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题名自适应橡胶树干外形抱紧装置模型构建与拓扑优化
被引量：1
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作者
肖苏伟
曹建华
陈娃容
贾倩
吴思浩
邓祥丰
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机构
中国热带农业科学院橡胶研究所
国家重要热带作物工程技术研究中心机械分中心
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出处
《中国农机化学报》
北大核心
2024年第5期29-35,共7页
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基金
国家重点研发计划(2020YFD1000600)
海南省科技项目(ZDYF2021GXJS009)
海南省自然科学基金项目(521QN0937,323MS074)。
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文摘
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。
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关键词
橡胶树干
包络夹持
抱紧装置
拓扑优化
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Keywords
rubber trunk
envelope clamping
holding device
topology optimization
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分类号
S794.1
[农业科学—林木遗传育种]
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