【摘要】：在育苗移栽環(huán)節(jié)中,傳統(tǒng)手工移栽勞動強(qiáng)度大,工作效率低且難以完成大面積作業(yè),移栽作業(yè)的機(jī)械化是農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。近年來,自動、半自動移栽機(jī)的研制一直是國內(nèi)外農(nóng)業(yè)機(jī)械研究的重點和難點。移栽機(jī)的栽植機(jī)構(gòu)是將缽苗栽植入土壤的直接工作部件,是移栽機(jī)的核心部件之一,直接關(guān)系到移栽作業(yè)的質(zhì)量。因此,栽植機(jī)構(gòu)的設(shè)計對移栽機(jī)械的性能和市場競爭力有重要影響。在總結(jié)分析現(xiàn)有的各類栽植機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、工作原理、優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上,根據(jù)移栽作業(yè)要求,針對吊杯式缽苗移栽機(jī)提出了一種新型栽植機(jī)構(gòu)——曲柄搖桿復(fù)合平行四邊栽植機(jī)構(gòu),針對該機(jī)構(gòu),主要研究內(nèi)容如下：1.通過建立典型栽植機(jī)構(gòu)的三維模型并進(jìn)行運動仿真,詳細(xì)分析了六類典型栽植機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、工作原理和特點,在分析比較它們作業(yè)軌跡的基礎(chǔ)上,指出了新型栽植機(jī)構(gòu)設(shè)計的方向。2.提出了曲柄搖桿復(fù)合平行四邊栽植機(jī)構(gòu),分析其結(jié)構(gòu)和工作原理,建立該機(jī)構(gòu)的栽植點運動方程,基于Visual Basic 6.0平臺開發(fā)了針對該栽植機(jī)構(gòu)的可視化運動學(xué)優(yōu)化分析程序,通過該程序分析了栽植機(jī)構(gòu)的主要尺寸參數(shù)對于栽植點運動軌跡的影響。3.探討了曲柄搖桿復(fù)合平行四邊栽植機(jī)構(gòu)的尺寸參數(shù)對栽植點運動軌跡平緩度的影響,發(fā)現(xiàn)該機(jī)構(gòu)中的曲柄搖桿部分的極位角大小在滿足機(jī)構(gòu)存在條件的范圍內(nèi)與栽植點運動軌跡的平緩度負(fù)相關(guān)；建立了栽植點運動軌跡的環(huán)扣尺寸與膜上栽植作業(yè)之間的關(guān)系,確定了破膜效果最好時運動軌跡所應(yīng)滿足的條件。4.根據(jù)栽植作業(yè)的要求確定了約束條件并建立目標(biāo)函數(shù),通過線性加權(quán)法經(jīng)由MATLAB進(jìn)行尋優(yōu)計算得到了一組較優(yōu)的機(jī)構(gòu)設(shè)計參數(shù),根據(jù)該組參數(shù)設(shè)計了栽植機(jī)構(gòu),建立了其三維模型,通過計算機(jī)仿真驗證了其運動規(guī)律和軌跡。5.分析了該栽植機(jī)構(gòu)的工作循環(huán)過程和吊杯的啟閉規(guī)律,并據(jù)此結(jié)合優(yōu)化參數(shù)和建立的三維模型對栽植機(jī)構(gòu)、機(jī)構(gòu)零部件進(jìn)行了具體的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計,建立了虛擬樣機(jī),進(jìn)行了虛擬裝配、干涉檢查、運動仿真。6.根據(jù)虛擬樣機(jī)制造了一臺實驗樣機(jī),通過進(jìn)行臺架實驗測定其實際功率、扭矩、栽植點加速度等參數(shù)；通過實際田間作業(yè)實驗,測試其實際移栽作業(yè)性能,驗證了設(shè)計的可行性、可靠性,實驗表明該機(jī)構(gòu)完全能夠滿足實際作業(yè)需要。
【學(xué)位授予單位】：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：S223.9
【圖文】：

移栽機(jī)械的主要部件是取苗、栽植兩大系統(tǒng)，如圖１－１所示。逡逑取苗系統(tǒng)由取苗機(jī)構(gòu)和末端執(zhí)行器組成，但取苗系統(tǒng)中有的類型并不存在取苗逡逑機(jī)構(gòu)和末端執(zhí)行器（如重為式、氣吸式）；逡逑栽植系統(tǒng)由栽植機(jī)構(gòu)和栽植器沮成，栽植器是指在栽植機(jī)構(gòu)的驅(qū)動下做往復(fù)運逡逑動，負(fù)責(zé)將抌苗植入±中、直接與王壤接觸的一個或多個部件，它與栽植機(jī)構(gòu)共同逡逑組成了完整的栽植系統(tǒng)。逡逑

原理與上文所介紹的國內(nèi)取苗器基本相同，此處不贊述，重點介紹其它幾種特殊的逡逑取苗器和取苗方式。逡逑美國的Ｔ．Ｎａｎｂｕ等在１９９９年研制了一種紙帶輸送的取苗機(jī)構(gòu)Ｕ２巧日圖１－２所示，逡逑包括紙帶剝離機(jī)構(gòu)和傳送機(jī)構(gòu)。該移栽機(jī)不使用傳統(tǒng)苗盤，而是＾文兩條紙帶將體苗逡逑按一定間距粘結(jié)成苗帶。剝離機(jī)構(gòu)將紙帶不斷剝離，傳送帶１夾持苗巧，使苗巧按逡逑一定株距被送至傳送帶２，傳送帶２位于傳送帶１上方，夾持苗葉最終將體苗輸送逡逑至落苗機(jī)構(gòu)。這種取苗機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)和原理簡單，且能很好保持株距，一次完成取苗落逡逑苗的作業(yè)，生產(chǎn)效率高。但要采用特制的紙帶苗盤，紙帶需要具備合適的初性和強(qiáng)逡逑度，才能保證連續(xù)剝離過程中不發(fā)生紙帶斷裂或者剝不開等情況。逡逑妹屬逡逑：個巧激巧；邋淹巧邐沐巧逡逑圖１－２紙帶取苗器逡逑美國的Ｅ．Ｊ．Ｓｉｍｏｎ等在１９９３年提出了側(cè)頂桿式取苗機(jī)構(gòu)ＩＩＳ慚設(shè)計，如圖１－３所逡逑示。通過端部面積較大的頂桿從側(cè)面推動一側(cè)的苗巧

原理與上文所介紹的國內(nèi)取苗器基本相同，此處不贊述，重點介紹其它幾種特殊的逡逑取苗器和取苗方式。逡逑美國的Ｔ．Ｎａｎｂｕ等在１９９９年研制了一種紙帶輸送的取苗機(jī)構(gòu)Ｕ２巧日圖１－２所示，逡逑包括紙帶剝離機(jī)構(gòu)和傳送機(jī)構(gòu)。該移栽機(jī)不使用傳統(tǒng)苗盤，而是＾文兩條紙帶將體苗逡逑按一定間距粘結(jié)成苗帶。剝離機(jī)構(gòu)將紙帶不斷剝離，傳送帶１夾持苗巧，使苗巧按逡逑一定株距被送至傳送帶２，傳送帶２位于傳送帶１上方，夾持苗葉最終將體苗輸送逡逑至落苗機(jī)構(gòu)。這種取苗機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)和原理簡單，且能很好保持株距，一次完成取苗落逡逑苗的作業(yè)，生產(chǎn)效率高。但要采用特制的紙帶苗盤，紙帶需要具備合適的初性和強(qiáng)逡逑度，才能保證連續(xù)剝離過程中不發(fā)生紙帶斷裂或者剝不開等情況。逡逑妹屬逡逑：個巧激巧；邋淹巧邐沐巧逡逑圖１－２紙帶取苗器逡逑美國的Ｅ．Ｊ．Ｓｉｍｏｎ等在１９９３年提出了側(cè)頂桿式取苗機(jī)構(gòu)ＩＩＳ慚設(shè)計，如圖１－３所逡逑示。通過端部面積較大的頂桿從側(cè)面推動一側(cè)的苗巧

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本文編號：2752836