往复式桑叶采摘机结构设计及各机构速度优化匹配研究

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1、硕士学位论文往复式桑叶采摘机结构设计及各机构速度优化匹配研究闫鑫指导老师胡迎春教授专业名称机械工程学科门类工学论文提交日期2015年6月8日分类号密级公开UDC学校代码10594硕士学位论文题目往复式桑叶采摘机结构设计及各机构速度优化匹配研究英文题目DesignofReciprocatingDeviceofPickingMulberryLeavesandtheOptimizationandMatchingofitsVelocity姓名闫鑫专业名称机械工程学科门类工学指导老师胡迎春教授论文提交日期2015年6月8日论文答辩日期2015年5月23日答辩委员会主席谌炎辉教授论

2、文评阅人牟向伟副教授王汝贵副教授石光林教授广西科技大学硕士论文摘要摘要桑蚕业在我国经济中扮演着重要角色，特别是国家实行“东桑西移”战略以来，我国西部地区的桑树种植面积连年增加。然而我国关于桑叶自动采摘的研究非常少，桑叶采摘依然停留在手工采摘阶段。导致在桑蚕生产过程中，桑叶采摘所用时间和所耗费用都居高不下，在桑蚕业快速发展的今天，桑叶采摘已经成为制约其发展的瓶颈。近年来，我国虽然陆续出现了几款关于桑叶采摘的专利，但是其大多数依然依靠手工采摘，没有改变我国桑叶采摘的现状。为了实现桑叶的自动采摘，本研究设计了往复式桑叶采摘机。本文主要从以下几个方面展开研究：（1）到桑园实地进

3、行考察，了解桑树的具体生长情况和桑农在种植桑树时采用的方式。结合查阅文献了解了桑树种植在我国的发展过程，确定了在采摘桑叶时从桑树枝干离地面约30cm处开始，采摘行程约为1200mm。桑农在种植桑树时一般采用垄距80cm，株距40cm的方式，确定了桑叶采摘机的具体尺寸。（2）根据桑树的生长情况和种植情况，确定以两个半圆环闭合包拢桑枝、自下而上运动的方式实现对桑叶的采摘工作。利用Solidworks三维设计软件，完成对往复式桑叶采摘机的结构设计工作。在经过大量调查的基础上，对往复式桑叶采摘机的采摘效率和采摘效益进行了理论分析，从理论上与人工采摘进行比较，单位时间（每小时）内

4、，桑叶采摘机的采摘效率较之人工呈现大幅提高趋势，据估计，每100亩桑园节省采摘费用超过80％，有良好的经济价值，具有进行后续研究的意义。（3）根据桑叶采摘的方式，经过简单的力学实验，确定了桑叶叶柄根部和桑树枝干连接处的物理力学特性，结合弹性波理论分析计算了在桑叶采摘过程中，采摘刀具的最小速度。将往复式桑叶采摘装置根据其运动部件的受力变化将采摘过程分为6个阶段，分别分析了这6个阶段采摘装置所消耗的功率，为桑叶采摘机的后续设计提供了基础。（4）根据桑叶采摘机各运动装置的在采摘过程中的配合和其在一个周期内运动的时间，对其进行了速度匹配。确定了各运动装置的结构参数和传动系统。对

5、行走装置间歇运动机构的速度进行了分析、优化，确定由槽轮机构为行走装置和定位装置实现桑枝的间歇拨动。关键词：机械化；结构设计；采摘桑叶；速度匹配；I广西科技大学硕士论文AbstractAbstractThesilkwormindustryplaysanimportantroleinChina'seconomy,especiallythenationalimplementationof"sericulturemovingfromeasttowest"strategysincethemulberryplantingareaofthewesternregionofourcoun

6、tryisincreasingyearbyyear.However,researchonautomaticpickingmulberryleavesinourcountryisveryfew,stillstayinthestageofmulberryleavespluckinghandpicking.Resultinthesilkwormproductionprocess.Pickingthetimeandthecostarehighintherapiddevelopmentofsilkwormmulberryleaf,mulberryleafpickingtoday,

7、hasalreadybecomethebottleneckrestrictingitsdevelopment.Inrecentyears,althoughourcountryappearedafewofmulberryleavespluckingthepatent,butthemajoritystillrelyonhandpicked,nottochangethestatusquoofChinamulberryleafpicking.Inordertorealizetheautomaticpickingmulberryleaves,the