Научный архив: статьи

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКОГО ПОСАДОЧНОГО МЕХАНИЗМА ДЛЯ СЕЯНЦЕВ С ЗАКРЫТОЙ КОРНЕВОЙ СИСТЕМОЙ В СРЕДЕ САПР С ПОЛНОРАЗМЕРНЫМ МАКЕТИРОВАНИЕМ СРЕДСТВАМИ 3D-ПЕЧАТИ (2025)

Приведено обоснование необходимости разработки и применения посадочных машин для саженцев с закрытой корневой системой. Проанализированы существующие методы моделирования кинематики и динамики посадочных аппаратов с использованием CAD- и САЕ-систем, а также методы моделирования процессов взаимодействия рабочих органов посадочных машин с почвенной средой. Изложено описание общей концепции разрабатываемой посадочной машины для саженцев с закрытой корневой системы. Разработана имитационная модель посадочного механизма в программном комплексе CAD SolidWorks и САЕ SolidWorks Motion. Исследован рабочий процесс посадочного механизма на виртуальном стенде, реализованном в этой же программной среде. Получена группа параметров, необходимых для оценки работоспособности посадочного механизма, в частности: моменты сил виртуальных двигателей привода посадочного аппарата и зарядного устройства; силы, возникающие на виртуальных пружинах посадочного конуса и стакана зарядного барабана; сила контакта кулачка с роликом; величина раскрытия посадочных конусов. Выполнено моделирование процесса взаимодействия посадочных конусов с почвенной средой методом дискретных элементов. Разработан полноразмерный макетный образец с использованием 3D-печати, позволивший подтвердить полученные в результате моделирования силовые характеристики по такому ключевому параметру, как крутящий момент, требующийся для привода посадочного аппарата и зарядного устройства. Подтверждена правильность выбранных в процессе проектирования кинематических параметров механизма.