以根据管道内径变化而调整机器自身轮廓直径的机器人,同时使用旋转机构来实现机器人在管道大角度的转弯技术。机器人的整体运动则由直流电机与机械结构配合实现。机器人的直线运动由履带与直流电机构成,在机器人的机腿则由丝杠与螺母和直流电机的配合实现伞状结构以达到机腿在大范围内的伸缩变换。在机器人行进方向的改变上则创新性地使用旋转方式带动履带运动方向的改变,实现在管道内大角度的转弯。污物清洗则使用高压喷头实现;而直流电机则通过调控PWM脉宽来实现调控;在定位系统上则采用出租车定位系统。整体设计上运用巧妙的机械原理,实现了自适应式的伞状机腿伸缩结构,旋转式的转弯技术。为管道清理机器人的设计提供了新的优化方法与借鉴案例。