水稻芽种直播机虚拟样机设计与分析

    2．2水稻芽种直播机的虚拟样机设计
   
    建立虚拟样机模型的方法有自下而上和自上而下两种方法。自下而上就是先建立各个零件的实体模型，然后在装配环境下采用配合技术将各零件组装成装配体。采用这种方法建立的零件均是独立设计的，模型及零件间的相互关系较为简单，设计时可关注于单个零件的设计，而不必建立控制零件大小和尺寸的参考关系。而自上而下的设计方法即在装配环境下根据现存零件的特征和尺寸关联建立各个构成零件。该方法在对整个装配体进行修改时，修改某个特征尺寸，其关联零件的特征尺寸相应发生改变，便于部件或整机的系列化以及方案的修改。笔者以自下而上的方法为主建立水稻芽种直播机的虚拟样机模型，在建立轴系部件和排种器的实体模型时采用了自上而下的方法。
   
    建立的虚拟样机模型如图3所示。整机由87种共793个零件组成。在各部件和整机装配好后，均通过软件自带的干涉检查功能，进行干涉检查，发现各零件间结构上的干涉，随即修改零件的结构尺寸，消除干涉。以保证结构设计的正确性和合理性。
   

    2．3虚拟样机关键部件的运动仿真
   
    排种器是水稻芽种播种机的关键部件，主要由进料斗、种量调节板、清种毛刷、承种筒、推种杆、偏心连杆、偏心轴和外壳等组成。根据文献[7]的分析得知，型孔深度入随承种筒转角θ的变化规律为

    型孔中芽种的绝对速度v为
    

    在cosmos／motion仿真环境下，先设置与仿真有关的基本参数，如力的单位(N)、时间的单位(s)、重力加速度(980N／s²)以及与动画有关的桢时间间隔及桢数，再设定承重筒为原动件，按60r／min匀速转动，选择积分器类型(GSTIFF)、最大迭代步长(25)、精度(0．01)，其它选项取默认值，运行仿真得到推种杆的运动参数的变化规律(如图4所示)。由图3分析得推种杆的运动参数的变化规律和理论分析一致：当承种筒逆时针转动到θ=159．5°时型孔中的芽种刚好全部排出，此时芽种的绝对速度为0．3 14m／s，加速度为0．451 m／s2。