马 喆，高自成，李立君，万晋廷

(中南林业科技大学 机电工程学院，湖南 长沙 410004)

为了满足机械化采摘油茶果的要求，设计了一款齿梳式油茶果采摘机[1]。采摘机的核心部分是一个采摘机械臂和与之匹配的液压系统，采摘机工作时，作为驱动机械臂运动的3个液压缸的负载是不断变化的，这会对液压缸等液压元件的选型和计算造成很大的困难，仅经过理论计算设计的液压系统很难保证一定满足工作需求，需要在实际生产之前对其进行精确地仿真分析验证。

采用同属西门子公司的软件AMESim和Simcenter 3D分别搭建采摘机的液压系统模型和机械臂的动力学模型，并以AMESim为主要仿真平台。利用2个软件间的接口进行联合仿真，并对仿真结果进行分析来验证采摘机设计的合理性。联合仿真能使数据在2个软件间实时相互交换，可以准确地反应不同时刻下系统与负载的真实关系。

1 采摘机械臂工作原理分析

齿梳式油茶果采摘机的结构如图1所示，2个主臂液压缸和副臂液压缸共同控制采摘机械臂在竖直平面内的运动，采摘马达通过减速机和带传动带动梳齿采摘头旋转来采摘油茶果，立柱回转马达通过减速器和齿轮机构带动机械臂旋转来调整采摘角度[2]。其中元件3、4、5、8和5、6、7、12分别组成2个平行四边形机构，使采摘平台始终保持与地面平行。

注：1.梳齿采摘头；2.采摘马达；3.副臂杆1；4.副臂；5.主臂杆2；6.主臂杆1；7.立柱杆；8.采摘平台；9.副臂杆2；10.主臂杆3；11.副臂液压缸；12.主臂；13.主臂液压缸2；……