基于割灌机的机械臂设计与分析

目的 针对我国部分地区在林间复杂环境中清林割灌及后续运输加工包装难度大的问题,设计一款具有高效割灌清林能力的灌木收割装置.方法 对机械臂进行三维建模,利用ADAMS软件对机械臂进行动力学分析,并利用Ansys有限元软件进行静力分析和模态分析,得到机械臂的受力情况以及是否发生共振.根据得出的数据对机械臂的参数进行优化改进.结果 对机械臂进行静力学分析得出,机械臂最大的应力为109.25 MPa,最大的变形量为8.0556 mm,机械臂产生的一阶最小频率为69.194 Hz.多变量的参数优化后得出最优参数值是中机械臂的长度为901.5 mm、臂厚为8.4 mm、铰接处的孔大小为52.2 mm、铰接处的厚度为7.22 mm.结论 文中对机械臂的结构进行设计以及仿真分析,验证了机械臂在作业时强度和刚度的合理性.得出优化改进后的机械臂设计满足稳定性要求,对整个机器的运动过程有着重要的意义.该机器可广泛应用于林业采集和包装运输行业.