【摘要】：旱地自動移栽技術(shù)是移栽領(lǐng)域主要的研究方向,自動移栽能夠解決用工荒和栽植深度不一致的問題,且能提高生產(chǎn)效率,節(jié)約移栽時間。取苗與栽植裝置的研究,可實(shí)現(xiàn)穴盤苗移栽過程的高度自動化,移栽裝備的可靠性,移栽質(zhì)量都將得到實(shí)際性的提高,對實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝融合的發(fā)展具有重大意義。本文對自動移栽機(jī)取苗與栽植裝置進(jìn)行了設(shè)計與優(yōu)化,主要包括以下幾個方面:(1)方案設(shè)計:在對取苗與栽植裝置研究時,進(jìn)行了取苗與栽植裝置的功能需求的分析研究,提出了取苗與栽植裝置的總體設(shè)計方案,分析了取苗與栽植兩個裝置要實(shí)現(xiàn)的功能,確定了采取行星齒輪連桿式取苗裝置和多桿式鴨嘴栽植裝置。(2)取苗分析:設(shè)計了一種行星齒輪連桿式取苗裝置,利用機(jī)械原理對取苗裝置建立了機(jī)構(gòu)簡圖,采用矢量法建立了取苗裝置的運(yùn)動學(xué)模型并對運(yùn)動學(xué)模型求解,獲得取苗裝置末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度、加速度和軌跡方程,并利用VB6.0進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計,確定了行星架的長度LOA=38mm,連桿AB的長度LAB=38mm。(3)栽植分析:設(shè)計連桿式鴨嘴栽植裝置,采用矢量法建立了栽植裝置的運(yùn)動學(xué)模型并對運(yùn)動學(xué)模型求解,求得鴨嘴末端軌跡方程,并利用VB6.0優(yōu)化連桿機(jī)構(gòu)尺寸,求得行星架的長度LOA=62mm,連桿AB的長度LAB=62mm,桿件BJ的長度LBJ=120mm,桿件JP的長度LJP=191mm為最佳設(shè)計尺寸。(4)仿真分析:在SolidWorks2014中建立了取苗與栽植裝置的零件模型,并應(yīng)用該軟件進(jìn)行取苗與栽植裝置的虛擬裝配和干涉檢查。在ADAMS2013中對取苗裝置的運(yùn)動軌跡和栽植裝置的運(yùn)動軌跡進(jìn)行了仿真分析,其取苗與栽植的軌跡都滿足設(shè)計要求,著重研究了取苗裝置以60r/min工作時,行星齒輪嚙合力的變化情況,其嚙合力理論計值在x、y方向?yàn)?77.5N和580.7N,仿真值在x、y方向?yàn)?78.6N和572.6N。(5)試驗(yàn)研究:當(dāng)移栽機(jī)以0.68km/h前進(jìn)時,取苗與栽植頻率為52株/min時,辣椒苗的立苗合格率為96.3%,種植合格率為93.3%,取苗成功率為97.6%,投苗成功率為96.2%。
【圖文】：

自動移栽機(jī)取苗與栽植裝置的設(shè)計與優(yōu)化其作業(yè)對象為穴盤苗，其工作部件要求實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)多而復(fù)雜，各部件的配合優(yōu)化設(shè)計難度大[8-9]。半自動型的水稻移栽機(jī)是最早的移栽裝備，由人工完成取苗和投苗，僅栽植由機(jī)械來完成，隨著科技的發(fā)展，首先實(shí)現(xiàn)了水稻插秧機(jī)全自動化。但是在旱地移栽機(jī)上，還是由取苗裝置完成取苗，送苗裝置完成送苗，栽植裝置完成栽植，在全自動旱地移栽機(jī)上應(yīng)用到了各式各樣的機(jī)構(gòu)，其主要分為兩大類，一類是純機(jī)械傳動的自動移栽機(jī)，一類是機(jī)電液氣共同配合作用下的全自動旱地移栽機(jī)[10-12]。國外的半自動穴盤苗移栽機(jī)通常是人工取苗和送苗，取出的穴盤苗放入一個下端封閉、緩慢做圓周運(yùn)動圓筒中，當(dāng)圓筒運(yùn)動至栽植裝置鴨嘴上方，圓筒底部打開，穴盤苗落入栽植裝置中，栽植裝置將穴盤苗植入地里，兩側(cè)土壤自然回填，后邊緊跟覆土器和鎮(zhèn)壓輪，，如圖 1-1 所示的井關(guān)煙草移栽機(jī)[13]。該機(jī)為自走式移栽機(jī)，汽油發(fā)動機(jī)提供動力，株距在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)可調(diào)，適用多種作物。

秧苗留在土壤中，扶苗器扶住穴盤苗，后邊緊跟覆土器與鎮(zhèn)壓輪，保證秧苗的直立度，如圖1-2 所示。圖 1-2 意大利切克基·馬格利 NADRI 移栽機(jī)Fig.1-2 Italy Checchi Magli NADRI transplanter柔性圓盤栽植器[15]，一對柔性圓盤在工作時，取苗時人工將苗放入圓盤，圓盤向下
【學(xué)位授予單位】：石河子大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S223.9

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 趙宏政;曹衛(wèi)彬;唐海洋;楊萌;王崧浩;;移栽機(jī)取苗機(jī)構(gòu)行星輪系設(shè)計與動力學(xué)研究[J];農(nóng)機(jī)化研究;2017年03期

2 陶仁;程獻(xiàn)麗;高富強(qiáng);;國內(nèi)外旱地移植機(jī)械化發(fā)展及現(xiàn)狀分析[J];農(nóng)業(yè)科技與裝備;2016年03期

3 李華;曹衛(wèi)彬;李樹峰;付威;劉凱強(qiáng);;辣椒穴盤苗自動取苗機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)分析與試驗(yàn)[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報;2015年23期

4 錢孟波;俞高紅;俞益波;趙勻;;基于VB和ADAMS的水稻缽苗栽植機(jī)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化及試驗(yàn)分析[J];江蘇大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2015年05期

5 于曉旭;趙勻;陳寶成;周脈樂;張昊;張智超;;移栽機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報;2014年08期

6 葉秉良;李麗;俞高紅;劉安;蔡迪;;蔬菜缽苗移栽機(jī)取苗臂凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計與試驗(yàn)[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報;2014年08期

7 俞亞新;駱春曉;俞高紅;趙雄;俞騰飛;;橢圓-不完全非圓齒輪行星系取苗機(jī)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報;2013年06期

8 張振國;曹衛(wèi)彬;王僑;張鵬;;穴盤苗自動移栽機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J];農(nóng)機(jī)化研究;2013年05期

9 韓長杰;楊宛章;張學(xué)軍;郭輝;尹文慶;;穴盤苗移栽機(jī)自動取喂系統(tǒng)的設(shè)計與試驗(yàn)[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報;2013年08期

10 黃尚兵;金光;安源;王棟;;滾子擺動從動件盤形凸輪的設(shè)計及優(yōu)化[J];工程設(shè)計學(xué)報;2012年06期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 劉明峰;油菜缽苗移栽機(jī)雙五桿栽植機(jī)構(gòu)設(shè)計與試驗(yàn)[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

2 張鵬;新疆番茄苗輸送帶式移栽機(jī)栽植機(jī)構(gòu)的設(shè)計與仿真[D];石河子大學(xué);2013年

3 謝添;復(fù)合材料切割機(jī)械手的設(shè)計研究[D];武漢理工大學(xué);2013年

4 孫永正;節(jié)點(diǎn)外嚙合行星齒輪傳動系統(tǒng)設(shè)計方法及動力學(xué)分析[D];南京航空航天大學(xué);2013年

5 金偉豐;蔬菜缽苗行星輪系栽植器設(shè)計與運(yùn)動學(xué)分析[D];浙江大學(xué);2013年

6 劉炳華;蔬菜缽苗自動移栽機(jī)構(gòu)的機(jī)理分析與優(yōu)化設(shè)計[D];浙江理工大學(xué);2011年

7 胡軍;撓性圓盤式大蔥移栽機(jī)的優(yōu)化設(shè)計與試驗(yàn)研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2003年

本文編號：2670143