液压式自动铺草机关键部分设计与研究

发布时间：2020-08-06 09:50

【摘要】：草帘机是将稻草编织成草帘的机械设备,生产中多需人工进行铺草,工作环境不佳,铺草厚度由工人掌握,增加了工作的难度,同时也不能保障产品质量。为了解放生产力,提高编织草帘质量,本文在气动式自动铺草机研究基础上,设计了液压式自动铺草机,并对其关键部件进行了设计与仿真分析。主要内容包括以下四个方面。1.设计了液压式对称抓草机构,通过液压缸带动连杆机构,配合分草机构,实现稻草的抓取与铺放;并通过三维建模、运动仿真和有限元分析,验证设计的正确性与可行性。2.设计了满足动作要求的铺草机液压系统,对主要部件如液压泵、液压缸、方向控制阀、压力控制阀及主要附件进行了计算与选型。3.基于FluidSIM软件,对铺草机液压系统的控制进行了仿真与动作优化,通过仿真分析,设计出铺草机控制程序,并对系统流量进行优化,提高系统效率。4.设计了一种基于图像识别的铺草状态检测方法。首先通过工业相机对铺草状态信息进行图像采集;然后通过在Microsoft Visual Studio2017平台上调用OpenCV图像处理函数库,对采集到的铺草图像进行灰度处理和二值化处理;降噪后,将图像分为12个区域并分别计算黑色像素占比进而输出铺草状态信息,实现稻草铺草状态的检测。液压式自动铺草机可实现草帘编织过程中铺草过程自动化,并将图像识别技术引入到草帘编织过程中,对发展我国农业机械的自动化与智能化,有重要的时代意义与应用前景。
【学位授予单位】：河北科技师范学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP391.41;S22
【图文】：

第二章 液压式自动铺草机抓草机构设计由于草帘编织的作业往往在冬季的室外进行，工作环境恶劣，使用气压存在冻阀、易堵塞等问题，所以使用液压系统代替原气动式铺草机进行改计。液压系统较气压系统而言，工作压力较大，根据液压系统的特点，对机抓草部分结构进行设计与改造。.1 气动式铺草机抓草机构简述气动式铺草机抓草部分结构如图 2-1 所示，抓草小车由伺服电机通过链传动，实现在机架两侧循环横向移动；抓草小车上有三组抓草手，抓草结构 2-2 所示，抓草手在两个气缸的推动下可实现左右摆动，配合夹草板及两侧机构实现抓草。

图 2-2 气动式抓草机构Fig 2-2 Pneumatic grab mechanism式自动草帘编织机抓草机构设计压系统压力较小，加之如果使用一个气缸，在左右摆动中存两个气缸完成抓草动作，增大抓草力，并避免死点。但是加了控制系统的复杂性，又增加了产品成本，结合液压系构进行改造。-3 所示，液压缸固定在抓草小车下方，利用连杆结构，将液为对称的两连杆摆动，从而实现抓草动作。

图 2-2 气动式抓草机构Fig 2-2 Pneumatic grab mechanism 液压式自动草帘编织机抓草机构设计由于气压系统压力较小，加之如果使用一个气缸，在左右摆动中存在死计使用两个气缸完成抓草动作，增大抓草力，并避免死点。但是使用，既增加了控制系统的复杂性，又增加了产品成本，结合液压系统特草手结构进行改造。如图 2-3 所示，液压缸固定在抓草小车下方，利用连杆结构，将液压缸运动变为对称的两连杆摆动，从而实现抓草动作。

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本文编号：2782204