溫室采摘車的機(jī)電液一體化設(shè)計的論文

　　當(dāng)今時代是個科技高速發(fā)展的時代 ，各種新的技術(shù)和新的理論不斷出現(xiàn)。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域 ，現(xiàn)代溫室種植模式得到廣泛的重視 ，對傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式帶來了較大沖擊 ，給農(nóng)業(yè)機(jī)械開發(fā)和研究提出了許多新的挑戰(zhàn) ，隨著新的農(nóng)業(yè)機(jī)械的不斷出現(xiàn)又促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。

　　隨著中國人口越來越多 ，民以食為天 ，不僅吃飽 ，吃的更好 ，隨著人們生活水平的不斷提高 ，人們更注重合理膳食 ，而水果在人們的日常生活中扮演著越來越重要的角色 ，因?yàn)樗�不僅富含豐富的營養(yǎng)而且有助于消化 ，同時還有降血壓 ，減緩衰老 ，減肥瘦身 ，皮膚保養(yǎng) ，明目抗癌等功效。水果的需求量越來越大 ，然而采摘水果卻成了困擾果農(nóng)們的難題 ，需大量人力物力。為了解決摘果難題、高效采果 ，同時不損傷果皮 ，降低勞動成本 ，促成水果大眾化 ，我們設(shè)計了將廣泛應(yīng)用在溫室農(nóng)業(yè)作物收獲的溫室采摘機(jī)械。

　　1 溫室采摘車的基本機(jī)構(gòu)的組成

　　1.1 溫室采摘車的設(shè)計理念

　　根據(jù)總體設(shè)計中的設(shè)計方案 ，并且組織樣機(jī)生產(chǎn)加工、標(biāo)準(zhǔn)件、電氣元件以及其他設(shè)備的選型 ，設(shè)計出一種小型移動式可自動連續(xù)升降的溫室農(nóng)作物果實(shí)采摘車 ，該采摘車設(shè)計的主要要求如下。

　　1.2 采摘車的基本組成

　　根據(jù)采摘車的功能、設(shè)計參數(shù)和采摘車應(yīng)實(shí)行的運(yùn)動要求，采摘車需要具備相應(yīng)功能的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，其主要組成 ：原動部分、傳動部分、工作部分、液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng).通過各個部分的互相協(xié)調(diào) ，保證采摘車的正常運(yùn)行和其功能的實(shí)現(xiàn)。使其能在一定范圍內(nèi)保持良好的穩(wěn)定性 ，并能精確的隨著需要上下前后移動。

　　2 溫室采摘車各部件的設(shè)計及篩選

　　2.1 原動部分和傳動部分設(shè)計

　　由于溫室采摘車主要工作于溫室大棚內(nèi) ，自身有一定的重量 ，且設(shè)計任務(wù)要求溫室采摘車有一定的行駛速度 ，選擇電動機(jī)為原動機(jī)來驅(qū)動溫室采摘車在地面上的行駛。在電動機(jī)的選取方面 ，對兩種電動機(jī)的選取進(jìn)行了比較 ，其中電子式的無極調(diào)速器比機(jī)械式的精度更高 ，普遍適用于日常的電瓶車等較廣范圍 ，而機(jī)械式的調(diào)速器操作不夠靈活 ，在一定程度上影響了實(shí)際的功能 ，故選用電子式無極調(diào)速器 [3]。另外 ，對于傳動部分的設(shè)計 ，由于工作空間大小已經(jīng)限定 ，要求采摘車整體緊湊 ，使用方便可靠 ，成本低廉 ，且可用在低速重載有沖擊振動的工作條件下 ，因此 ，行走傳動機(jī)構(gòu)選用鏈傳動。采用履帶結(jié)構(gòu) ，使采摘車在各種情況下的大棚內(nèi)部如履平地 ，可以平穩(wěn)的行走。

　　2.2 工作部分設(shè)計

　　采摘車工作部分分為底盤、行走系統(tǒng)、舉升系統(tǒng)、工作平臺.其中底盤和工作平臺結(jié)構(gòu)較簡單 ，下面主要介紹舉升系統(tǒng)和行走系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容。

　　3 液壓系統(tǒng)

　　采摘車工作臺的升降采用液壓傳動 ，由于液壓包和液壓缸各具獨(dú)立的結(jié)構(gòu) ，可以根據(jù)需要組合成各種不同的甚至是分離式的結(jié)構(gòu)方式。與同規(guī)格常規(guī)液壓站相比 ，液壓動力包具有結(jié)構(gòu)緊湊 ，體積小 ，重量輕 ，操作簡單 ，維護(hù)保養(yǎng)方便的特點(diǎn) ，現(xiàn)已廣泛用于我國的工程機(jī)械、汽車、農(nóng)機(jī)、機(jī)床等各個行業(yè)。由此 ，我們選擇液壓動力包作為溫室采摘車的驅(qū)動裝置 ，液壓缸為執(zhí)行元件。

　　4 控制部分

　　控制部分主要借鑒于遙控玩具汽車的遙控裝置 ，控制采摘車的前進(jìn)后退左右移動以及升降平臺的升降移動。無線遙控距離可達(dá) 200m，并且采摘車縱向正反向行駛可在 0m/min ～ 30m/min 的速度范圍內(nèi)無級調(diào)速 ，保持一定的精確性。

　　遙控系統(tǒng)的控制主要分為兩部分 ，一部分為行走系統(tǒng)的控制 ，另一部分為舉升系統(tǒng)的控制。出于方便方面考慮 ，將兩部分的系統(tǒng)分開控制 ，當(dāng)其行走系統(tǒng)工作時 ，同樣可以操控其舉升系統(tǒng) ，方便行走時通過一些障礙物 ，另外也可以單獨(dú)操作其中一個系統(tǒng) ，方便其準(zhǔn)確采摘。在設(shè)計電路時 ，通過繼電器和熔斷器對其電動機(jī)進(jìn)行保護(hù) ，防止電動機(jī)的燒壞 ，保護(hù)電路的安全。

　　5 結(jié)論

　　基于目前的狀況，國內(nèi)對機(jī)械化農(nóng)業(yè)并未給與相當(dāng)?shù)闹匾�，或者說基本國情的限制 ，很難大規(guī)模機(jī)械化 ，通過研究設(shè)計高效、廉價、操作靈活 ，性能可靠 ，結(jié)構(gòu)簡便的機(jī)器 ，同時免除高空摘果的危險性 ，有良好的市場前景和應(yīng)用價值。

　　設(shè)計的溫室采摘車結(jié)合了機(jī)械設(shè)計 ，電氣 ，液壓 ，自動控制理論等多門學(xué)科的知識 ，能夠?qū)崿F(xiàn)其自由的前后左右運(yùn)動、升降等動作 ，基本上達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計目標(biāo)。其中 ，該設(shè)計的主要研究成果有 ：1)利用蓄電池供電 ，液壓系統(tǒng)提供動力 ，機(jī)械構(gòu)造采摘車的主體 ，有效的將機(jī)電液統(tǒng)一起來 ，使其功能更加完善 ;2)該設(shè)計巧妙的采用了連桿機(jī)構(gòu)使得液壓升降臺能夠穩(wěn)定的完成升降動作 ;3)在設(shè)計中運(yùn)用了生活中的遙控玩具汽車的遙控裝置 ，讓采摘車的控制方便快捷了很多 ;4)充分體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)簡單 ，活動靈活 ，操作方便的特點(diǎn)。

　　最后 ，將其經(jīng)過完善并通過生產(chǎn)制造成產(chǎn)品投入市場 ，將會具有很高的實(shí)用價值。

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