自适应橡胶树干外形抱紧装置模型构建与拓扑优化

文献类型： 中文期刊

第一作者： 肖苏伟

作者： 肖苏伟;曹建华;陈娃容;贾倩;吴思浩;邓祥丰

作者机构： 中国热带农业科学院橡胶研究所

关键词： 橡胶树干;包络夹持;抱紧装置;拓扑优化

期刊名称： 中国农机化学报

ISSN： 2095-5553

年卷期： 2024 年 005 期

页码： 29-35

收录情况： 北大核心

摘要： 针对天然橡胶全自动采胶装备的运动作业形式,设计一种可实现橡胶树干自适应包络夹持的抱紧装置,对该装置的工作原理、组成结构、抓取模式和自适应包络抓取特性等方面进行阐述与分析,为优化抱紧装置的设计提供依据.采用ANSYS workbench软件进行有限元分析,结果显示:实际工况下抱紧装置的最大总形变量为0.01 m,其发生在柔性导轨前端,各形变量均较小且与抱紧装置实际受力情况相符;所受最大应力为0.45 MPa,应力集中在柔性导轨与支撑板连接处.但其存在较大的材料冗余,对抱紧装置进行拓扑优化,按照30%、40%、50%、70%的材料去除率分别计算,结构优化后的质量由0.53 kg降至0.39 kg,结果表明,在保障强度与刚度的要求下,降低抱紧装置材料冗余量,可满足作业需求.并对抱紧装置的样机开展定性和定量测试试验,通过反馈数据进行分析,得出抓取模式的受力情况,夹持效果较好.

分类号： S794.1

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