基于SolidWorks的多功能烟草移栽机的结构设计-《江苏农业科学》(2017年4期).docx

龙源版权所有 基于SolidWorks的多功能烟草移栽机的结构设计作者：刘立新 杨雪玲 刘家平 张涛雄来源：《江苏农业科学》2017年第04期 摘要：打破了传统的设计方法，利用SolidWorks软件的虚拟设计功能，在SolidWorks环境中设计了集开垄、移栽、浇水、覆土、铺膜于一体的多功能烟苗移栽机整体结构，介绍了由零件建模、部件装配到装配检测的整个设计过程。通过虚拟设计，使样机的试制节省了成本，提高了工作效率。样机的田间试验结果，验证了虚拟设计方法的可行性。 关键词：SolidWorks；虚拟设计；烟苗移栽机；多功能；结构设计 中图分类号： S223.99文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2017）04-0191-03 一直以来，国内外的烟草种植一直沿用手工和简單农具相结合的方式，劳动强度高，种植效率低。随着烟草公司大力发展规模化种植，烟田集中度逐步增加，为高效率烟草农业机械的使用提供了前提条件[1]。目前，随着农民工进城数量的增加，人均种植面积增大，烟草种植机械化更是势在必行。目前，国内外市场上的移栽机较少，价格过高，超出农民购买能力，或自动化程度不高，工作效率、移栽质量较低。鉴于农机市场的需求和现状，从烟苗移栽要求和用户建议出发，应用SolidWorks软件的虚拟设计功能[2]，设计了集仿形、开垄、投苗、栽植、浇水、铺膜于一体的自动烟苗移栽机。 [WTHZ]1SolidWorks虚拟设计的特点 1.1SolidWorks软件简介 SolidWorks是世界上第一个基于windows平台的机械设计软件，采用了参数化、特征造型技术，可以方便快捷地创建任何复杂的实体零件，迅速组成装配体及灵活的生成工程图，设计过程可全部编辑，零件设计、装配设计和工程图之间是全相关的，同时还可以进行装配体干涉检查、碰撞检查功能及有限元分析、动态仿真等特性，不只是简单的三维建模工具，而是一款高度集成的CAD/CAE/CAM一体化软件，为工程设计人员提供了功能强大的虚拟工作平台，因此，在产品研发过程中得到广泛应用。 1.2虚拟设计的特点 虚拟设计是指设计者在虚拟环境中进行设计，主要表现在设计者可以用不同的交互手段在虚拟环境中对参数化的模型进行修改。就设计而言，传统设计的所有设计工作都是针对物理原型或概念模型展开的，而虚拟设计所有的设计工作都是围绕虚拟原型展开的，只要虚拟原型能达到设计要求，则实际产品就能达到设计要求。虚拟设计在产品开发中的应用主要有虚拟零件设计、虚拟装配设计，虚拟零件设计是根据产品的设计方案，构思零件的基本形状，但形状与精确尺寸没有最后确定，随时可以根据需要进行变更，是生成、修改、查看零件的设计过程。虚拟装配设计可以使产品在设计过程就考虑制造装配环节的影响，能够设计零件设计是否符合装配性，是否满足产品整体设计要求，找到零件设计中存在的问题并及时修改。通过虚拟设计，不仅能够缩短设计周期，提高工作效率，还有效解决了关键结构技术难题。 1.3虚拟设计的工作流程 结合烟苗移栽的农艺、移栽机田间作业要求，提出了移栽机的整体设计方案和各功能部件的结构设计思路，运用SolidWorks软件的设计功能，完成了产品的零件建模及部件、整机的虚拟装配，通过装配检测，修改调整设计方案。工作流程见图1。 2移栽机的虚拟结构设计 2.1移栽机的总体设计方案 移栽机在田间作业时，要完成行走、浇水、移栽、铺膜等系列动作，同时还要保证系列动作的一致性，因此在设计时，按照烟苗移栽机功能将总体结构分为5个设计模块，模块包括行走机构、浇水机构、移栽机构、铺膜机构和使系列功能于一体的传动机构。移栽机拖挂在拖拉机上，行走机构支承着移栽机，维持移栽机的水平平衡状态，控制秧苗移栽深度；移栽机构完成开垄、放苗、落苗、覆土的整个移栽过程。移栽株距由变速箱控制，变速箱可实现5级变速传动比，达到移栽株距可在40～60 cm之间调节。浇水系统和移栽机构在移栽过程中，要保持二者的同步性，同时浇水量能够根据实际情况实现大小可调；铺膜机构的铺膜架与机架相连，为铺膜机构提供动力，铺膜开沟梨、压膜轮和封土轮的位置可调，能够达到对不同宽幅的薄膜进行铺膜；移栽机采用链传动机···试读结束