基于水壓檢測的遙控挖藕機(jī)

1、重慶理工大學(xué)ChongQing University of Technology“高性能機(jī)電傳動技術(shù)及應(yīng)用”團(tuán)隊超越自我超越自我追求卓越追求卓越2022-3-231基于水壓檢測的遙控挖藕機(jī) 負(fù)責(zé)人：胡友呈 張 哲重慶理工大學(xué)ChongQing University of Technology“高性能機(jī)電傳動技術(shù)及應(yīng)用”團(tuán)隊超越自我超越自我追求卓越追求卓越2022-3-232目錄一.蓮藕生長環(huán)境以及現(xiàn)行挖藕方式二.基于水壓檢測的遙控挖藕機(jī)解決的問題三. 動力源分配機(jī)構(gòu)四. 挖藕機(jī)前進(jìn)動力裝置五.轉(zhuǎn)向裝置選擇六.定點(diǎn)噴水輔助裝置七. 挖藕裝置八.控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)重慶理工大學(xué)ChongQing Uni

2、versity of Technology“高性能機(jī)電傳動技術(shù)及應(yīng)用”團(tuán)隊超越自我超越自我追求卓越追求卓越一.蓮藕生長環(huán)境與生長狀態(tài)以及挖藕方式l 生長環(huán)境 一般的人工藕塘其適宜的水位為30-50cm，淤泥的深度大概在20cm以上（如有需要可以放水以降低水位）。人工種植的行間距大約30cm.藕的種植深度67cm。2022-3-233重慶理工大學(xué)ChongQing University of Technology“高性能機(jī)電傳動技術(shù)及應(yīng)用”團(tuán)隊超越自我超越自我追求卓越追求卓越l挖藕方式主流的挖藕方式有人工，機(jī)械式，高壓水噴射式。人工耗時，且成本高。機(jī)械式（直接將藕用推車推出）藕的損壞率相對較高。

3、高壓水噴射式就是用高壓水清除藕表層的淤泥，在水的浮力下使藕浮出表面，藕的損壞率較低，但仍需人下田輔助作業(yè)2022-3-234重慶理工大學(xué)ChongQing University of Technology“高性能機(jī)電傳動技術(shù)及應(yīng)用”團(tuán)隊超越自我超越自我追求卓越追求卓越二.基于水壓檢測的遙控挖藕機(jī)解決的問題l通過遙控控制以及自動行走，完全代替人工操作，幾乎實(shí)現(xiàn)全智能化作業(yè)，大大節(jié)省了勞動成本，同時也大大減弱了藕農(nóng)的勞動強(qiáng)度l通過水壓檢量，智能檢測蓮藕是否已經(jīng)挖出，提高挖藕效率，減少了機(jī)器的耗油量，大大減少了機(jī)器的使用成本。l定時定距挖藕的挖藕方式，提高挖藕的工作效率。減少了不必要的浪費(fèi)。2022

4、-3-235重慶理工大學(xué)ChongQing University of Technology“高性能機(jī)電傳動技術(shù)及應(yīng)用”團(tuán)隊超越自我超越自我追求卓越追求卓越三.動力源分配機(jī)構(gòu)根據(jù)該機(jī)構(gòu)執(zhí)行元件（噴射，前進(jìn)裝置，液壓系統(tǒng)）的動力需求，因此需要兩個動力部分。原動機(jī)分配機(jī)構(gòu)按如下結(jié)構(gòu)進(jìn)行分流。 機(jī)構(gòu)原理：柴油機(jī)通過膜片聯(lián)軸器把動力傳給輸入軸，兩對空套齒輪，通過各自的電磁離合器的離合來實(shí)現(xiàn)動力的輸出。從而達(dá)到多個輸出動力源的靈活控制。 2022-3-236重慶理工大學(xué)ChongQing University of Technology“高性能機(jī)電傳動技術(shù)及應(yīng)用”團(tuán)隊超越自我超越自我追求卓越追求卓越四.

5、挖藕機(jī)前進(jìn)機(jī)構(gòu)裝置的方案 目前船體上一些常見的推進(jìn)機(jī)構(gòu)：風(fēng)帆、民輪、直葉推進(jìn)器、噴水推進(jìn)器、螺旋槳。 機(jī)器工作環(huán)境，吃水較淺，雜物多等特點(diǎn)。 選擇采用螺旋槳前進(jìn)機(jī)構(gòu)。它的特點(diǎn)螺旋槳構(gòu)造簡單，工作可靠，效率較高，是目前船艇的主要推器。 螺旋槳含有三片刀片狀，其轉(zhuǎn)動的速度快，能夠保證其工作效率。，而且也能夠抵抗一定的水下沖擊力。推進(jìn)器其結(jié)構(gòu)簡單，而且體積比較小，占用的面積及很小，因此，在應(yīng)用的時候較為靈活。2022-3-237重慶理工大學(xué)ChongQing University of Technology“高性能機(jī)電傳動技術(shù)及應(yīng)用”團(tuán)隊超越自我超越自我追求卓越追求卓越五.轉(zhuǎn)向裝置選擇l擺動的螺旋槳

6、艉軸與推力軸之間采用十字型萬向節(jié)進(jìn)行動力傳輸，通過控制螺旋槳左右擺動的控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)船體轉(zhuǎn)向。2022-3-238重慶理工大學(xué)ChongQing University of Technology“高性能機(jī)電傳動技術(shù)及應(yīng)用”團(tuán)隊超越自我超越自我追求卓越追求卓越l舵葉的擺動舵葉轉(zhuǎn)向： 利用plc控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動，使舵葉擺動一定角度后，導(dǎo)致水流作用于船的力不平衡，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)船體拐彎向。2022-3-239重慶理工大學(xué)ChongQing University of Technology“高性能機(jī)電傳動技術(shù)及應(yīng)用”團(tuán)隊超越自我超越自我追求卓越追求卓越六.定點(diǎn)噴水停機(jī)固定裝置由于挖藕機(jī)在噴水的過程，會對船

7、體產(chǎn)生很大的作用力，導(dǎo)致船體發(fā)生較大的偏移和震動。因此需要對挖藕機(jī)設(shè)計固定機(jī)構(gòu)。通過排布噴頭的分布盡量減少噴射對船身的影響，再通過遙控微調(diào)船身。 固定機(jī)構(gòu)分布在船體的四個腳，在挖藕機(jī)停下來噴射的時候，自動放下固定船身。 固定機(jī)構(gòu)的組成：由四連桿機(jī)構(gòu)組成，通過液壓缸產(chǎn)生原動力，從而實(shí)現(xiàn)擺動。液壓動力來源液壓系統(tǒng)。在船體定點(diǎn)停下前，通過高壓泵提供動力源，使固定機(jī)構(gòu)落下，從而停穩(wěn)船體。之后繼續(xù)噴射功能。2022-3-2310重慶理工大學(xué)ChongQing University of Technology“高性能機(jī)電傳動技術(shù)及應(yīng)用”團(tuán)隊超越自我超越自我追求卓越追求卓越七.挖藕裝置 挖藕方式，通過plc

8、控制程序，實(shí)現(xiàn)機(jī)器定距啟停，并通過遙控進(jìn)行調(diào)整機(jī)器的位置。然后再水槍前面10mm的位置安裝壓力傳感器，通過壓力來判斷蓮藕是否被挖出，挖完繼續(xù)行走。噴射式挖藕工作原理是通過用水泵將藕塘中的水經(jīng)過濾后增壓輸送至高壓水槍，而后經(jīng)安裝在高壓水槍底部的射流噴頭形成射流，反復(fù)沖洗覆蓋在蓮藕上面的泥土，直至蓮藕自動浮出水面。挖藕裝置主要組成部分:高壓水泵，過濾網(wǎng)，高壓噴頭2022-3-2311重慶理工大學(xué)ChongQing University of Technology“高性能機(jī)電傳動技術(shù)及應(yīng)用”團(tuán)隊超越自我超越自我追求卓越追求卓越八.控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)主要控制四個部分。四個部分分別是：前進(jìn)機(jī)構(gòu)與噴射

9、機(jī)構(gòu)的動力輸出的控制，轉(zhuǎn)向過程中需要控制紐芬奇變速器實(shí)現(xiàn)減速從而實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)轉(zhuǎn)向，控制螺旋槳的擺動或是舵葉擺動實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能2022-3-2312重慶理工大學(xué)ChongQing University of Technology“高性能機(jī)電傳動技術(shù)及應(yīng)用”團(tuán)隊超越自我超越自我追求卓越追求卓越關(guān)于船體走直線問題的設(shè)想通過在船體裝一個指針機(jī)構(gòu)（類似指南針），當(dāng)船體發(fā)生偏轉(zhuǎn)，通過傳感器測出角度偏差，然后將這個信號發(fā)送給雙螺旋槳機(jī)構(gòu)進(jìn)行機(jī)構(gòu)的插補(bǔ)，從而擺正船體。2022-3-2313重慶理工大學(xué)ChongQing University of Technology“高性能機(jī)電傳動技術(shù)及應(yīng)用”團(tuán)隊超越自我超越自我追求卓越追求卓越后期安排一、相關(guān)機(jī)構(gòu)的計算以及力的校核（噴頭）二、對一些不確定機(jī)構(gòu)進(jìn)行