發(fā)布時(shí)間：2020-05-29 11:56

【摘要】：蔬菜作為我國的主要經(jīng)濟(jì)作物,近十年以來有了較快的發(fā)展,其每年的種植面積均在2000萬畝左右。穴盤育苗是我國蔬菜現(xiàn)代化育苗的主要方式,比起傳統(tǒng)的播種種植具有高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、補(bǔ)償氣候和土地利用率高等綜合效益,是實(shí)現(xiàn)機(jī)械化種植的前提;機(jī)械化種植可以減少勞動(dòng)力投入,同時(shí)又提高了栽植效率和作業(yè)質(zhì)量,是提高蔬菜產(chǎn)量的必經(jīng)之路。目前我國的農(nóng)作物的種植大多使用半自動(dòng)移栽機(jī),因此,全自動(dòng)移載機(jī)的研制迫在眉睫,而取苗裝置作為全自動(dòng)移栽機(jī)的核心部件,其性能的好壞直接決定了全自動(dòng)移栽機(jī)的整體水平,研究和推廣自動(dòng)取苗裝置對(duì)提高移栽機(jī)的機(jī)械化和自動(dòng)化具有重要的意義。本文綜合分析了國內(nèi)外取苗裝置的研究現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用于半自動(dòng)移栽機(jī)的自動(dòng)取苗裝置,該裝置結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行穩(wěn)定、效率高,解決了半自動(dòng)移栽機(jī)的手動(dòng)取喂苗、效率低等問題,主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)根據(jù)多爪取苗和投苗的工作特點(diǎn)構(gòu)建了動(dòng)取苗裝置的整體設(shè)計(jì)方案,該方案在連桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上,采用齒輪-凸輪式連桿復(fù)合機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)抓苗和喂苗的工作軌跡;通過設(shè)計(jì)直動(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪機(jī)構(gòu)使其實(shí)現(xiàn)取苗和投苗位置的變換。(2)建立了取苗裝置的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,完成了工作軌跡和凸輪式連桿的凸輪槽理論輪廓曲線的設(shè)計(jì);根據(jù)取苗和投苗的設(shè)計(jì)要求建立了圓柱凸輪的數(shù)學(xué)模型,并分別推導(dǎo)了圓柱凸輪的壓力角和曲率方程。(3)研究了取苗裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)工作軌跡和凸輪槽理論輪廓曲線的影響規(guī)律,建立了相應(yīng)的目標(biāo)函數(shù),最終確定了一組合適的結(jié)構(gòu)參數(shù)。根據(jù)實(shí)際取苗要求分別對(duì)取苗裝置的圓柱凸輪、盤形凸輪、苗柄等關(guān)鍵零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。(4)基于所求取苗裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù),利用SolidWorks和Pro/E等軟件建立了取苗裝置的三維模型。在ADAMS軟件中對(duì)取苗裝置轉(zhuǎn)換為虛擬樣機(jī)模型,并對(duì)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真,分析工作軌跡、凸輪隨動(dòng)件位移、離合拉索限位板位移和苗爪機(jī)構(gòu)尖點(diǎn)位移的仿真結(jié)果和理論設(shè)計(jì)的區(qū)別,驗(yàn)證理論一致性。(5)通過Pro/E軟件對(duì)盤形凸輪和凸輪式連桿進(jìn)行數(shù)控加工仿真;根據(jù)加工仿真程序和加工工藝對(duì)取苗裝置和試驗(yàn)臺(tái)的零部件進(jìn)行加工,并進(jìn)行物理樣機(jī)裝配;利用攝像技術(shù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)錄像試驗(yàn),對(duì)比理論軌跡、仿真軌跡和試驗(yàn)軌跡的差異,進(jìn)一步驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方法的可行性。
【圖文】：

菜方面。如圖 1.1 所示，截止到 2016 年為止，蔬菜形勢(shì)，其種植面積和生產(chǎn)產(chǎn)量分別達(dá)到了 2166.9式和育苗移栽兩種方式[3-5]。直接播種是人工將種在室內(nèi)培育幼苗并通過機(jī)器或者人工移栽到土地植方式對(duì)機(jī)械設(shè)備的種植更加方便，能夠達(dá)到最統(tǒng)的種植方式，育苗移栽具有生產(chǎn)期長、育苗管、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)[6-9]。 4.0 的不斷地深入發(fā)展，從事于農(nóng)業(yè)種植的勞動(dòng)力勞動(dòng)力已經(jīng)制約了蔬菜農(nóng)業(yè)的大規(guī)模發(fā)展和種植。經(jīng)成為機(jī)械化種植的關(guān)鍵所在，這也是將來提高11]

濟(jì)南大學(xué)碩士學(xué)位論文如圖 1.2（c）和圖 1.2（d）所示，意大利的法拉利公司設(shè)計(jì)了多種全自動(dòng)蔬，，其中，全自動(dòng)蔬菜移栽機(jī)和 FPC 型自動(dòng)移栽機(jī)的取苗部分的不同，而全栽機(jī)創(chuàng)新設(shè)計(jì)時(shí)間較早，其取苗裝置的主要結(jié)構(gòu)是推桿推苗的方式，然后通送到種植機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)的具有更高的自動(dòng)化水平和相對(duì)成熟的模型。（a）吸盤式全自動(dòng)移栽機(jī) （b）HD144 全自動(dòng)移栽機(jī)
【學(xué)位授予單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S223.94

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本文編號(hào)：2686892