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1、残膜回收机搂膜连杆机构模糊优化设计2007年9月农业机械第38卷第9期残膜回收机搂膜连杆机构模糊优化设张学军吴成武马少辉王伟王旭峰l:一lI*l【摘要】残膜回收机搂膜连杆机构由弹齿和四连杆机构组成,弹齿固定在连杆上输送和收集残膜.分析弹齿的运动并以弹齿的运动轨迹最优为目标,建立了该连杆机构优化设计数学模型.运用模糊优化原理和方法对约束函数中的许用条件进行模糊化处理,建立了模糊优化设计模型,采用最优水平截集法求解模糊优化问题.已知曲柄,机架和弹齿的结构尺寸,设计计算出连杆和摇杆的最佳尺寸为390mm和385mm,比原机构减小13.3和8.3.关键词:残膜回收机连杆机构模糊优化设计中图分
2、类号:$223.5文献标识码:AFuzzyOptimizationDesignoftheLinksMechanismwithFilmRakeofRemnantPlasticFilmCollectorZhangXuejun'WuChengwuMa(1.JilinUniversityShaohuiWangWei.WangXufeng2.TarimUniversity)AbstractThelinksmechanismoftheremnantplasticfilmcollectorconsistsofelasticteethandfour—linksmechanism.Theelastic
3、teethfixesonlinksforfeedingandgleaningtheremnantsfilm.Inordertoanalyzethemotionofelasticteethandoptimizeitsmovingtrack,themathematicsmodelofthelinkmechanismwasestablishedinthispaper.Manyfactorsofrestrictionfunctionwerefuzzilydisposedwithfuzzyoptimizationprinciplesandmeans.Thefuzzyoptimizationpr
4、oblemwasdealtwithoptimizationgatherinterceptofleve1.Basedontheknownstructuresizesofbrace,frameandelasticteeth,optimalsizesoflinksandrockers,390mmand385mm,wereworkedout,andtheyaresmaller13.3and8.4thanbefore.KeywordsRecoverymachineryofremnantsplasticfilm,Linksmechanism,Fuzzyoptimizationdesign引言研制
5、残膜回收机械,关键是要解决残膜缠绕工作部件的问题.搂膜连杆机构是残膜回收机的主要工作装置,它既可以作为残膜输送装置将前置装置已收集到的残膜输送到集膜箱内,也可以用作残膜收集装置直接从农田中(已耕地)捡拾残膜.本文以弹齿的理想运动轨迹为最优目标,建立连杆机构优化设计的数学模型,因其技术指标及参数具有"模糊性",所以运用模糊优化原理和方法对机构进行模糊优化设计,以得到更加符合工作实际的最优设计结果,从而进一步提高机构的综合性能.收稿日期:2006—10—16*"十五"国家科技攻关计划资助项目(项目编号:2005BA901A24)和新疆生产建设兵团高新技术研究发展计划项目(项目编号2006
6、GJS2O)张学军吉林大学机械科学与工程学院博士生教授(塔里木大学),130025长春市吴成武吉林大学机械科学与工程学院教授博士生导师马少辉塔里木大学农业工程学院讲师,843300新疆阿拉尔市王伟塔里木大学农业工程学院讲师王旭峰塔里木大学农业工程学院讲师农业机械1搂膜连杆机构的工作原理和结构如图1所示,该机构由横向排列的弹齿和四连杆机构组成.工作时,连杆机构带动弹齿往复循环运动,可连续输送和搂集残膜.YEEEH残膜离筛图1搂膜连杆机构简图Fig.1Sketchoflinksmechanismwithfilmrake弹齿固定在连杆上,横向排列间距取20～30rflrfl.弹齿有足够的弹
7、性,可以适应复杂的工作台面(如分离筛筛面或耕地表面).工作时在不断变化的阻力作用下产生弹性振动,可以有效地避免残膜缠绕和粘附在弹齿上.该四连杆机构为曲柄摇杆机构,可实现预期的复杂运动轨迹[.弹齿E点的轨迹是封闭的曲线,其运动方程为fXE:acos0l+(6+P+r)cos02+rsin02l=asin0l+(b+e+r)sinO2--FCOS02为了使残膜输送有较高的效率并且回程中不回带残膜,弹齿E点的理想运动轨迹应该是:工作行程弧线MHN近似为直线,并且
