【摘要】：蔬菜進行育苗移栽種植相對于傳統(tǒng)的播種種植方式具有很多優(yōu)勢，例如可以降低投入的成本、消除作物處在發(fā)芽時期蟲害的影響、縮短緩苗期提高作物的產(chǎn)量，還便于實現(xiàn)機械化移栽、降低作業(yè)的勞動強度，同時保證作業(yè)質(zhì)量，提高勞動的生產(chǎn)率，更有效地完成作業(yè)任務(wù)。自動蔬菜移栽機一般包括兩套核心工作機構(gòu)：取苗機構(gòu)和植苗機構(gòu)。與植苗機構(gòu)相比，取苗機構(gòu)的工作性能對整個蔬菜移栽機性能的影響更大，設(shè)計要求更高。開展取苗機構(gòu)的研究不僅能夠推進我國蔬菜產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，而且是我國農(nóng)業(yè)實現(xiàn)現(xiàn)代化的必然要求。因此開展關(guān)于蔬菜自動移栽取苗機構(gòu)的研究具有重大的理論意義與現(xiàn)實意義。 本文的具體研究內(nèi)容和結(jié)果如下： (1)分析自動蔬菜移栽機取苗機構(gòu)的作業(yè)對象，即蔬菜幼苗的特性，總結(jié)歸納取苗機構(gòu)的設(shè)計要求。針對目前本課題組設(shè)計出的蔬菜缽苗旋轉(zhuǎn)式取苗機構(gòu)進行改進設(shè)計，提出一種新型非勻速傳動齒輪機構(gòu)，使之代替以往設(shè)計的取苗機構(gòu)中所采用的鎖止弧機構(gòu)，實現(xiàn)了傳動比大幅度連續(xù)變化。在應(yīng)用此機構(gòu)的基礎(chǔ)上設(shè)計出一種新型的蔬菜缽苗旋轉(zhuǎn)式取苗機構(gòu)，并建立其運動學(xué)模型。 (2)在建立運動學(xué)模型的基礎(chǔ)之上，基于MATLAB7.5平臺自主開發(fā)了用于該取苗機構(gòu)取苗軌跡參數(shù)優(yōu)化分析的軟件，并利用該軟件分析取苗機構(gòu)各齒輪參數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)對取苗軌跡的影響，最終優(yōu)化出能夠滿足蔬菜移栽農(nóng)藝要求的一組參數(shù)。 (3)依據(jù)范成法加工圓齒輪的工作原理，詳細闡述了取苗機構(gòu)中各個不完全非圓齒輪的齒廓特征點、齒根過渡點、齒頂過渡點的計算方法，，并基于MATLAB平臺開發(fā)出用于精確計算其齒廓點的軟件。 (4)對現(xiàn)有取苗機構(gòu)的缺點不足進行分析，完成新型非勻速傳動齒輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，并將其應(yīng)用于取苗機構(gòu)的驅(qū)動部分，完成蔬菜缽苗旋轉(zhuǎn)式取苗機構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計，同時對齒隙消除裝置、推苗凸輪進行改進設(shè)計。 (5)基于UG7.5三維建模軟件對新型非勻速傳動齒輪機構(gòu)進行三維建模，并應(yīng)用ADAMS動力學(xué)仿真軟件對機構(gòu)傳動特性進行分析。對蔬菜缽苗旋轉(zhuǎn)式取苗機構(gòu)整體進行三維建模與虛擬裝配，再進行軌跡仿真分析，同時分析取苗爪尖點速度、加速度變化情況以及太陽輪受力情況，最后把分析結(jié)果與以往的取苗機構(gòu)相對比，證明新設(shè)計取苗機構(gòu)的優(yōu)越性。 (6)根據(jù)取苗機構(gòu)的二維三維圖紙制造出機構(gòu)各個零部件，按照裝配圖裝配成機構(gòu)物理樣機后將其安裝在取苗試驗臺上進行運動學(xué)測試和取苗試驗，充分驗證了蔬菜缽苗旋轉(zhuǎn)式取苗機構(gòu)的可靠性與設(shè)計的正確性，能夠滿足蔬菜缽苗高速移栽的工作要求。
【圖文】：

圖1.1機械手式取苗機構(gòu)。取苗驅(qū)動裝置是有行星輪系組成，取苗執(zhí)行輪驅(qū)動取苗爪以一定的傾斜角度伸入缽盤穴，緊秧苗，從而完成夾取的動作。取苗驅(qū)動機構(gòu)苗凸輪的作用，取苗執(zhí)行機構(gòu)保持垂直的姿態(tài)，來看，這套取苗機構(gòu)設(shè)計很復(fù)雜，但相比同時

蔬菜缽苗旋轉(zhuǎn)式取苗機構(gòu)的參數(shù)優(yōu)化與試驗，是 CHOI.W.C[9]等人提出的一種曲柄滑道式道、取苗爪組合而成，曲柄是取苗機構(gòu)的驅(qū)動，驅(qū)動曲柄作圓周運動時，從動桿在套管桿的的作用下進入缽盤穴將秧苗取出。當(dāng)取苗爪被進入栽植機構(gòu)，完成一次取苗作業(yè)。取苗成功達到 30~40 株/min，同時滑道很容易磨損，自動移栽的要求。也很高，上個世紀(jì)就有很多日本學(xué)者完成各種圖 1.3 所示為石原幸信[10]等人設(shè)計的取苗機
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S223.94

【參考文獻】

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本文編號：2697197