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基于激光仿形的三轴式自动割胶装置设计与试验
1
作者 张喜瑞 陈璿立 +4 位作者 张志富 刘俊孝 周洁 董学虎 符少华 《农业机械学报》 北大核心 2025年第1期254-266,共13页
为解决天然橡胶产业中胶工劳动强度高、技术难度大等问题,设计了一种基于激光仿形的三轴式自动割胶装置,通过分析天然橡胶树树围和人工割胶轨迹,确定三轴移动机构结构参数和算法程序,结合STM32开发板控制割胶轨迹;设计贴树割胶机构和仿... 为解决天然橡胶产业中胶工劳动强度高、技术难度大等问题,设计了一种基于激光仿形的三轴式自动割胶装置,通过分析天然橡胶树树围和人工割胶轨迹,确定三轴移动机构结构参数和算法程序,结合STM32开发板控制割胶轨迹;设计贴树割胶机构和仿形旋转机构,分析3种状态下距离测量值,结合多个舵机完成装置贴树仿形割胶。以割胶角度、割胶深度和橡胶树树围为试验因素,以割胶深度合格率与割面平滑度合格率为试验指标,利用Design-Expert软件设计并进行室内割胶试验。试验结果表明,当割胶角度为24°、割胶深度为4.96 mm时,装置对不同橡胶树树围具有优异的割胶效果,其中橡胶树树围为583 mm时割胶效果最佳,此时割胶深度合格率为91.38%,割面平滑度合格率为89.73%,满足割胶作业要求。 展开更多
关键词 天然橡胶 自动割胶装置 三轴式 激光测距
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电驱动偏摆式天然橡胶割胶装置设计及运动特性分析
2
作者 邓祥丰 陈娃容 +3 位作者 曹建华 杨浩勇 许萌 肖苏伟 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第2期84-90,共7页
天然橡胶是我国重要的战略物资,针对当前胶工流失严重、割胶作业难以实现机械化等问题,设计一种电驱动偏摆式割胶装置。以理论分析结合数学建模为基础进行,通过Adams与ANSYS建立传动结构的有限元模型,并阐述运动特征规律,来验证模型的... 天然橡胶是我国重要的战略物资,针对当前胶工流失严重、割胶作业难以实现机械化等问题,设计一种电驱动偏摆式割胶装置。以理论分析结合数学建模为基础进行,通过Adams与ANSYS建立传动结构的有限元模型,并阐述运动特征规律,来验证模型的构建准确性,分析传动部件在运动情况过程下的应力分布、动态特性及振动机理,为便携式割胶装置的设计以及后期改进提供参照途径。通过运动学分析,刀片摆幅、传动结构受力与理论计算值误差分别为4%和3%;在数值模拟中传动结构的最大应力出现在Y型驱动叉与刀座的连接处,XYZ三个方向面的等效应力均小于材料屈服极限,故不会发生失效与出现共振;通过试验分析,偏摆式割胶装置样机相较于传统人工割胶刀,在割胶速度、耗皮厚度以及割胶深度上的平均值相差分别为42.3%、4.3%、0.6%,其中割胶速度差异较为显著。割胶装置的理论模型分析结果与实际样机加工制造的试验情况基本符合。 展开更多
关键词 天然橡胶 偏摆式 割胶装置 振动机理
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基于激光测距的三坐标联动割胶装置设计与试验 被引量：10
3
作者 张春龙 李德程 +3 位作者 张顺路 税勇 谭豫之 李伟 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期121-127,共7页
为实现橡胶树自动化割胶,针对目前人工割胶劳动强度大、技术要求高、作业效率低等问题,设计了基于激光测距的三坐标联动割胶装置。自动化割胶装置由三坐标平台、振动割刀及激光测距传感器组成,其工作方式以人工割线及已割面作为参考,通... 为实现橡胶树自动化割胶,针对目前人工割胶劳动强度大、技术要求高、作业效率低等问题,设计了基于激光测距的三坐标联动割胶装置。自动化割胶装置由三坐标平台、振动割刀及激光测距传感器组成,其工作方式以人工割线及已割面作为参考,通过激光测距实现非接触式橡胶树干已割面仿形,从而保证割胶深度与人工割胶一致。通过控制三坐标平台联动,实现割刀按激光测定的空间曲线路径运动,割刀作直线往复动作切割树皮;通过矩形运动路径,实现参考割线起始点位置及倾斜度检测,在此基础上设计了沿割线倾斜方向对已割区域进行激光测距的运动路径,实现已割面深度信息的离散采集,整合参考割线位置信息和已割面深度信息,规划出新的切割路径;进行了深度信息激光测量点数优化,当目标路径沿割胶运动坐标系中X方向长度为80 mm时,进刀深度信息测量点数为17比较合理。采用单轴定位精度为±0. 05 mm的三坐标平台、测量精度为0. 07 mm的激光测距传感器进行了割胶试验,并通过割胶深度和耗皮量评价实际割胶效果。试验结果表明,在耗皮量设定为1. 0 mm、连续进行15次割胶操作的情况下,割胶深度控制良好,未出现伤树现象,耗皮量控制误差为5%,满足割胶要求。 展开更多
关键词 橡胶树 割胶装置 三坐标联动 激光测距
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可调节式橡胶树割胶机的设计 被引量：4
4
作者 何焯亮 王涛 成满平 《湖北农业科学》 北大核心 2014年第17期4195-4198,共4页
为解决传统割胶人工劳动强度大、工具落后、割胶效率低等问题,利用Pro/ENGINEER软件建模,设计了由电动机带动,可以方便调节割胶深度的橡胶树割胶机。所设计的电动机经减速装置带动圆锯片以低转速、高转矩转动,破皮能力强;独特的刀刃可... 为解决传统割胶人工劳动强度大、工具落后、割胶效率低等问题,利用Pro/ENGINEER软件建模,设计了由电动机带动,可以方便调节割胶深度的橡胶树割胶机。所设计的电动机经减速装置带动圆锯片以低转速、高转矩转动,破皮能力强;独特的刀刃可以使割面光滑,同时防止橡胶树汁液外流造成损失;深度调节机构操作简单,用于调节割胶深度以适应不同割胶场合;可拆装电灯的加入方便夜间割胶。整机结构简单,实用性强,能为进一步实现割胶机械化、更深入研究割胶机械提供参考。 展开更多
关键词 橡胶树 割胶装置 深度调节
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