AFA3G燃料组件拉棒机爪头收爪工艺分析与改进

分析AFA3G燃料组件拉棒机拉杆爪头收爪工艺的原理及存在的问题,提出有针对性的改进措施,包括爪头和卡管的材质、尺寸、表面处理等方面的优化。通过定性和定量对比分析,改进后的收爪工艺的可靠性明显提升,有效避免了燃料组件产品的质量隐患。

小型水果多功能采收装置设计与试验

我国是小型水果种植大国,小型水果外形类椭球状,如冬枣、桂圆、金桔、杨梅、李子、圣女果等,深受广大消费者喜爱。为解决小型水果采收过程中效率低、危险系数大、采收机具功能单一的问题,根据小型水果外形结构,设计出集采摘、枝叶分离、分级于一体的小型水果多功能采收装置。应用仿人手的梳齿采摘爪实现小型水果采摘;V形布置的橡胶对辊达到枝叶分离目的;分层布置的圆皮带实现果实分级。通过装置试验和响应面分析,确定梳齿采摘爪间距为16 mm,V形枝叶分离对辊转速为100 r/min,分级皮带转速为100 r/min,在此工作参数下,装置采摘效率高,枝叶残留率仅为2%,优于人工采摘,分级精度达到95%,果实破损率为0.2%。本装置集多功能于一体,结构简单,效率高,保障人身安全,提高小型水果采收机械化程度,为我国农业机械发展奠定基础。

光固化果蔬采摘气动软体抓手设计与试验

针对目前软体抓手的制造方式(如软体平板印刷、失蜡铸造等)存在成型工艺复杂、粘结不牢靠、接缝处易撕裂等问题,设计了一种光固化成型软体采摘抓手一体式结构,通过正、负压驱动,可实现果蔬的自适应抓取。首先,基于Yeoh模型,研究了软体驱动器弯曲变形运动中的非线性力学特性,得出腔体内部压强与驱动器弯曲角度之间的非线性关系模型。然后,通过Abaqus有限元软件分析软体驱动器的弯曲特性,得到各主要结构参数对弯曲角度的影响规律,并结合正交试验法得到最佳的结构参数组合:软体驱动器的腔体壁厚为1.6 mm、腔体个数7、腔体间隙3 mm、底层厚度3 mm。最后,根据最佳的结构参数组合制造软体采摘抓手样机,并将其安装在试验平台上进行果蔬抓取试验,验证了光固化一体成型软体采摘抓手的实用性。

穴盘苗自动移栽机取苗爪工作参数试验研究

为了提高旱地穴盘苗移栽的作业效率,对自动移栽机的关键部件取苗爪进行了研究;同时,对圆盘凸轮机构的两针式取苗爪进行结构与原理分析,确定了工作参数,包括夹持角度、秧针长度、取苗角度。经过多因素试验,完成了对工作参数的优化,结果表明取苗爪的设计满足穴盘苗的移栽要求,取苗成功率达到95%。

收获粉碎式秸秆捡拾压捆机捡拾机构的设计

捡拾机构是秸秆捡拾压捆机中的关键部件。为提高秸秆捡拾压捆机的收割捡拾效率，在分析国内外捡拾器的基础上，设计了“锤爪式”捡拾揉搓机构。该机构利用动力输出轴经捡拾锤爪实现了集切割-捡拾-揉搓于一体的捡拾作业，不仅能对割晒农作物秸秆进行捡拾，还能对站立的农作物秸秆进行切割、捡拾揉搓。试验结果表明，该结构提高了压捆机的捡拾工作效率，切割效率99．07％，搓丝长度10～50 mm。

夹紧式番茄移栽机取苗机构的设计与试验

针对目前番茄移栽机取苗机构存在自动化水平低、伤苗、漏苗的问题,设计了一种弹性指针夹紧式取苗机构。通过分析苗基质在取苗过程中的受力状况,对弹性取苗针夹持角度、相对距离等相关几何参数进行计算,完成取苗机构本体设计。基于ADAMS运动仿真验证了该取苗机构设计和参数选择的合理性,根据仿真结果对无杆气缸的行程与速度进行了优化,并依据设计方案试制样机并进行取苗试验。结果表明:取苗投苗时间控制在1.3s、弹性取苗针与竖直方向夹角选取8°时,伤苗率、漏苗率和苗基质破坏均都得到了有效的控制,综合取苗成功率达到97.5%。

基于EDEM-RecurDyn的指夹式取苗爪仿真优化与试验

为了实现自动移栽机高效、高质量取苗,提出整排取苗、同时投苗的工作方式。以指夹式取苗爪为研究对象,阐述了取苗爪的结构组成及工作原理。建立了取苗爪的运动数学模型,结合钵体力学特性及根系分布特点,对组成取苗爪的各构件进行尺寸参数优选,并在RecurDyn中建立其虚拟样机模型。通过试验进行钵体力学性能测量,对试验所得数据进行处理,得出钵体物理特性参数,进而在EDEM中建立钵体颗粒模型。通过EDEM-RecurDyn耦合仿真取苗爪插入、夹取、提离过程。分析取苗爪插入钵体苗深度、开始夹苗深度对取苗时钵体的影响,仿真优化得到当取苗爪插入钵体深度I_(d)=34 mm,插入钵体平均速度I_(v)=280 mm/s,开始夹苗深度C_(i)=4 mm,夹苗平均速度C_(v)=250 mm/s时,可以获得较好的钵体完整性。在16、20、24次/min的取苗速率下进行取苗爪取投苗试验,结果表明,所设计的指夹式取苗爪取苗成功率均在96%以上,钵体破碎率小于1%,具有良好的取苗、投苗效果,在取苗作业中可以保持良好的钵体完整性。

SJ―1.5型多功能沙生灌木集运装备夹爪的参数分析

针对我国西部地区沙生灌木捡拾和压捆难、劳动强度大、效率低等问题,以及为荒漠化防治实现机械化技术,设计了具有挂车机构的自走式多功能沙生灌木集运装备,采用了独特的正牵引式总体布局,把捡拾压捆装置(即夹爪)布置在动力机械前端正下方。与侧向布置捡拾压捆装置机型相比,不仅简化了机具总体结构,缩减了机具宽度方向的总体尺寸,而且可显著增加捡拾幅宽和捡拾能力,有利于提高生产能力。在本论文中着重分析夹爪设计参数的确定。

捡瓶装置的研制

文中通过对现在主要生活垃圾中的矿泉水塑料瓶的外形结构研究,巧妙利用杠杆原理实现了爪手的张开和收拢,研制了一款适合清洁工人不弯腰便可以捡瓶的捡瓶助手,同时为解决可以自动捡瓶的效果,特别设计了一种触片滚珠滑套开关的触发装置,并对该捡瓶装置及其触发装置进行了研制和系统的论述。

锤爪式捡拾粉碎装置的设计与试验

针对传统捡拾装置作业时漏拾率高、捆包含土量大、秸秆捆包里秸秆尺寸大等问题,设计了一种集捡拾、粉碎、滤土于一体的锤爪式捡拾粉碎装置.通过理论分析对装置的相关参数进行了设计,得到了影响其作业效果的主要因素及取值范围.通过Ansys-Workbench对装置进行了模态分析,确定了装置作业的稳定性.以捡拾辊转速、喂入口离地高度、作业速度为试验因素,以捡拾损失率、粉碎长度合格率为试验指标,进行正交试验L_9(3~4),考察试验因素对捡拾粉碎装置工作性能的影响.以最优水平组合进行了验证试验.结果表明:各因素对指标影响的主次顺序为捡拾辊转速、离地高度、作业速度;最优水平组合为捡拾辊转速2 200 r·min^(-1)、离地高度为175 mm、作业速度为4 km·h^(-1);捡拾损失率为0.34%,粉碎长度合格率为98.10%.

农业采摘机器人柔性机械手研究

现有的刚性机械手存在自适应性差、质量大、不适宜在农业采摘中应用。本文介绍一种适宜农业采摘的柔性机械手,设计该手爪的内部结构,研究机械手的气动控制系统。在不同气压条件下对柔性机械手进行分析,得到夹持力随气压变化的规律,并以不同目标物为研究对象对柔性机械手进行实验分析,实验结果验证柔性机械手抓取果实的可行性,在农业采摘中具有良好的应用前景。

三爪联动式油茶花采摘执行末端设计研究

针对油茶花花粉采集难度大、效率低、劳动强度高等问题,设计了一种智能采摘机械手末端执行装置。该装置具有结构简单、动作灵活、质量轻便、可靠性强的三指单节联动机械手爪。该采摘机械手爪利用连杆运动原理与电动推杆驱动相结合方式,以实现手爪的精准抓取与收集。采用对三指单节联动机械手爪的连杆机构静力学分析,得到手爪夹紧力的变化与同步环位移变化呈线性关系,并通过Inventor软件建模与ADAMS软件运动仿真得到验证,同时验证了所设计的机械手爪的运动可行性。研究结果可为采用机械手采摘油茶花花朵的试验方案提供了理论支持,同时为采摘机器人的研究与试验提供了重要的数据参考。

无线遥控式高果采摘器的设计

针对采摘高处水果的问题,设计了一种实用性高的无线遥控式高果采摘器。通过对已有的水果采摘器结构原理和使用步骤进行分析研究,结合红外遥控原理,由微型直流电动机驱动,采用可动机械爪结构,同时手柄部分采用可调伸缩杆结构,对高果采摘器结构进行合理设计。工作时,通过遥控无线发射端按钮,接收端接收信号并控制电动机正反转,通过传动使机械爪张开放开水果或缩进采摘水果。该高果采摘器结构简单、制作成本低,适用于果农、农家乐、个体户采摘高果的场合中,实用性强。

基于双往复丝杠机构的便携式水果采摘机械的设计

针对现有辅助人工采摘机械存在结构复杂与可靠性差的问题,设计一款基于往复丝杠机构的半自动化便携式水果采摘机械。研究采用机械产品的数字化设计思路,由一个伺服电机提供动力,齿轮传动、特殊螺旋传动、连杆传动三种传动机构相组合,构成一组单驱动实现多种运动状态的传动装置,完成采摘爪的抓、拧、扯三个动作。该产品结构紧凑,体积小,操作方便快捷,大大降低了人工劳动强度,具有良好的应用前景和推广价值。