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温室落蔓装置设计与试验研究

彭嘉舜  
【摘要】:目前我国用于蔬菜生产的温室大棚总面积居世界第一位,但机械化生产水平不高,随着人们生活水平的提高和劳动力的短缺,温室大棚种植对微型机械的需求越来越迫切。现在温室中蔬菜种植都采用人工落蔓或是利用落蔓器实现落蔓,工作量大、用工多、效率低,国内外植株落蔓的难题都没有得到有效解决。本文针对温室大棚中藤蔓类作物的落蔓难题进行研究,通过查阅文献、调查研究和分析试验,设计出适合温室大棚使用的一种落蔓装置,可实现两垄植株同时落蔓,大大提升效率并减少了劳动强度。本文取得的研究成果如下:(1)根据落蔓作业需求,完成温室落蔓装置的总体设计。落蔓装置主要包括机械系统和控制系统;机械系统包括输送链、放线机构、集绳绕线机构和机架;控制系统使用交流电动机来控制落蔓装置的运行。(2)使用SolidWorks三维仿真软件完成了落蔓装置机械系统的设计与分析。机械系统设计包括链传动机构的设计、轨道和滑轮的选型、集绳绕线机构的设计和机架的设计;对关键部件进行受力分析,包括传动轴的受力分析与强度校核、放线机构的受力分析以及机架的静应力分析与最大应力校核计算等。(3)根据落蔓作业需求和受力分析结果,完成了电动机的参数计算和选型设计;包括驱动电机的功率和转速的确定,然后根据所确定的参数完成了驱动电机选型设计。通过对温室落蔓装置作业流程分析,完成了电气控制系统设计;选择适合的控制元件,并设计合理的控制面板,实现了工作人员对落蔓装置的控制。(4)对落蔓装置进行加工和调试,并进行了试验验证。首选测定了绕线机构在工作时使线绳处于最佳张紧程度时的线轴架内壁间距;并测试了在不同的负载情况下,落蔓装置的运行速度及稳定性等性能参数,试验结果显示落蔓装置运行稳定,满足作业需求。


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