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溫室采摘車(chē)的機電液一體化設計的論文
當今時(shí)代是個(gè)科技高速發(fā)展的時(shí)代 ，各種新的技術(shù)和新的理論不斷出現。在農業(yè)領(lǐng)域 ，現代溫室種植模式得到廣泛的重視 ，對傳統的農業(yè)生產(chǎn)模式帶來(lái)了較大沖擊 ，給農業(yè)機械開(kāi)發(fā)和研究提出了許多新的挑戰 ，隨著(zhù)新的農業(yè)機械的不斷出現又促進(jìn)了農業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。
隨著(zhù)中國人口越來(lái)越多 ，民以食為天 ，不僅吃飽 ，吃的更好 ，隨著(zhù)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(zhù)越來(lái)越重要的角色 ，因為它不僅富含豐富的營(yíng)養而且有助于消化 ，同時(shí)還有降血壓 ，減緩衰老 ，減肥瘦身 ，皮膚保養 ，明目抗癌等功效。水果的需求量越來(lái)越大 ，然而采摘水果卻成了困擾果農們的難題 ，需大量人力物力。為了解決摘果難題、高效采果 ，同時(shí)不損傷果皮 ，降低勞動(dòng)成本 ，促成水果大眾化 ，我們設計了將廣泛應用在溫室農業(yè)作物收獲的溫室采摘機械。
1 溫室采摘車(chē)的基本機構的組成
1.1 溫室采摘車(chē)的設計理念
根據總體設計中的設計方案 ，并且組織樣機生產(chǎn)加工、標準件、電氣元件以及其他設備的選型 ，設計出一種小型移動(dòng)式可自動(dòng)連續升降的溫室農作物果實(shí)采摘車(chē) ，該采摘車(chē)設計的主要要求如下。
1.2 采摘車(chē)的基本組成
根據采摘車(chē)的功能、設計參數和采摘車(chē)應實(shí)行的運動(dòng)要求，采摘車(chē)需要具備相應功能的實(shí)現結構，其主要組成 ：原動(dòng)部分、傳動(dòng)部分、工作部分、液壓系統和控制系統.通過(guò)各個(gè)部分的互相協(xié)調 ，保證采摘車(chē)的正常運行和其功能的實(shí)現。使其能在一定范圍內保持良好的穩定性 ，并能精確的隨著(zhù)需要上下前后移動(dòng)。
2 溫室采摘車(chē)各部件的設計及篩選
2.1 原動(dòng)部分和傳動(dòng)部分設計
由于溫室采摘車(chē)主要工作于溫室大棚內 ，自身有一定的重量 ，且設計任務(wù)要求溫室采摘車(chē)有一定的行駛速度 ，選擇電動(dòng)機為原動(dòng)機來(lái)驅動(dòng)溫室采摘車(chē)在地面上的行駛。在電動(dòng)機的選取方面 ，對兩種電動(dòng)機的選取進(jìn)行了比較 ，其中電子式的無(wú)極調速器比機械式的精度更高 ，普遍適用于日常的電瓶車(chē)等較廣范圍 ，而機械式的調速器操作不夠靈活 ，在一定程度上影響了實(shí)際的功能 ，故選用電子式無(wú)極調速器 [3]。另外 ，對于傳動(dòng)部分的設計 ，由于工作空間大小已經(jīng)限定 ，要求采摘車(chē)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(dòng)的工作條件下 ，因此 ，行走傳動(dòng)機構選用鏈傳動(dòng)。采用履帶結構 ，使采摘車(chē)在各種情況下的大棚內部如履平地 ，可以平穩的行走。
2.2 工作部分設計
采摘車(chē)工作部分分為底盤(pán)、行走系統、舉升系統、工作平臺.其中底盤(pán)和工作平臺結構較簡(jiǎn)單 ，下面主要介紹舉升系統和行走系統的設計內容。
3 液壓系統
采摘車(chē)工作臺的升降采用液壓傳動(dòng) ，由于液壓包和液壓缸各具獨立的結構 ，可以根據需要組合成各種不同的甚至是分離式的結構方式。與同規格常規液壓站相比 ，液壓動(dòng)力包具有結構緊湊 ，體積小 ，重量輕 ，操作簡(jiǎn)單 ，維護保養方便的特點(diǎn) ，現已廣泛用于我國的工程機械、汽車(chē)、農機、機床等各個(gè)行業(yè)。由此 ，我們選擇液壓動(dòng)力包作為溫室采摘車(chē)的驅動(dòng)裝置 ，液壓缸為執行元件。
4 控制部分
控制部分主要借鑒于遙控玩具汽車(chē)的遙控裝置 ，控制采摘車(chē)的前進(jìn)后退左右移動(dòng)以及升降平臺的升降移動(dòng)。無(wú)線(xiàn)遙控距離可達 200m，并且采摘車(chē)縱向正反向行駛可在 0m/min ～ 30m/min 的速度范圍內無(wú)級調速 ，保持一定的精確性。
遙控系統的控制主要分為兩部分 ，一部分為行走系統的控制 ，另一部分為舉升系統的控制。出于方便方面考慮 ，將兩部分的系統分開(kāi)控制 ，當其行走系統工作時(shí) ，同樣可以操控其舉升系統 ，方便行走時(shí)通過(guò)一些障礙物 ，另外也可以單獨操作其中一個(gè)系統 ，方便其準確采摘。在設計電路時(shí) ，通過(guò)繼電器和熔斷器對其電動(dòng)機進(jìn)行保護 ，防止電動(dòng)機的燒壞 ，保護電路的安全。
5 結論
基于目前的狀況，國內對機械化農業(yè)并未給與相當的重視，或者說(shuō)基本國情的限制 ，很難大規模機械化 ，通過(guò)研究設計高效、廉價(jià)、操作靈活 ，性能可靠 ，結構簡(jiǎn)便的機器 ，同時(shí)免除高空摘果的危險性 ，有良好的市場(chǎng)前景和應用價(jià)值。
設計的溫室采摘車(chē)結合了機械設計 ，電氣 ，液壓 ，自動(dòng)控制理論等多門(mén)學(xué)科的知識 ，能夠實(shí)現其自由的前后左右運動(dòng)、升降等動(dòng)作 ，基本上達到了預期的設計目標。其中 ，該設計的主要研究成果有 ：1)利用蓄電池供電 ，液壓系統提供動(dòng)力 ，機械構造采摘車(chē)的主體 ，有效的將機電液統一起來(lái) ，使其功能更加完善 ;2)該設計巧妙的采用了連桿機構使得液壓升降臺能夠穩定的完成升降動(dòng)作 ;3)在設計中運用了生活中的遙控玩具汽車(chē)的遙控裝置 ，讓采摘車(chē)的控制方便快捷了很多 ;4)充分體現了結構簡(jiǎn)單 ，活動(dòng)靈活 ，操作方便的特點(diǎn)。
最后 ，將其經(jīng)過(guò)完善并通過(guò)生產(chǎn)制造成產(chǎn)品投入市場(chǎng) ，將會(huì )具有很高的實(shí)用價(jià)值。
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