五次多项式摆动式钵苗宽窄行移栽机构的制作方法_3

文档序号:8909679阅读:来源:国知局
3= 24mm、r 4= 21.2mm、r 5=16.4mm、r6= 15.2mm、r 7= 16.4mm、r 8= 22mm、r 9= 26.5mm、r 10= 26mm、r n= 24.3mm、T12= 24mm和r13= 24mm,其中,第一个型值点与第十三个型值点重合;中心非圆齿轮10和上中间第一非圆齿轮11啮合的中心距为45.036mm ;上中间第二非圆齿轮12的节曲线由NURBS曲线拟合而成,拟合选取的十三个型值点半径依次为r/ = 22.64mm、iV = 25.2mm、r3r = 23.6mm、r/ = 14.96mm>r5/ = 11.Smnur6' = 10.8mm.r/ = I^mnur8' = 16.8mm、Tg1 = 25.2mm>r10/ = 28.Smnur11' = 24.4mm、r12' =SUmn^Pr13' = 22.64mm,其中,第一个型值点与第十三个型值点重合;上中间第二非圆齿轮12和上行星非圆齿轮20啮合的中心距为42.636mm ;上中间第一非圆齿轮11与下中间第一非圆齿轮9的结构完全相同;上中间第二非圆齿轮12与下中间第二非圆齿轮4的结构完全相同;上行星非圆齿轮20与下行星非圆齿轮7的结构完全相同,上栽植臂40与下栽植臂41的结构完全相同。
[0059]如图15所示,A段为推秧凸轮16的第一上升段;B段为推秧凸轮的中间休程段;C段为推秧凸轮的第二上升段,即取秧段;D段为推秧凸轮的远休程段;E段为推秧凸轮的回程段,即推秧段;F段为推秧凸轮的近休程段。
[0060]如图16所示,HI段为摆动主凸轮15-1的推程段,HI段凸轮廓线的点相对摆动主凸轮15-1回转中心T的向径为:
[0061]SI = 1h Θ V Θ ^-1Sh Θ V Θ >611 θ 5/ Θ J+r。
[0062]其中,h为摆动主凸轮15-1远休程段IJ的向径;Θ为摆动轴17沿摆动主凸轮15-1轮廓线相对推程段起点H的转角,且OS θ < θ1;θ i为摆动主凸轮15-1的推程运动角A为摆动主凸轮15-1的基圆半径。
[0063]JK段为摆动主凸轮15-1的回程段,JK段凸轮廓线的点相对摆动主凸轮15-1回转中心T的向径为:
[0064]S2 = h-10h( Θ - θ「θ 2)3/ Θ 33+15h( θ _ θ「θ 2)4/ Θ 34-6h( Θ - θ「θ 2)5/ Θ 35
[0065]其中,θ1+θ2< θ ( θ 1+θ2+θ3;θ 2为摆动主凸轮15-1的远休程角,Θ 3为摆动主凸轮15-1的回程运动角。
[0066]如图17所示,当摆动轴17沿摆动主凸轮15-1轮廓线相对推程段起点的转角范围为OS Θ ( ,摆动副凸轮15-2处于回程段H' I',H' I'段凸轮廓线的点相对摆动副凸轮15-2回转中心Iw的向径为:
[0067]SI' =h' -1Ohr Θ V Θ 3r 3+15hr θ 4/Θ 公 4-6h' θ 5/Θ ^ 5
[0068]其中,h'为摆动副凸轮15-2远休程段K' H'的向径,h' = h ; Θ 3'为摆动副凸轮15-2的回程运动角,θ3' = Θ 10
[0069]当摆动轴沿摆动主凸轮15-1轮廓线相对推程段起点的转角范围为θ1+θ2< θ < Θ 1+02+03时,摆动副凸轮15-2处于推程段J' K',J' K'段凸轮廓线的点相对摆动副凸轮15-2回转中心Iw的向径为:
[0070]S2' = 1h' ( Θ — Θ θ 2)3/ Θ:' 3-15h' ( Θ — θ θ 2)4/ Θ:' 4+6h' (B-B1-
θ2)5/θ/ 5+r0'
[0071]其中,Θ/为摆动副凸轮15-2的推程运动角,θ / = 03;ro/为摆动副凸轮15-2的基圆半径,T0' = rQ。
[0072]KH段为摆动主凸轮15-1的近休程段;I' J'段为摆动副凸轮15_2的近休程段。摆动主凸轮15-1的推程运动角Θ 1= 77.84°,远休止角Θ 2= 29.19°,回程运动角Θ 3 =68.11°,近休止角θ 4= 184.86° ;摆动副凸轮15-2的推程运动角Θ / =68.11°,远休止角Θ? = 184.86。,回程运动角Θ? = 77.84°,近休止角Θ/ =29.19°。
[0073]如图18和19所示,取秧爪尖点形成的移栽轨迹中,LM段对应栽植臂的摆出段;ΜΝ段对应栽植臂的推秧段;ΝΡ段对应栽植臂的回摆段;PL段对应栽植臂的空行程及取秧段。
[0074]该五次多项式摆动式钵苗宽窄行移栽机构的工作原理是:
[0075]如图1所示,动力由传动箱27内的第一主动锥齿轮22经主动轴23、第一从动锥齿轮24、传动中间轴25、第二主动锥齿轮26和第二从动锥齿轮2传给中心轴1,中心轴I带动两端的齿轮箱21转动;齿轮箱21带动行星轮系、上栽植臂40和下栽植臂41绕中心轴I转动。齿轮箱21内,中心非圆齿轮10分别与上中间第一非圆齿轮11、下中间第一非圆齿轮9啮合,上中间第二非圆齿轮12与上行星非圆齿轮20啮合,上行星非圆齿轮20带动上栽植臂40绕上行星轴19转动;下中间第二非圆齿轮4与下行星非圆齿轮7啮合,下行星非圆齿轮7带动下栽植臂41绕下行星轴6转动。
[0076]如图2、13、14和15所示,上栽植臂40绕推秧凸轮16的转动使推秧凸轮摆臂29绕推秧凸轮摆臂轴28上下周期摆动。在一次取秧前推秧凸轮摆臂29经过推秧凸轮16的第一个上升段A抬起,同时将推杆30顶起,推杆30推动弹簧座拨叉37,弹簧座拨叉37推动弹簧座38并压缩弹簧39,使推秧杆31带动夹秧块33和推秧块32回缩,此时夹秧块33对取秧爪34无作用力;推秧凸轮摆臂29转过推秧凸轮16的中间休程段B时,取秧爪34没有动作;当取秧爪34尖点接近取秧点时,推秧凸轮摆臂29经过推秧凸轮16的第二个上升段C继续抬起,将推杆30抬至最高点,在弹簧座拨叉37的作用下,推秧杆31缩进壳体最内端,此时夹秧块33挤压取秧爪34,上栽植臂40完成取秧动作,此时摆动轴17转至摆动凸轮组15的休程段,栽植臂未摆出,由于行星轮系的上行星轴19和下行星轴6运动轨迹均为平面轨迹,所以保证栽植臂取苗时侧向偏转角为零;推秧凸轮摆臂29转过推秧凸轮16的远休程段D时,上栽植臂40保持夹苗动作;此时在摆动凸轮组15作用下,摆动轴17带动栽植臂上壳体35向外侧摆出;推秧凸轮摆臂29转过推秧凸轮16的回程段E时,推秧凸轮摆臂29迅速回落,在弹簧39回复力的推动下推秧杆31迅速推出,此时夹秧块33松开取秧爪34,取秧爪34依靠自身弹力张开,同时推秧块32作用于秧苗土钵上,将土钵推入土中,完成推秧动作;推秧凸轮摆臂29转过推秧凸轮16的近休程段F时,取秧爪34没有动作;此时在摆动凸轮组15作用下,摆动轴17带动栽植臂上壳体35向内侧回摆。
[0077]如图2、12、13、16、17、18和19所示,上栽植臂40绕摆动凸轮组15的转动使摆动轴17以推杆30为轴转动,G和(V点分别为上栽植臂40取秧时摆动轴17与摆动主凸轮15-1、摆动副凸轮15-2接触点;一次取秧后上栽植臂40转至L点时,摆动轴17转至摆动凸轮组15的H、Hr点,在摆动凸轮组15的作用下栽植臂上壳体35开始以推杆30为轴向外侧摆出;上栽植臂40转至M点时,摆动轴17转至摆动凸轮组15的1、V点,栽植臂上壳体35已摆至最外端;在移栽轨迹的LM段将摆动凸轮组15的H1、H' I'段轮廓线设计成五次多项式运动规律,使摆动轴17的运动无冲击,提高了栽植臂运动平稳性;上栽植臂40转过MN段时,摆动轴17转至摆动凸轮组15的休程段IJ、V Jr,栽植臂上壳体35不再摆动,此时上栽植臂40准备推秧,由于栽植臂上壳体35始终在摆动轴17的上端面所在平面内以推杆30为轴摆动,所以其侧向偏转角为零,可显著提高立苗率;上栽植臂40转至推秧点N点时,摆动轴17转至摆动凸轮组15的J、J'点,上栽植臂40在推秧凸轮16的作用下进行推秧
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