摆动机构范文（精选4篇）

摆动机构 第1篇

1 肘节机构的运动分析

肘节摆动夹紧机构是由气缸和杆件组成, 其中气缸提供动力, 摇臂把工件夹紧。见图1肘节摆动夹紧机构骨架图, 此时恰好点C和点D在同一直线上。

1.1 机构的位置分析

根据图1, 得出向量回路方程式[1,2,3]

把式 (1) 、式 (2) 分别向x轴、y轴投影可得

由式 (3) 可得

由式 (3) 可得

由式 (4) 可得

由式 (4) 可得

1.2 机构的速度分析

对式 (3) 求时间导数, 有

求解可得

对式 (4) 求时间导数, 有

求解可得

1.3 机构的加速度分析

对式 (9) 求时间导数, 有

求解可得

对式 (12) 求时间导数, 有

求解可得

2 机构的能量分析

假设本机构为保守系统, 即没有摩擦力、惯性力以及热量等能量损失, 则机构的全部动能W=W1+W2+W3+W4, 即在工作过程中整个机构所消耗的能量。其中:W1, W2, W3, W4分别为气缸、杆l2、杆l3、杆l4的动能。其表达式为

其中:ml1为气缸活塞和气缸杆的质量和, 为定值;νl3为杆l3质心的速度;Il1, Il2, Il3, Il4分别为气缸、杆l2、杆l3、杆l4的转动惯量。

其中:m0为气缸壁质量, 为定值;R为气缸内壁吧半径, 为定值;l0为气缸活塞和气缸杆的长度和, 为定值;ml2, ml3, ml4分别为杆l2、杆l3、杆l4的质量, 为定值。

3 结论

由于肘节机构能够产生极大的输出力, 因此广泛应用于需要有极大输出力的场合。笔者对肘节机构提出了一种分析方法, 对肘节摆动夹紧机构的位置、速度、加速度做了简单分析, 然后对其能量变化做了简要分析, 并推导出了在整个工作过程中机构所消耗的能量公式。

摘要：通过对肘节机构的研究, 在分析肘节摆动夹紧机构的基础上, 提出了一种对肘节摆动夹紧机构运动及其能量分析的方法。首先利用向量法对机构进行了位置、速度及加速度分析;其次利用多体动力学的方法对机构进行动能分析, 从而得出在工作过程中整个机构所消耗的能量。

关键词：肘节摆动夹紧机构,运动分析,能量分析,向量法,多体动力学

参考文献

[1]申永胜.机械原理教程[M].北京:清华大学出版社, 2005.

[2]哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学[M].6版.北京:高等教育出版社, 2002.

摆动机构 第2篇

电动伺服系统是一项很成熟的技术,但是由于电机效率、机械传动机构和系统的动态特性等各方面存在的问题,电动伺服系统未能得到广泛的应用。近年来,由于多种高能电池的出现和稀土材料的应用,高性能稀土电机技术得到了迅速发展,如用钐钴磁钢做成的电机具有体积小、质量轻和负载特性好的特点,其温度稳定性和抗冲击负载的稳定性都十分理想,电机的时间常数很小,甚至可以达到几毫秒的水平。基于高性能稀土电机技术的发展和综合设计方法及各类专业软件水平的不断提高,各种新型的电动伺服系统的控制技术也不断出现,在此基础上促进了电动伺服系统的广泛应用。

摆动喷管电动伺服机构主要用于地面发动机摆动喷管性能研究,或是地面热试车考核摆动喷管性能。在喷管摆动过程中电动伺服机构是完成喷管摆动的执行者,它按照预定好的程序令喷管摆动,摆动轨迹为正弦波。该系统按照全轴摆动方式配置,即由两套执行机构构成。两个执行机构分别分布在喷管的X轴面和Y轴面,使得喷管可以实现全轴摆动,如摆圆、摆8字、以及单轴摆动等。系统需要同时满足两个功能:1)管理人员能从显示界面中浏览、分析实时运行状况;2)建立系统实时数据库,能实现历史数据的统计、查询和分析功能。

该文提出了该全轴喷管摆动电动伺服机构的设计及系统构成。

1 全轴喷管摆动控制系统构成

1.1 系统设计原则

系统设计主要遵循以下五个设计原则。

1)综合性:整体性规划;

2)先进性:技术是不断发展的,新技术层出不穷。系统在设计时只有采用成熟先进的技术,才能保证此系统在未来几年内具有市场优越性;

3)可靠性:保证系统稳定可靠的运行;

4)可扩展性:为了今后技术和性能改进的需要,系统需有良好的可扩展性和兼容性,以确保将来能够平滑、安全及稳定的进行升级;

5)易操作性:系统合理的画面布局,简单易懂的操作流程,才可以确保使用人员经简单的讲解和培训就可安全熟练的操作。

1.2 技术亮点

全轴电动伺服机构系统由一体计算机、驱动器、波形发生器、传感器和伺服电动缸构成。系统构成如图1所示。

该系统的技术亮点如下。

1)可扩展性、集成性、应用软件完全兼容。

2)紧凑型:节约控制柜中的空间。

3)简易:综合开发工具用于所有任务。

2 系统简要工艺流程说明

2.1 控制原理概述

工艺过程由一体化计算机控制执行,计算机发出指令给控制器、波形发生器、伺服驱动器,推杆的伸缩位移与控制电压(电流)成比例关系,并跟随电压的作波形变化。

喷管摆动形式可单轴摆动和双轴摆动。单轴摆动主要考核喷管摆动力学性特性,双摆主要考核喷管全轴摆动协调性、系统的可靠性等。操作员可以通过ETV1581人机界面设定频率以及幅值,系统自动产生正余弦波并控制电机运动。同时可以通过人机界面实时显示当前所需的各项参数和曲线,如位置(幅值)、频率、力等参数。

2.2 推杆工作原理

电动机经齿轮减速后,带动一对丝杆螺母。把电机的旋转运动变成直线运动,利用电动机正反转完成推杆伸缩动作。如通过各种杠杆、摇杆或连杆等机构可完成转动、摇动等复杂动作。

2.3 行程控制方案

经推杆上的位移传感器信号反馈到高速计数模块上,通过软件计算处理可记住当前的实际位置,可在人机界面上设定行走所需的轴向位移,至所需行程时,也可以通过调节外部限位块压下行程开关来改变方向,电动机停止运转(正反控制相同)。

电动缸为伺服电机驱动滚珠丝杆,系统可通过伺服驱动器检测到电动缸的实进位置。

1)轨迹的操作:在操作面板上输入频率,振幅,并选择轴所运动的轨迹,按确认键,摆轴即会按设定的轨迹运行。

轨迹公式:Y=A sin(a×q)

式中,Y为轨迹;A为振幅(面板输入);a为频率(面板输入);q为程序设定自动变化的角度。

2)另外一个轴的轨迹可以按如下公式进行运动:

3)在推进和后退的运动轨迹上,实际的检测物只能在8°~+8°之间进行运动,由图3可以看出轴的运动轨迹和真实被测物的角度之间的关系。

式中,R为检测物的半径;T为检测物中心到推杆支点的距离;S1为推杆自然状态下的长度;S为伸缩的长度(位移量),S=A sin(a×q)或S=A cos a(q+p/2),其中q为0~360°设定轨迹的对应角度;q1为伸缩后的角度;q2为自然状态下的角度;q为需要显示的夹角,-8°~+8°之间。

4)轴与拉力之间的关系大致如图4所示。

2.4 数据处理

位移曲线、力的曲线通过实时记录位移、力的实际数值在人机界面中显示出来。可实现曲线的保存、查询以及EXCLE文件导出。

位移曲线、力的曲线以及位移和力的曲线可以同时画出来并自由选择。

3 系统控制的硬件和软件构成

3.1 硬件主要构成

控制器采用SIGMATEK主控器,与sigmatek I/O模块构成VARAN总线型网络。控制系统对检测的力、位移、以及状态等进行采集形成实时和历史曲线,并对轴轨迹形成正余弦曲线,对各种参数的限制报警等。

主控器集成CPU、运动控制、波形发生器和人机界面于一体,拟选用ETV1581型号。主要性能参数包括:1)15”TFT液晶触摸屏,分辨率为1024×768;2)EDGE处理器;3)64M(DDR2)内存、1GB SD卡;4)内置VARAN总线、CAN总线以及10/100M自适应网卡;5)2×USB。

3.2 系统控制软件

基于上述硬件配置的软件系统是运动控制和曲线显示控制为一体的模块化软件系统,由五大模块:位移控制程序、拉压力控制程序、过程数据库储存管理程序、数据显示及操作控制程序、故障诊断程序组成。

系统控制主要由数据采集(即,A/D转换)、位置控制、故障保护、网络通讯软件、反馈控制(监控位移)、D/A转换、网络通讯软件等组成。显示操作台主要由控制模式选择、工艺参数设定、拉压力、位移数据、曲线显示、运行状态显示、流程及操作画面和故障报警等组成。

系统软件流程主要由LASAL CLASS2编程软件、LASAL SCREEN编程软件、LASAL TEXT编程软件和LASAL数据库编程软件组成。

3.3 操作台显示主要画面设置

4 数据采集系统

4.1 数据采集方案设计

根据工艺状况及需要需采集以下数据:拉压力数据采集和位移数据采集。

4.2 位置数据检测

在推杆设备上安装拉位置尺,测量实际位置数据。位置尺根据实际的位置输出脉冲信号,输入数据高速采集模块经过运算,然后上传至监控计算机进行监控及控制。监测位置原理示意图如图5所示(以位移为例)。

1)从传感器电信号接入模拟量硬件模块(I/O)。

2)编写程序从硬件读入参数值并写入保存寄存器,使数据具有历史查询的性质。

3)经过运算得出分析所需要的值。如图6所示。

4.3 拉压力数据检测

在系统设备上安装拉压力变送器,测量拉压力数据。拉压力变送器根据拉压力大小输出4~20mA信号,输入数据采集模块进行模数转换。然后上传至监控计算机进行监控。数据转换过程参考位移过程。

例:拉力采集传感器的信号为4~20mA,,测量范围为-P~P,经模拟量0~20mA转换后的范围为0~Q,转换后的数字是N。那么他们测定拉压力N与单位拉压力P’的关系为:

5 结论

该摆动喷管电动伺服机构可以满足地面发动机摆动喷管性能研究和地面热试车考核摆动喷管性能。在喷管摆动过程中电动伺服机构是完成喷管摆动的执行者,它按照预定好的程序令喷管摆动。该系统按照全轴摆动方式配置,由两套执行机构构成。两个执行机构分别分布在喷管的X轴面和Y轴面,使得喷管可以实现全轴摆动。

参考文献

[1]D R Trainer.ELECTRIC ACTUATOR—POWERQUALITY MANAGEMENT OF AEROSPACE FLIGHTCONTROL SYSTEMS[J].UK Power Electronics,Machines and Drives,Conference Publication No.487,IEEE2002.2002,April:16-18.

[2]Michael A.Domheim.Electric Brakes Tested on f—16[J].AVIATION WEEK&SPACE TECHN0LOGY,1999,January(18):51.

[3]周军.变结构控制理论在导弹电动舵机系统设计中的应用[J].西北工业大学学报,1990,8(3):51.

[4]江耕华,等.机械传动设计手册(修订本)[M].煤炭工业出版社,1990.

[5]高为炳.变结构控制理论基础[M].中国科学技术出版社,1990.

[6]DOBRA P,TRUSCA M,LAZEA G.Robust controllerfor a brushless DC motor based on the gain and phasemargin[C].IEEE Conf.on AMC,Maribor,2002:197-202.

[7]姚郁,杨有为,马杰.仿真转台控制系统μ综合应用研究[J].电机与控制学报,2005,9(5):456-460.

[8]周克敏,DOYLE J C,GLOVER K.鲁棒与最优控制[M].北京:国防工业出版社,2006.

摆动机构 第3篇

玉米是我国重要的粮食和饲料作物[1], 在我国北方旱区种植面积非常广泛[2]。由于我国大面积的后备土地资源集中在北方干旱地区[3,4], 在此区域农民自行开垦的不规则小块土地较多, 玉米的种植分布区域有不断增大的趋势。同时, 对于适应这种自开采、小区域、不规则土地玉米种植设备的需求也在不断地增加。

播种机的研究属于传统的农业机械化研究领域[5], 目前国内外大、中型播种机械的生产、制造已经比较成熟。在我国北方的大规模玉米种植地区, 主要使用的播种机都是专用大、中型播种机或农机带动的小型播种机, 简单方便、技术成熟、安全可靠、造价经济的微型或人工操作的超微型种植装备和技术依然存在着有效供给的不足、农机农艺融合不够紧密等亟待解决的问题[6,7,8]。

当前, 市面上可见的非全自动的、有人工部分参与的微型播种机是一种人工直插式播种机。这种播种机操作简单、可靠性好、使用无空间限制, 可以实现小块不规则土地的玉米播种;但其人机工程性较差, 操作者在完成播种时所耗费的人工超过使用镐头等原始播种方式。为此, 设计了一种双垄交替式脚踏播种机。这种播种机操作类似踩高跷, 两脚交替前行, 带动微型播种机前进, 同时每踏一步播种机下部的排种机构在人体重力作用下进行播种, 有效减轻了操作者的劳动强度。

1 整机机结构及工作原理

1.1 整机机构

双垄交替式脚踏玉米播种机由支撑底座、踏板、摆动前推杠杆、杠杆链接支块、杠杆斜向运动限位板、踏位导向限位柱、种箱和排种器等构成, 如图1所示。

1.支撑底座2.踏板3.杠杆连接支块4.摆动前推杠杆5.防滑凹槽6.踏位导向限位柱7.杠杆斜向运动限位槽8.杠杆水平运动限位槽9.杠杆斜向运动限位板10.排种器11.种箱

主要技术参数:整机质量12kg, 播种垄距350~400mm (可调) , 株距270~330mm (可调) , 播种深度40~60mm, 作业速度0.8~1.2km/h。

1.2 工作原理

双垄交替式脚踏玉米播种机工作前, 操作人员在种箱加入种子, 并将播种机两侧的踩踏装置间隔一垄左前右后放置在需要播种的垄里。如果只需要单垄播种, 则将另一侧的种箱和排种器拆下, 使播种机一侧播种, 拆下种箱和排种器的一侧踩踏装置虚压已经播种的垄或空垄, 实现单垄播种。

脚踏播种机初始位置布置完成后, 操作人员左脚踩踏播种机的左端, 播种机踏板在人体重力作用下向下运动, 推动种箱及与种箱连接的排种器向下运动, 实现排种器播种。同时, 在踏板下侧的杠杆水平运动限位槽与杠杆斜向运动限位板上的限位槽共同作用下, 两根摆动前推杠杆的一侧沿限位槽运动, 另一侧带动右侧踩踏装置先向上后向前运动到排种器排种位置;右脚踩踏已运动到播种位置的踩踏装置踏板时, 左脚抬起, 右侧播种机实现排种, 同时利用杠杆将左侧播种机先向上再向前推进;操作人员采用类似行走姿势左右踩踏播种机, 使播种机前后往复运动, 实现播种机在两条平行垄上的连续播种。

2 摆动前推杠杆长度设计

双垄交替式脚踏玉米播种机实现交替前向运动的核心机构是摆动前推机构, 该机构由摆动前推杠杆、杠杆连接支块、杠杆水平运动限位槽和杠杆斜向运动限位槽组成。其中, 杠杆连接支块 (见图2) 由滑块支架、柔性密封装置和旋转滑块组成。

1.杠杆2.滑块支架3.旋转滑块4.柔性密封装置

滑块支架固定在播种机踩踏装置的支撑底座上, 杠杆连接机构的活动物体有两个, 分别是杠杆和旋转滑块。杠杆和旋转滑块之间的连接是一个滑动副, 旋转滑块和旋转支架之间的连接是一个转动副。滑动副和转动副都是低副, 分别限制物体的两个自由度。根据自由度的计算公式可知:杠杆连接支架机构含有两个自由度[8], 即杠杆即可以沿旋转滑块中心旋转也可以沿旋转滑块滑动。

2.1 播种位置前推杠杆两侧端点坐标的确定

摆动前推杠杆的运动具有两个自由度, 空间运动轨迹复杂, 因而采用建立空间坐标的方法确定杠杆长度。将前推杠杆运动时, 相对地面位置静止的一侧旋转滑块中心作为笛卡尔坐标系的原点。根据双垄交替式脚踏玉米播种机运动轨迹的对称性, 摆动前推杠杆长度由播种机的一侧播种, 另一侧处于播种位置上方时, 杠杆两侧的端点位置确定。

播种机工作时垄距为d, 株距为l, 如图3所示。

脚踏玉米播种机两侧排种器间隔一垄放置, 相距为2d。两个滑块支架位于两个垄峰之间, 距离为d。1个株距由播种机两步运动完成, 每步前进距离为l/2。在播种机运转过程中, 播种一侧相对静止, 以相对静止侧旋转滑块中心为坐标原点, 垂直地面方向向上为z轴正方向, 沿垄的播种方向为y轴正方向, 垄的垂直方向右为x轴正方向, 建立空间直角坐标系。当一侧播种机播种时, 播种侧摆动前推杠杆端点坐标为 (x1, y1, z1) , 前推杠杆另一侧将踩踏装置推到踩踏位的端点坐标为 (x2, y2, z2) , 如图4所示。

根据设计尺寸, 左侧播种时, 静止侧杠杆斜向运动限位板与静止侧旋转滑块中心的横向距离为80mm, 限位板上的限位槽纵向垂直移动距离为60mm, 此时静止侧杠杆端点的X轴和Z轴坐标为

踩踏位杠杆端点x轴坐标为

由摆动前推杠杆所在的空间直线坐标方程可知

由式 (1) 、式 (2) 、式 (3) 可得

根据杠杆两端点坐标的线性关系可知由于y1为负值, 摆动杠杆的另一侧端点垄的垂直方向坐标为

由式 (1) 、式 (2) 、式 (5) 可知

2.2摆动前推杠杆长度的确定

根据空间直线两点间距离公式可知杠杆长度为

经计算可知

式中l—播种机播种玉米的株距 (mm) ;

d—播种机播种玉米的垄宽 (mm) 。

研究表明:增加种植密度是当前生产上大力推广的玉米增产途径[9,10], 但玉米根部的空间分布状态, 以及出冠层和根系分布所带来的群体内部农田小气候状态的改变, 均可以对玉米的产量造成影响[11], 因此超过最佳密度, 产量会随着密度的增加而降低[12]。考虑到双垄交替式脚踏玉米播种机的使用范围是一些小面积、不平整、机械难以大规模实施播种的地块, 这种地块空气流通及植物的光合作用皆优于大面积种植[13,14], 所以垄距和株距比大面积土地种植时垄距和株距要小一些。农民在常年的耕种中总结出了适合山地耕种的垄距和株距:垄距约350~400mm, 株距约280~330mm。考虑到脚踏式播种机的经济性和实用性, 选取3组常用的垄距和株距, 根据公式 (7) 计算摆动前推杠杆的长度, 如表1所示。

mm

3杠杆运动限位槽中心线设计

不同长度的摆动前推杠杆对应不同的前向运动限位凹槽, 前推杠杆的前向运动轨迹主要由踏板上的水平限位槽和杠杆斜向运动限位板上的限位槽共同作用实现。踩踏机构斜向运动限位板上的限位槽, 纵向投影尺寸为60mm, 限位板与旋转滑块中心的横向距离为80mm, 限位槽中心线是连续的平滑过度曲线。

摆动前推杠杆的两端点运动轨迹具有相关性, 前推杠杆摆动侧运动轨迹要完成踩踏机构的前推运动和播种器的垂直运动。播种机采用微型版直插式播种装置, 其结构如图5所示。

1.固定嘴2.活动嘴3.拉索

播种装置因支撑底座形状与操作者体重的原因, 插入种植土壤的深度为40~60mm。为使耕种过程中不产生拖带泥土, 播种装置需要垂直移动向上运动60mm, 将种植装置全部抬离后再进行其他方向运动。当踩踏侧开始踩踏时, x1为80mm, 在摆动杠杆翘起开始阶段杠杆轴向运动很小, 摆动前推杠杆沿轴向的运动忽略不计。根据杠杆原理可知

其中, h1为运动限位槽第一段垂直距离。

根据公式 (6) 、 (8) 可知, 对应的y1和h1取值如表2所示。

mm

播种装置抬离地面后, 其他位置不再限制播种机的运动, 因此采用最短行程原则。同时, 考虑轨迹过渡的平稳性以减少摩擦, 采用平滑圆弧过渡。限位槽和杠杆之间是金属连接, 形状类似于梯形螺纹, 考虑到当量摩擦因数[15], 为使限位槽与杠杆不发生自锁现象, 选择倾斜角为45°。综合考虑经济性、可靠性和操作的简易性, 选取最大的垂直距离h1和最大的y1作为限位槽中轴线依据, 即h1=11.2mm、y1=33mm。

摆动前推机构采用双杠杆平行前推, 在杠杆斜向运动限位板上有两条相隔200mm、互相平行的限位槽中轴线, 以一侧曲线为例建立限位槽中轴线曲线方程。将斜向运动限位槽中轴线的最低点作为原点, 以垂直地面方向向上为z轴正方向、沿垄的播种方向为y轴正方向, 建立直角坐标系。限位槽中轴线形状与尺寸如图6所示。

中轴线的曲线方程为

由于踏板机构的设计与布局限制, 踏板上的水平限位槽设计成踏板边缘的平行凹槽。由于双杠杆前推, 杠杆平行运动杠杆间的距离为200mm, 因此水平限位槽间隔长度为

经计算, 水平限位槽的间隔长度为167mm。水平限位槽中轴线的形状与尺寸如图7所示。

1.踏板2.防滑凹槽3.种箱开口

水平运动限位槽和斜向运动限位槽确定了杠杆一端的运动轨迹, 脚踏式玉米播种机通过摆动杠杆3种不同长度的调整来获得不同的垄距与株距。

4 田间机构行走试验

4.1 试验条件和试验方法

田间试验于2014年3月在内蒙古自治区赤峰市宁城县一肯中乡实验地进行。试验地为狭长地块, 长427m, 地势相对平坦。先使用农机将耕地犁出试验所需要的350、380、400mm垄宽各3条427m的长垄;将播种机的播种器卸下, 换装为此专门设计的草木灰盒, 在播种器每一次播种的位置会留下草木灰痕迹掺杂进土里, 便于统计播种株数;分别在不同的隔垄进行播种机的播种, 测量隔垄栽培的垄距及每条垄种植的株数, 计算出平均株距与理论值进行对比。

4.2 试验结果及分析

垂直垄向的垄距测量结果与设计一致, 未见明显误差。主要原因是:播种机左右播种互相抵消部分误差;同时播种机的支撑装置与垄的形状相似, 在重力的冲击下, 支撑底座下落过程中接触垄坡, 并沿垄坡滑落到垄谷实现播种。试验测得的427m垄长播种的玉米株数和计算的平均株距如表3所示。

从试验数据来看:理论垄株距为350mm×270mm、380mm×300mm和400mm×330mm时, 采用667、708、7 3 7 mm的摆动杠杆, 其株距误差分别为7.4 4%、5.13%和1.91%;垄株距为350mm×270mm和380mm×300mm时, 误差较大。主要原因是:在选定限位槽时, 考虑到经济性和简易性, 并没有按照每一个设计的y1取值, 而是按照330mm取近似值, 造成实际株距较例理论株距偏大。当垄株距为400mm×330mm时, 按理论的y1取值, 株距精度达到98.09%。这说明, 采用相对静止点建立坐标系, 通过杠杆两侧相对坐标确定杠杆长度的理论分析和计算后确定的相关结构参数是合理的, 采用近似方法设计的限位槽尺寸能够满足玉米种植的农艺要求。

5 结论

1) 通过以相对静止点建立坐标系, 求解杠杆两侧端点坐标, 进而确定前推杠杆的长度, 即在垄株距350mm×270mm、380mm×300mm和400mm×330mm时, 杠杆长度分别为667、708、737mm, 能够满足播种机前移运动的定位要求。

2) 研制的双垄交替式脚踏播种机摆动前推机构能够很好地完成播种机的前推工作。田间试验表明:当垄株距350mm×270mm、380mm×300mm和400mm×330mm时, 垄宽的株距误差分别为7.44%、5.13%和1.91%, 垄距误差可以忽略不计, 能够满足玉米种植的农艺要求。

摘要：针对北方播种玉米的垄作区内存在一些不适合全机械化播种机工作的特殊地块, 设计了一种脚踏式播种机, 核心部件是摆动前推机构。根据不同垄宽和株距, 设计了由摆动前推杠杆和限位槽组成的摆动前推机构;通过分析摆动前推机构的运动特点, 建立空间笛卡尔坐标系, 求解摆动前推杠杆两端点的相对坐标, 确定杠杆长度和限位槽关键结构参数。田间试验表明:在垄株距分别为350mm×270mm、380mm×300mm和400mm×3 3 0 mm时, 垄距误差因脚踏式播种机结构的对称性及播种机支撑装置与垄形状的相似性而相互抵消, 株距误差分别为7.44%、5.13%和1.91%。脚踏式玉米播种机摆动前推机构的设计满足了农艺要求, 可为便携式脚踏播种机的设计提供参考。

摆动机构 第4篇

一、背越式跳高的创造者

“背越式”跳高的创始者——迪·福斯贝里,21岁,身高1.93米。1968年10月20日,在墨西哥高原上第19届奥运会最后一天的比赛。田径场上,男子跳高决赛正在进行,横杆升到2.24米。他镇静自若地站在跳高架的左侧,作了一次深长的呼吸后,突然以闪电般的速度成弧线型向横杆冲去,左脚猛然蹬地后,身子腾空而起,当他高仰的头部越过横杆以后,髋部跟着挺起,形成一个优美漂亮的反弓,双脚急速上提,整个身子像春天的飞燕,掠杆而过……他创造的这种新技术,后来被称为”背越式”或“福斯贝里式”跳高技术。

在我国田径史上,跳高健儿曾写下了一篇又一篇的光辉篇章。从20世纪50年代至今,我国跳高运动员曾有3人5次打破世界纪录,因此跳高是我国竞技体育中的一个传统优势项目。近几年,我国的跳高运动水平虽然仍领先于亚洲,但由于世界整体跳高水平的不断提高,却与世界先进水平之间出现了较大差距。要使我国的跳高重新进入世界先进行列,就必须要有“创新意识”与“超前意识”,积极开展多学科、多领域的研究,加强科研成果的应用研究。

二、弧线助跑的优越性及技术要求

背越式弧线助跑起跳时,助跑速度越快,身体内倾也就越大,重心相对降得越低,起跳时身体由内倾转变为竖直的过程也就越快,重心上升得也就越快,另外助跑速度越快,惯性较大,重心在腾空下降时的幅度也就越小。身体由内倾转变为竖直过程中重心上升的高度克服和抵消了重心腾空下降的高度。使重心在此阶段没有下降反而上升。这一点是直线助跑难以做到的。也是背越式弧线助跑起跳发挥和利用助跑速度提高起跳效果的实质。如果起跳前身体没有内倾,身体重心就会过早、过快通过起跳点,导致运动员的身体倒向横杆,起跳时身体的内倾到竖直会产生偏转力,它能形成旋转力,也会导致垂直速度的减小。

弧线助跑的技术要求。弧线段助跑过程中臂和腿的摆动方向,大致与支撑点的切线方向平行。内侧臂的摆动稍离躯干,外侧臂的摆动稍靠近躯干。外侧臂前摆时,肘和上臂靠近躯干,手和前臂的牵引方向是向人体纵轴方向,当手接近人体纵轴时,开始后摆。

三、摆动腿“起跳”内在机制的认识

判定起跳开始的两个标志:第一是助跑起跳过程中身体重心在最低向高开始转变时重心低点所对应的位置。垂直速度由小变大开始变化不断增大的转折点所对应的动作时相,起跳从何处开始取决于助跑起跳过程中身体重心运动方向和垂直速度开始变化的瞬间位置;身体重心从哪里开始不断上升,垂直速度从何处开始不断增大,哪里就是起跳的开始时刻。背越式跳高弧线助跑起跳将助跑速度与身体重心降低与升高获得和垂直速度有机结合起来,加快助跑速度有利于经济实效地降低和升高身体重心,获得更大的腾起初速度。助跑最后一步摆动腿支撑蹬伸阶段是起跳的开始和发动部分,要重视摆动腿着地缓冲、支撑蹬伸、摆动对转变身体重心运动方向和垂直速度的加速获得的重要作用。将摆动腿动作在起跳过程中的作用上升到用“摆动腿来起跳”这一高度来认知,有利于理解起跳动作实质,有利于在实践中正确指导训练,是技术训练的突破口。摆动腿蹬伸动作转化得越快,起跳效果就会越好。

四、摆动腿的运动学分析

世界优秀运动员助跑最后一步水平速度都在8米以上,世界纪录保持者索托马约尔8.95米/秒,我国优秀运动员助跑最后一步水平速度为7.56±0.33米/秒,我国优秀跳高运动员朱建华助跑最后一步水平速度8.4米/秒。摆动腿在跳高技术中的贡献,很大程度上能很好促进跳高技术整个过程的完善,它的作用在技术训练中应远远大于起跳腿。它是承上(利用助跑速度)启下(起跳效果)的重要环节。起跳阶段摆动腿摆动的角速度和摆动高度,研究结果显示,摆动角速度和摆动腿上摆幅度呈高度相关,相关性达R=0.968,说明摆动角速度越快,摆得就越高。

五、摆动腿的力量及协调训练

摆动腿训练的主要内容是发展其绝对力量和快速收缩能力,特别是退让工作时应能承受较大负荷(包括支撑力、摆动力训练及核心力量训练)。

运动员核心部位参与控制躯干稳定的大肌群和小肌群通过核心力量训练后功能得到改善,使躯干的稳定性得到加强,进而使下肢的远端关节如股四头肌、股二头肌、小腿三头肌、胫骨后肌、腓肠肌、小腿三头肌、胫骨后肌等的能力得到进一步的改善,肌肉的伸展性、关节的灵活性、全身的协调性以及柔韧性提高,运动员摆动腿蹬伸摆动协调连贯。

六、结论

第一,将摆动腿动作在起跳过程中的作用上升到用“摆动腿来起跳”这一层面来认知,有利于更深刻地理解起跳动作实质。

第二,加大摆动腿蹬伸力度,可加快最后一步身体重心位移速度,有利于加快摆腿速度和上摆幅度,提高腾空垂直腾起速度,有利于起跳全程技术实质的掌握。

第三,摆动腿的力量训练应以退让工作为主,同时要重视退让——主动收缩的转换速度训练,同时摆动腿的力量训练不能忽视,尤其要加强摆动腿摆动技术和力量的协调配合能力的训练。