BLT4草坪机执行机构的设计和运动特性分析

【摘要】草坪簇绒装备是一个大型机电耦合系统,通常草坪机由主机、喂纱系统、针床及移动系统、成圈系统、割绒系统、底基布喂入系统等主要组成。簇绒装备的圈绒、割绒执行机构以主轴旋转运动为输入,以簇绒针植绒、成圈钩的圈绒运动和割刀的割绒运动为输出。簇绒装备的超长主轴驱动多组多连杆执行机构,其同步性要求很高,是簇绒机的核心组成部分之一其性能的优劣对生产质量和生产效率有决定性影响。本课题针对目前国内草坪簇绒机的研究现状及借鉴地毯簇绒技术,以与山东某大型企业合作的横向项目“BLT4数控成套设备(草坪机)的研发”为依托,以4m幅宽草坪簇绒机成圈系统、割绒系统传动执行机构为研究对象,提出多连杆机构的运动特性研究,解决设计新型高速草坪簇绒机必须解决而目前尚未深入研究的问题,探讨草坪簇绒机设计的方法与理论,具体研究内容及方法如下：1)研究簇绒机的工作原理,簇绒工艺流程和机理,并了解簇绒机的各结构组成模块功能,工作参数；2)依据现有簇绒机实体,在三维软件SolidWorks中,建立力学质量模型,将研究模型简化,借助接口文件,导入到运动学仿真软件ADAMS中,从多体动力学的角度对多杆曲柄摇杆机构的运动学特性进行分析,主要有传动角和行程速比系数等重要参数；3)根据执行连杆机构在成圈运动和割绒运动的配合对簇绒工艺的影响,优化设计出适合该机器的执行连杆机构。簇绒机的簇绒工艺主要由执行机构的运动轨迹决定,具体而言,草坪机植绒、割绒动作的顺利实现主要有针、钩、刀、梳的协调配合完成的,因此,合理的配合时序对提高草坪机的生产质量和效率有重要的意义,因此,本论文主要针对钩和刀的协调配合进行优化设计。以杆长可变杆件的长度和装配相角可变的相位角作为参数优化过程中的设计变量,在ADAMS中从多体动力学的角度对钩和刀的连杆机构进行分析。首先,对钩的运动特性优化(急回和停歇等问题),然后,通过调整割绒机构的杆长可变杆件(设计变量)的长度,使植绒和割绒系统在保证草坪质量的情况下效率更高。
【作者】赵光辉；
【导师】戴惠良；丁振乾；
【作者基本信息】东华大学，机械工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】草坪簇绒机；簇绒执行机构；运动分析；ADAMS仿真；优化设计；

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