智能粮食扦样机的设计研究.pdf

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1、第２期总第２６０期农业科技与装备Ｎｏ．２ＴｏｔａｌＮｏ．２６０２０１６年２月ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｑｕｉｐｍｅｎｔＦｅｂ．２０１６智能粮食扦样机的设计研究马艳（鞍山市粮食科学研究所，辽宁鞍山１１４０４８）摘要：针对目前传统粮食扦样机存在的问题，设计一款新型的智能粮食扦样机。以塔吊的结构为模型，在扦样臂上设有3个独立的扦样器，可以在三维坐标（θ，ｒ，ｙ）作空间运动，实现高效、快速、稳定的随机扦样，人为参与程度小，保证粮食收购系统的公正公平性。关键词：粮食扦样机；塔吊式；高效；齿轮传动中图分类号

2、：S379文献标识码：A文章编号：1674-1161（2016）02-0020-03随着国家农业经济体制的深化改革，一大批种粮程中被拉长，导致打结和不能有效地控制探头的移动大户及合作社逐步形成了集约化、产业化管理，从而距离。如果改用齿条或螺母代替钢丝绳，则在使用过提高了农民的种粮积极性。然而，卖粮难，卖出好价格程中灰尘会对移动产生影响。更难，一些粮食收购主体仍然存在压质、压价甚至克3）垂直探头方案。多个探头在一个支架上垂直扣等隐性的霸王条款。如何保护农民的应有权益，使于摆臂，在摆臂上水平移动，取样时控制各个探头的粮食收购主体形成一个公开

3、透明、公正公平的科学管运行距离实现快速取样。但是需要考虑到摆臂的受力理系统，使整个收购系统在阳光下操作，摆脱人为操问题，不如将多个探头沿着摆臂嵌入，以减少摆臂承控，提高农民收益，是目前亟需解决的问题。受的质量。粮食样品必须符合批次的平均品质及组成，扦样4）单摆臂多探头方案。通过优化垂直探头方案，手段的公平对于保证粮食公平交易具有重要意义。传将多个探头镶嵌在摆臂上，通过立柱的旋转带动摆统的粮食扦样机主要有门字形和旋转型两种。门字形臂，探头可以在限定范围内移动并控制探头的探入深扦样机的优势在于控制简单、扦样速度快、机械稳定度。该设计在控制探

4、头移动时需要控制多个电机，在性好，但同时有占地面积大、价格高的劣势；单臂旋转电气设计上比较复杂。式扦样机的优势在于结构简单、不受场地限制、生产5）小车控制摆臂移动方案。使用单臂在立柱上成本低，但同时有扦样有死角、单点扦样、扦样速度慢安装可移动小车，小车与摆臂相连，当小车移动时，带的劣势。为此，本课题在吸收传统扦样机研究经验的动摆臂上下移动，实现探头扦样。但是在小车的取样基础上，开发一种新型的智能粮食扦样机。覆盖点上有一定的限制。１新型扦样机的方案研究6）塔吊式多点扦样方案。以塔吊的结构为模型，1）机械手方案。最初的设计是采用机械手的型通

5、过液压系统带动扦样臂升降，在扦样臂上有3个独式，旋转式多点取样。经过讨论，该方案在控制上不能立的扦样器，在三维坐标（θ，ｒ，ｙ）作空间运动，采用齿有效地防止在重复旋转后产生的角度误差，也不便于条式定位传动机构可以使扦样器的定位更加精确，当后期的维护，所以暂时不采用该方案。扦样器运动到预定位置后，开启真空泵进行样品采2）钢丝绳方案。利用钢丝绳带动取样探头的移集，完成样品的收集。动，由于钢丝绳的材质具有一定的拉伸性，在使用过２新型扦样机的扦样范围大型车的扦样范围如图1所示。一般大型运粮车收稿日期：2016-01-14的车箱尺寸为13.0m×

6、2.5m，预设扦样臂的基点（立作者简介：马艳（１９６６—），女，工程师，从事粮食科学方面的柱）在车箱正中间距离车箱壁1.0m处。经计算，扦样研究工作。２０１６年第２期马艳：智能粮食扦样机的设计研究21臂长7.38m，扦样臂的转角θ为±81.25°，就可以满足３新型扦样机的立柱升降装置动作原理对整个车箱无死角的覆盖要求。电机带动油泵旋转，将低压液压油转换成高压液压油；机械能转化为液压油的压力能；通过阀组合与液压胶管实现方向、压力以及流量的调节；液压油经外接管路传输到液压缸中，将压力能转化为液压缸的机械能；通过流量调节阀控制液压缸力的大小及

7、速度，推动扦样臂做功，完成扦样臂的上升及下降。４小车和扦样臂的结构设计小车结构如图2所示。扦样臂结构如图3所示。图１大型车的扦样范围示意图（俯视图）Ｆiｇｕｒｅ1Sｃhｅｍａｔiｃdiａｇｒａｍoｆｓａｍplinｇｒａnｇｅｆoｒlａｒｇｅ５新型扦样机的工作过程ｖｅhiｃlｅ（ｔopｖiｅｗ）当运粮车到达指定位置（即扦样机扦样范围内）图２小车结构简图（俯视图）Ｆiｇｕｒｅ２Ｄiａｇｒａｍoｆｓｍａllｃａｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ（ｔopｖiｅｗ）后，通过液压系统提升扦样臂，到达一定高度，然后通过旋转将扦样臂转至扦样点位置上方；之后同时启动3

8、台扦样小车的行走电机，带动行走齿轮旋转，通过齿轮咬合带动小车精确定位；到达指定扦样点后，行走电机停止，小车静止；启动扦样电机，带动扦样齿轮转动，通过齿轮传动，扦样杆向下运动，插入粮食中，到达指定扦样点后，扦