育苗钵装料车的研究与设计

摘要

我国是水果生产大国，其中柑橘的种植面积最大，近些年黄龙病等病害导致大量的果树被砍伐，急需培育大量的苗木，在育苗过程中育苗钵的装填和运输环节劳动强度大，机械化程度低。传统的装填方式以人工装填为主，然后以人工转场，费时费力。为了提高果树育苗的效率，使育苗钵装料以及运输自动化水平显著提高，研发了一种育苗钵装料车。
　　本文基于育苗钵的物理特性以及装料条件及要求，参考国内外育苗钵装料设备的研究进展，针对用户的需求，设计出了一种育苗钵装料车。该育苗钵装料车结构简单，采用充电电池供电，电动机作为动力，驱动育苗钵装料车行走，实现装料、卸载、运输一体化。预期能够实现育苗钵自动装料，电动运输，自动排列等生产要求。本文的主要工作内容有：
　　1）整机结构设计与分析。在满足实际生产要求的前提下，为提高育苗钵装料速度，本机器设计一车育苗钵装填数量为105个。整机分为装料与卸料两部分，装料主要由装料机供料，由刮板向育苗钵装料车上送料，直到将105个育苗钵装满；卸料主要由一套连杆机构组成，其控制机构是一个解锁装置，当松开解锁装置时，连杆机构打开至卸料位置，装满营养土的育苗钵在自身重力的作用下整齐地落在指定的位置。
　　2）动力系统的设计。该机器以智能无刷电机作为主要动力，选择充电电池作为电源为电机供电。电机驱动的后方两主动轮作前进后退动作，前轮采用一组同步脚轮，方便转向。
　　3）关键零部件的设计计算。根据育苗钵的尺寸设计整车尺寸，以及卸料的方式；根据设计重量选择电动机的功率型号。
　　4）关键部件的静力学和运动学分析。用 ADAMS软件对连杆机构进行运动学仿真，模拟真实工作状况，得出整个构件的运动规律，校核其结构的合理性。用ANSYS Workbench对承重梁和轴承支撑板进行了静力学分析，找到零部件的应力集中点和最大变形量，验证设计的合理性，为育苗钵装填车的稳定运行提供科学依据。
　　5）育苗钵装料车的试制与改进。对装料车的零部件进行加工和安装，试制样机，然后对样机进行试验，试验结果良好，各项指标达到预期的结果，满足设计要求。

目录

声明

1 绪论

1.1 问题的提出

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容

1.4 技术路线选择

1.5本章小结

2 育苗钵装料车的整体设计

2.1方案设计

2.2育苗钵装料车的整体结构设计

2.3育苗钵装料车的工作过程

2.4本章小结

3 育苗钵装料车主要部件的设计

3.1车架结构部分的设计

3.2 动力部分的设计

3.3转向机构的设计

3.4卸料部分的设计

3.5辅助装置的设计

3.6本章小结

4 育苗钵装料车关键部位的仿真和分析

4.1连杆机构的动力学分析

4.2承重部件的有限元分析

4.3本章小结

5 育苗钵装料车的试制与试验

5.1育苗钵装料车的试制

5.2育苗钵装料车的试验

5.3本章小结

6 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢