果園作業(yè)平臺(tái)人機(jī)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化.pdf

1、果園作業(yè)平臺(tái)是適合現(xiàn)代新型果園的重要機(jī)型，其舉升高度、伸展寬度、外形尺寸等調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu)參數(shù)，是決定機(jī)具能否適應(yīng)新型果園生產(chǎn)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵因素。本文依據(jù)新型矮砧密植果園栽植模式，從人機(jī)工程學(xué)角度對(duì)果園作業(yè)平臺(tái)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)和參數(shù)進(jìn)行人機(jī)工程設(shè)計(jì)優(yōu)化，力求作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)合理、操作便捷、安全性好。
　　根據(jù)現(xiàn)代新型矮砧密植栽植模式、工作環(huán)境、針對(duì)不同地區(qū)矮砧密植果樹栽植情況的調(diào)研結(jié)果及果園生產(chǎn)環(huán)節(jié)的園藝要求，確定了新型果園對(duì)自走式果園作業(yè)平臺(tái)的基

2、本要求，基于人機(jī)工程理論和成人人體尺寸，在AIP軟件中創(chuàng)建了不同百分位成人人體模型，并基于人體模型對(duì)平臺(tái)最大舉升高度、平臺(tái)最大伸展寬度、平臺(tái)面積、護(hù)欄高度、平臺(tái)登梯和操縱裝置高度及顯示面板進(jìn)行了人機(jī)工程設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過(guò)程中，兼顧了功能修正量和心理修正量，達(dá)到了法規(guī)要求的90％滿足度，進(jìn)而確定了果園作業(yè)平臺(tái)的總體結(jié)構(gòu)方案。根據(jù)確定的自走式果園作業(yè)平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)方案，利用AIP軟件建立了自走式果園作業(yè)平臺(tái)1∶1的參數(shù)化數(shù)字樣機(jī)模型，通過(guò)運(yùn)動(dòng)耦合

3、結(jié)構(gòu)分析和模擬計(jì)算，確保作業(yè)平臺(tái)升降剪叉機(jī)構(gòu)不存在安全系數(shù)低于1.5的薄弱部位，依據(jù)分析結(jié)果，調(diào)整矩管規(guī)格及材料，定型了剪叉機(jī)構(gòu)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)即剪叉臂等零部件的規(guī)格和材料;通過(guò)模擬載人平臺(tái)的實(shí)際工作環(huán)境，結(jié)合受力分析，根據(jù)典型懸臂梁的分析結(jié)果，確定了載人平臺(tái)左右兩側(cè)伸縮平臺(tái)的支撐結(jié)構(gòu)規(guī)格及材料，得到了理論最大伸展尺寸;基于自走式果園作業(yè)平臺(tái)的穩(wěn)定性理論分析，對(duì)不同負(fù)載及不同升降高度的整機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，確定了自走式果園作業(yè)平臺(tái)在坡道橫向行駛、勻

4、速低速直線上坡和勻速低速直線下坡行駛時(shí)的臨界傾翻角，依據(jù)仿真結(jié)果，分析了整機(jī)穩(wěn)定性。
　　基于優(yōu)化改進(jìn)后的整機(jī)結(jié)構(gòu)，完成了自走式果園作業(yè)平臺(tái)三維數(shù)字樣機(jī)模型，確保整機(jī)無(wú)裝配干涉后，基于三維模型生成二維工程圖，進(jìn)行樣機(jī)試制。通過(guò)路面和果園性能試驗(yàn)結(jié)果表明:果園作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)緊湊、重心較低、操縱裝置位置方便、液壓驅(qū)動(dòng)行進(jìn)平穩(wěn);果園中作業(yè)整機(jī)外形輪廓通過(guò)性好、剪叉升降和平臺(tái)側(cè)伸位置滿足果園作業(yè)要求，整機(jī)人機(jī)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。