煙田智能打頂機的研制與試驗.pdf

1、煙草作為我國重要的經(jīng)濟作物，每年為我國帶來巨大的財政收入。近年來，我國研制了眾多田間管理機械，但是仍處于較低的水平，大部分作業(yè)功能單一，普及率低，不利于現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)的發(fā)展。其中，打頂機械化發(fā)展更為落后。打項后需抑制腋芽的生長，防止腋芽生長消耗過多的養(yǎng)分，通過打頂和抑芽能夠大大提高煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量。為實現(xiàn)煙草行業(yè)快速發(fā)展，急需研究煙草打頂抑芽的機械化、智能化和自動化技術。
　　為了擺脫長期以來“一刀切”的打頂狀況，設計了一種能夠同時進

2、行打頂、消毒、抑芽作業(yè)的智能煙草打頂機，該打頂機結構組成有動力系統(tǒng)、煙草高度識別系統(tǒng)、升降系統(tǒng)、抑芽劑噴施系統(tǒng)、打頂裝置、刀片消毒裝置、煙芽輸送收集裝置等。本文對打頂機的整機和各零部件進行了設計研究，并對關鍵部件進行了有限元分析，開展的研究工作內(nèi)容如下:
　　(1)整機結構和動力系統(tǒng)設計
　　通過研究國內(nèi)外煙草打頂機的現(xiàn)狀，結合設計要求和實際煙草生產(chǎn)狀況，確定了整機結構和動力系統(tǒng)。最終確定了高地隙通用底盤和蓄電池為整機提供動

3、力。
　　(2)煙草高度識別系統(tǒng)和升降系統(tǒng)設計
　　煙草高度識別系統(tǒng)完成自動識別煙草的高度，從而控制打頂裝置自動升降實現(xiàn)智能打頂。攝像頭對每株煙草攝像并將得到的信息傳給上位機，上位機開始處理信息然后計算出割刀提升或下降的高度，控制步進電機的電機軸的轉向和轉動角度，調(diào)節(jié)打頂裝置的高度，找到合適的打頂位置。設計了卷軸升降裝置，采用了直線滾珠導軌滑塊機構升降方式，對卷軸進行了有限元分析并對其進行了結構優(yōu)化設計。
　　(3)打

4、頂裝置和刀片消毒裝置設計
　　對比了幾種打頂方式的特點，最終采用了垂直旋轉切割的方式，刀片切削的切線方向與作業(yè)機前進方向相同。根據(jù)計算得到的轉速，選擇了55ZYT51A3PX6行星減速直流電機。刀片消毒裝置由消毒液藥箱、閥門、管道、消毒機構等組成。其中，消毒機構安裝在割刀體的上方，刀片旋轉時能刮擦到消毒機構中浸有消毒液的毛刷，實現(xiàn)刀片消毒，防止傳播煙草病毒。
　　(4)抑芽劑噴施系統(tǒng)和煙芽輸送收集裝置設計
　　抑芽劑噴