基于贝塞尔曲线的液肥扎穴机构动力学分析与试验.PDF

２０１６年 ５月 农 业 机 械 学 报 第 ４７卷 第 ５期 ｄｏｉ：１０．６０４１／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００１２９８．２０１６．０５．０１６ 基于贝塞尔曲线的液肥扎穴机构动力学分析与试验 １，２ １ １ １ １ １ 刘春香 　王金武 　唐　汉　周文琪 　王　奇 　杨文盼 （１．东北农业大学工程学院，哈尔滨 １５００３０；２．黑龙江工程学院机电工程学院，哈尔滨 １５００５０） 摘要：采用贝塞尔理论推导出了非圆齿轮节曲线方程，进而设计了一种贝塞尔节曲线齿轮行星轮系扎穴机构。以 扎穴机构为研究对象建立了动力学模型，利用 ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ６０软件编写动力学软件，得到单位工作周期内各齿轮 轴心及啮合点处受力随行星架转角变化的规律。搭建动力学土槽试验台，在工作转速４０、６０、８０ｒ／ｍｉｎ，土槽移动速 度０８ｍ／ｓ及土壤硬度０４～１０ＭＰａ工况下，测定扎穴机构及支撑底座的动力学特性。试验结果表明，随行星架 转速增加扎穴机构振动增强；单位工作周期内支撑底座所受反力的变化规律以旋转角 １８０°为中心对称分布。测试 结果与理论分析一致，验证了理论模型的正确和试验方法的可行，该研究为施肥机高速作业时的动平衡控制提供 了理论依据，为进一步设计高速化轻型化的液态施肥机奠定了基础。 关键词：液态施肥；扎穴机构；贝塞尔曲线；动力学分析；试验 中图分类号：Ｓ２２４２１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００１２９８（２０１６）０５０１１５０８ ＤｙｎａｍｉｃｓＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＴｅｓｔｏｎＰｉｃｋｉｎｇＨｏｌｅＭｅｃｈａｎｉｓｍｏｆ ＬｉｑｕｉｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒＢａｓｅｄｏｎＢｅｚｉｅｒＣｕｒｖｅ １，２ １ １ １ １ １ ＬｉｕＣｈｕｎｘｉａｎｇ 　ＷａｎｇＪｉｎｗｕ　ＴａｎｇＨａｎ　ＺｈｏｕＷｅｎｑｉ　ＷａｎｇＱｉ　ＹａｎｇＷｅｎｐａｎ （１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００３０，Ｃｈｉｎａ ２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００５０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｅｅｐｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｌｉｑｕｉｄｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｉｓａｋｉｎｄｏｆａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｈｉｃｈｃａｎ ａｐｐｌｙｌｉｑｕｉｄｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒａｃｃｕｒａｔｅｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｌｙｉｎｄｅｅｐｓｏｉｌｎｅａｒｔｈｅｒｏｏｔｓｏｆｃｒｏｐａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｏｉｌｎｕｔｒｉｅｎｔａｎｄｃｒｏｐｓ．Ａｔｙｐｅｏｆｐｉｃｋｉｎｇｈｏｌｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｄｅｅｐｌｉｑｕｉｄ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｗｉｔｈｐｌａｎｅｔａｒｙＢｅｚｉｅｒｇｅａｒｓｔｈａｔｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｂｙｕｓｉｎｇａｆｉｔｔｅｄＢｅｚｉｅｒｃｕｒｖｅａｓａｎｏｎｃｉｒｃｕｌａｒｇｅａｒ ｐｉｔｃｈｃｕｒｖｅｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔａｋｉｎｇｐｉｃｋｉｎｇｈｏｌｅｍｅｃｈａｎｉｓｍａｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｂｊｅｃｔ，ａｄｙｎａｍｉｃｓｍｏｄｅｌｗａｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ，ｔｈｕｓ，ｔｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｌａｗｏｆｆｏｒｃｅｂｏｔｈｏｎａｘｌｅｃｅｎｔｅｒｓａｎｄｍｅｓｈｉｎｇｐｏｉｎｔｓｏｆｇｅａｒｓｉｎａｗｏｒｋｉｎｇ ｃｙｃｌｅｄｕｅｔｏｔｈｅｃｈａｎｇｉｎｇｏｆｔｈｅｒｏｔａｒｙａｎｇｌｅｏｆｐｌａｎｅｔａｒｙｃａｒｒｉｅｒｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄｕｓｉｎｇＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ ｓｏｆｔｗａ