草方格铺设机的铺设轮设计与试验研究

本文是在国家“863”计划项目《防风固沙草方格铺设机器人研究》的基础上进行的。 本文主要对草方格铺设机纵向铺设轮进行设计与试验研究,确定草方格铺设机纵向铺设轮的最优设计方案,提供纵向铺设轮工作的牵引力和垂直载荷的有效范围,进而实现纵向铺设机构对于牵引机车的动力匹配,分析并控制铺设轮工作过程中草的折断问题。 在完成过程中,充分考虑了铺设轮的机械设计要求,采用了计算机辅助仿真设计、有限元分析和试验校验的方法。在进行严密理论分析的基础上,建立铺设轮的数学模型,通过经验公式、实验、类比等方法,合理确定模型中各个参数,建立SIMULINK仿真模型,从而确定铺设轮的最优设计方案,进行ANSYS有限元分析,科学设计且周密组织实施铺设轮的样品工作试验,确定了本文的主要目标参数和铺设轮的设计方案,解决了纵向草折断率控制问题,最终完成草方格铺设机器人纵向铺设轮的设计任务。 本文中确定的铺设轮的设计方案,直接影响着纵向草的铺设质量和纵向铺设机构的工作效率,对整机的工作性能有着重要的直接影响,而且为铺设轮的推广使用,提供了准确可靠的理论与试验依据。各动力参数的最终确定,为牵引车的动力选配及纵向控制系统的控制力匹配提供了必要的参考和保证。纵向草折断率的试验分析,为纵向草的铺设质量提供了充分保证。另外,所建立的铺设轮的数学模型与仿真模型,对于在沙质环境中的滚动工作机件有着广泛的理论意义,其他类似滚动工作机件设计可以借鉴参考。