基于线性独立矢量法的曲柄群驱动机构摆动力平衡分析

依据摆动力的完全平衡理论对曲柄群驱动机构运行中的摆动力进行平衡,通过质量再分配法中线性独立矢量法建立机构总质心和各构件质心的表达式。由总质心保持静止不动的平衡条件,得到典型曲柄群机构的几何、物理参数应满足的平衡方程,从而对各曲柄所应加配重的位置和大小进行合理布置。建立多曲柄驱动机构每个封闭平行四边形的平衡方程时,以各曲柄上连接的连杆数为依照对曲柄质量进行等分,计算出每个构件在任意位置的质心参数(ri,θi),推导出双曲柄机构和三曲柄机构摆动力完全平衡时的平衡条件,这种摆动力平衡方法也适用于含更多曲柄的曲柄群驱动机构中。

花椰菜钵苗移栽机栽植机构设计与试验

针对云南省丘陵山区地形特点和坡耕地条件下的作业环境,设计了一种双曲柄五杆式花椰菜钵苗移栽机栽植机构。通过对移栽机五杆机构的分析,确定了五杆机构各杆件长度,并基于线性独立矢量法得到满足五杆机构惯性力平衡条件的各杆件质量矩;结合Matlab软件图像处理功能设计了与钵苗轮廓相匹配的打孔器;应用RecurDyn与ANSYS仿真软件,对栽植机构栽植轨迹和打孔器结构强度进行了分析;采用高速摄像验证了栽植机构的栽植轨迹。根据仿真结果,进行了栽植机构栽植性能台架试验,以台架前进速度、栽植频率和入土深度为试验因素,建立了栽植合格率、露苗率和株距变异系数的数学模型,采用响应曲面法优化得到了最佳工作组合,即台架前进速度0.4~0.54 m/s,栽植频率50~68株/min,入土深度10 cm时,栽植合格率大于90%,露苗率小于5%,株距变异系数小于5%。设置花椰菜钵苗移栽机机组的前进速度为0.52 m/s,花椰菜钵苗的栽植频率为61株/min,打孔器入土深度控制在10 cm,进行田间试验,结果表明,花椰菜钵苗的栽植合格率为91.67%,露苗率为3.33%,株距变异系数为4.17%,满足花椰菜钵苗移栽农艺要求。