發(fā)布時(shí)間：2020-05-12 05:05

【摘要】：設(shè)施農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化的重要標(biāo)志,工廠化育苗是設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要組成部分,缽苗移栽是工廠化育苗的重要環(huán)節(jié),目前我國(guó)的缽苗的移栽主要還是靠人工完成,生產(chǎn)成本高,工人勞動(dòng)強(qiáng)度大,作業(yè)效率低,難以滿足集約化育苗生產(chǎn)要求。本文根據(jù)目前我國(guó)溫室缽苗移栽機(jī)研究發(fā)展中存在的問題,綜合考慮我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)需要以及現(xiàn)階段發(fā)展水平,設(shè)計(jì)出一款集自動(dòng)填土和打穴、穴盤定位輸送、準(zhǔn)確定位抓取、快速平穩(wěn)栽植的高性能全自動(dòng)移栽設(shè)備,通過移栽策略優(yōu)選、移栽動(dòng)平臺(tái)仿真分析和試驗(yàn),對(duì)溫室缽苗移栽機(jī)進(jìn)行了研究。本文的主要研究工作和結(jié)論包括以下幾個(gè)方面:(1)根據(jù)我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)要求,結(jié)合目前我國(guó)溫室缽苗移栽機(jī)的研究現(xiàn)狀,提出設(shè)計(jì)出一款集基質(zhì)填充、打穴、快速移栽、流水線作業(yè)功能于一體的自動(dòng)化移栽設(shè)備,確定了取苗爪門形運(yùn)動(dòng)軌跡和多爪栽植的移栽方案。針對(duì)128孔穴盤到4孔托盤花盆的移栽,提出間隔取苗和間隔植苗的移栽方法,并以移栽動(dòng)平臺(tái)水平總位移為評(píng)價(jià)指標(biāo),對(duì)不同的移栽策略進(jìn)行優(yōu)選,確定了最佳策略。(2)分別對(duì)溫室缽苗移栽機(jī)填土部分、打穴部分、輸送部分和移栽部分進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并介紹了整機(jī)的工作過程和原理。對(duì)各個(gè)部分的設(shè)計(jì)原理進(jìn)行了敘述,對(duì)填土部分氣缸、打穴部分氣缸、輸送部分電機(jī)和移栽部分水平傳動(dòng)同步帶的選型計(jì)算過程進(jìn)行了詳細(xì)介紹。為了實(shí)現(xiàn)多爪作業(yè),設(shè)計(jì)了取苗爪分散裝置,對(duì)實(shí)現(xiàn)取苗爪間距調(diào)整的分散板的滑槽角度,進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算。(3)根據(jù)溫室缽苗移栽機(jī)各個(gè)部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),利用Solid Works三維設(shè)計(jì)軟件,對(duì)整機(jī)進(jìn)行了虛擬建模。為了對(duì)移栽動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行研究,按照模型的簡(jiǎn)化原則,對(duì)移栽動(dòng)平臺(tái)虛擬模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化建模,將簡(jiǎn)化好的模型導(dǎo)入ADAMS中,建立了移栽平臺(tái)剛性體模型。并對(duì)影響移栽動(dòng)平臺(tái)水平運(yùn)動(dòng)精度的同步帶傳動(dòng)軸進(jìn)行了柔性化建模。(4)利用Adams/Machinery模塊建立了移栽動(dòng)平臺(tái)剛?cè)狁詈戏抡婺Ｐ?然后分別用不同運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)移栽動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真分析,仿真結(jié)果顯示,移栽動(dòng)平臺(tái)采用五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律定位精度更高,影響動(dòng)平臺(tái)定位精度的主要因素是動(dòng)平臺(tái)的加速度。(5)利用制造的溫室缽苗移栽機(jī)樣機(jī)進(jìn)行了移栽動(dòng)平臺(tái)定位精度試驗(yàn)和移栽性能試驗(yàn)。移栽動(dòng)平臺(tái)定位精度試驗(yàn)表明:隨著移栽動(dòng)平臺(tái)加速度增加,移栽動(dòng)平臺(tái)的定位精度逐漸下降,在脈沖頻率超過50000Hz,加速度超過7m/s2以后,定位精度下降劇烈。利用設(shè)計(jì)脈沖當(dāng)量,讓程序自動(dòng)計(jì)算位移所需要的脈沖數(shù)的方法,使移栽動(dòng)平臺(tái)在移動(dòng)1m的范圍內(nèi)的定位精度在0.2mm~1.4mm之間,滿足了移栽定位要求。對(duì)溫室缽苗移栽機(jī)進(jìn)行移栽性能試驗(yàn),隨著移栽頻率的增加,移栽合格率逐漸下降,最高900個(gè)作業(yè)循環(huán)/小時(shí)移栽合格率維持在90.23%,說明溫室缽苗移栽機(jī)的整機(jī)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)合理,移栽動(dòng)平臺(tái)定位精度滿足要求,達(dá)到了自動(dòng)化缽苗移栽作業(yè)要求。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S223.9

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本文編號(hào)：2659705