基于多體動力學(xué)的D型打結(jié)器仿真與試驗(yàn).pdf

1、根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)，每年我國的秸稈總量近8億噸，是世界秸稈產(chǎn)量最高的國家之一。但存在秸稈利用率低，造成秸稈資源浪費(fèi)，所以利用方草捆壓捆機(jī)將秸稈打捆收集是提高秸稈利用率的重要手段。本文以小型方草捆壓捆機(jī)上的D型打結(jié)器為研究對象，利用逆向重構(gòu)技術(shù)獲得D型打結(jié)器的三維模型。同時(shí)基于多體動力學(xué)ADAMS軟件，對打結(jié)器進(jìn)行運(yùn)動仿真，獲取打結(jié)運(yùn)動過程中各分支機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性和時(shí)序關(guān)系。設(shè)計(jì)試制的打結(jié)器試驗(yàn)臺包括機(jī)械機(jī)構(gòu)和測控系統(tǒng)，本文對打結(jié)器的研究

2、對推進(jìn)打結(jié)器國產(chǎn)化進(jìn)程有較深遠(yuǎn)的意義。本文的具體研究內(nèi)容如下：
　　(1)本文使用德國GOM公司的ATOS掃描儀對模型進(jìn)行掃描，掃描過程為非接觸式，掃描后對模型進(jìn)行了縫合與修補(bǔ)，最終獲得打結(jié)器的三維實(shí)體模型。對打結(jié)器的工作原理分析后，得出本文中D型打結(jié)器驅(qū)動齒盤內(nèi)廓齒與夾繩錐齒輪上的蝸桿軸、打結(jié)鉗嘴錐齒輪軸和脫繩桿上滾輪嚙合運(yùn)動時(shí)的相位角關(guān)系。
　　(2)仿真和試驗(yàn)時(shí)設(shè)定打結(jié)器驅(qū)動主軸轉(zhuǎn)速分別為80、90、100 r/min

3、，分析時(shí)取90 r/min轉(zhuǎn)速為例，其他轉(zhuǎn)速下的運(yùn)動規(guī)律與之類似。在驅(qū)動主軸轉(zhuǎn)速為90、r/min下:仿真運(yùn)動中夾繩動作持續(xù)時(shí)間約為0.15 s;鉗嘴繞環(huán)動作的持續(xù)時(shí)間約為0.02～0.15 s;脫繩桿動作的持續(xù)時(shí)間約為0.13～0.38 s。試驗(yàn)臺測試運(yùn)動中夾繩動作持續(xù)時(shí)間約為0.33～0.48 s，角速度開始增加較快，到達(dá)最大角速度180rad/s后開始下降;打結(jié)鉗嘴繞環(huán)動作的持續(xù)時(shí)間約為0.37～0.48 s，在驅(qū)動齒盤轉(zhuǎn)動至0.

4、48 s時(shí)結(jié)束嚙合，并且此時(shí)產(chǎn)生的最大角速度為160 rad/s;割繩脫扣運(yùn)動過程中，割繩桿在主軸轉(zhuǎn)動0.42 s時(shí)開始擺動并于0.59 s時(shí)回位，此過程產(chǎn)生的最大角速度為12 rad/s，至此一個(gè)完整的打結(jié)動作順利完成。
　　(3)本文設(shè)計(jì)的D型打結(jié)器性能測試試驗(yàn)臺主要包括機(jī)械和測試部分。試驗(yàn)臺在工作過程中，與試驗(yàn)臺配合使用的上位機(jī)測試軟件為LabVIEW。該測試系統(tǒng)不僅能夠?qū)崟r(shí)測試試驗(yàn)臺在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的各參數(shù)，而且通過測試部分的