喬化果園作業(yè)平臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計及優(yōu)化.pdf

1、我國果園的栽培模式主要分為喬化密植和矮砧密植。雖然矮砧密植是果園種植的發(fā)展趨勢，但就目前來看，我國喬化果園的種植面積依然很大。喬化果園存在問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面:從業(yè)者老齡化、生產(chǎn)能力下降、生產(chǎn)技術(shù)落后、機(jī)械化水平低、生產(chǎn)成本增加及產(chǎn)業(yè)化水平低。但是，近幾年通過對喬化果園進(jìn)行提干改型，為喬化果園機(jī)械化作業(yè)提供了條件。本課題針對喬化果園作業(yè)要求，設(shè)計了一種喬化果園作業(yè)平臺，能夠輔助完成剪枝、疏花、蔬果、套袋、采摘等作業(yè)。
　　本

2、文主要內(nèi)容包括:
　　(1)確定了喬化果園作業(yè)平臺的整機(jī)實現(xiàn)方案。根據(jù)喬化果園作業(yè)要求和現(xiàn)有條件，通過建立形態(tài)學(xué)矩陣分析比較，確定了喬化果園作業(yè)平臺的整機(jī)方案和總體參數(shù)。整機(jī)以蓄電池作為動力源，采用遙控控制的半自動控制方式，在液壓驅(qū)動的輪式底盤上搭載套缸式升降平臺。整機(jī)的尺寸為長2m、寬1m、高1m，可升降高度為0.5～1m，能夠?qū)崿F(xiàn)0～15km范圍內(nèi)的無級調(diào)速。
　　(2)完成了輪式行走裝置的設(shè)計，包括整體結(jié)構(gòu)設(shè)計、確定行

3、走裝置關(guān)鍵參數(shù)和傳動系統(tǒng)的設(shè)計。和傳統(tǒng)的電力助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不同，該行走裝置采用遙控控制的電力助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，利用伺服電機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的方向盤，通過伺服電機(jī)產(chǎn)生不同轉(zhuǎn)向的扭矩傳遞到轉(zhuǎn)矩傳感器，繼而控制作業(yè)平臺不同方向的轉(zhuǎn)向。傳動系統(tǒng)采用液壓傳動方式并對其關(guān)鍵部件進(jìn)行設(shè)計。
　　(3)對套缸式升降平臺進(jìn)行設(shè)計，包括整體結(jié)構(gòu)設(shè)計、升降機(jī)構(gòu)設(shè)計、平臺伸縮機(jī)構(gòu)設(shè)計、平臺回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計、調(diào)平機(jī)構(gòu)設(shè)計和工作平臺設(shè)計。平臺升降采用頂升液壓油缸來實現(xiàn)，伸

4、縮采用傾斜布置的伸縮液壓油缸來實現(xiàn)，回轉(zhuǎn)采用齒輪齒條擺動缸來實現(xiàn)，調(diào)平采用蛙式支腿來實現(xiàn)，升降平臺主要完成工作平臺的升降、伸縮和旋轉(zhuǎn)，以滿足喬化果園的作業(yè)高度和作業(yè)范圍。
　　(4)利用Pro/E軟件建立作業(yè)平臺各零部件模型，完成整機(jī)的虛擬裝配，并對升降平臺進(jìn)行在靜態(tài)干涉檢驗。在解決靜態(tài)干涉的基礎(chǔ)上進(jìn)行升降平臺的運(yùn)動仿真分析。結(jié)果表明，升降平臺能夠滿足設(shè)計要求，完成平臺升降、伸縮和旋轉(zhuǎn)動作。
　　(5)利用有限元分析軟件AN