【摘要】：缽苗移栽具有對氣候的補償作用和使作物生育提早的綜合效益，提高復種指數(shù)。但是我國的全自動機械栽植技術發(fā)展緩慢，機械栽植普及率低，由國內外的實際栽植經(jīng)驗可知栽植機械化是減輕勞動強度的基本途徑和未來的發(fā)展方向。栽植機構是將秧苗植入大田的最終機構，是移栽機的核心工作部件，直接影響秧苗成活率，栽植機構的評價準則是高立苗率和低損傷地高速栽植。針對目前栽植機構存在的問題，本論文提出新型栽植機構，并提出通過保證栽植嘴理想軌跡、姿態(tài)、速度和挖出的穴口形狀等運動學特性來提高立苗率和降低損傷率，對所提出的新型栽植機構進行建模分析和試驗研究。 本文主要研究內容如下： （1）對變性巴斯噶蝸線非圓齒輪和變性偏心圓齒輪進行研究。基于傳統(tǒng)的巴斯噶線非圓齒輪、偏心圓齒輪及與其共軛非圓齒輪節(jié)曲線方程，增加變性系數(shù)對變性非圓齒輪節(jié)曲線和中心距方程進行研究：應用優(yōu)化設計中的進退法和黃金分割法實現(xiàn)中心距的數(shù)值計算。根據(jù)微分幾何中曲線上各點曲率半徑計算公式，建立變性非圓齒輪副凹凸性判別模型。 （2）提出了偏心非圓-巴斯噶齒輪行星輪系栽植機構，建立其運動學分析數(shù)學模型，利用Matlab編寫該機構的運動學仿真與優(yōu)化軟件。利用該軟件研究偏心齒輪偏心距、巴斯噶蝸線齒輪的發(fā)生圓半徑、變性系數(shù)、初始相位角等參數(shù)對該機構的栽植嘴軌跡、姿態(tài)和形成穴口的影響。利用軟件的人機交互功能獲得較優(yōu)參數(shù)，使其對應的栽植嘴軌跡姿態(tài)好、穴口大小適中，以更好的滿足缽苗移栽農(nóng)藝要求。 （3）建立偏心非圓-巴斯噶齒輪行星輪系栽植機構的動力學模型。利用Matlab編寫該機構的動力學仿真與優(yōu)化軟件。 （4）根據(jù)優(yōu)化后的機構參數(shù)，利用三維實體建模軟件，進行偏心非圓-巴斯噶齒輪行星輪系栽植機構的結構設計及虛擬仿真。 （5）研制了偏心-巴斯噶齒輪行星輪系栽植機構，進行試驗研究。利用高速攝影及其視屏處理技術，驗證了機構的運動學軌跡和姿態(tài)的準確性；同時利用振動測試儀，測量支撐點的受力情況，并與動力學理論模型測得數(shù)據(jù)相比較，驗證動力學模型的準確性。 （6）為了進一步證明本文提出的栽植機構動力學特性的優(yōu)越性，選取七桿式栽植機構作為比較對象，建立七桿式栽植機構的動力學模型，并將兩栽植機構進行動力學特性比較，驗證了本論文提出的栽植機構的優(yōu)越性。
【學位授予單位】：浙江理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S223.9
【圖文】：

1.3.1 國內外常見栽植機構現(xiàn)狀1）鉗夾式移栽機的栽植機構鉗夾式移栽機的栽植機構，如圖1.1，作業(yè)者將秧苗人工投放到鉗夾（圓周運動的）上，缽苗隨栽植盤轉動到苗溝（開溝器開好的）中時，鉗夾打開，缽苗掉入苗溝，然后覆土、鎮(zhèn)壓，完成整個栽植過程。該栽植機構，作業(yè)速度的變化對立苗率有影響，且對缽苗有損傷。鉗夾式栽植機相對其他的栽植機構具有株距準確，栽植后秧苗的直立度較好的優(yōu)點，其栽植速率一般為30～40 株/min；缺點是在為了提高栽植效率而加快栽植速度時容易出現(xiàn)漏栽現(xiàn)象，秧夾容易傷到缽苗。2）導苗管式移栽機的栽植機構導苗管式移栽機單組結構示意圖

秧夾容易傷到缽苗。2）導苗管式移栽機的栽植機構導苗管式移栽機單組結構示意圖，如圖1.2。栽植時，由作業(yè)者將缽苗喂入到喂入器的喂入筒中，當喂入筒運轉到合適導苗管接苗時，喂入筒下口打開，缽苗自上而下下落到導苗管中。缽苗順著導苗管滑入開溝器開出的苗溝內，由于柵條式扶苗器的扶持，缽苗直立性好。最后通過覆土鎮(zhèn)壓輪進行覆土鎮(zhèn)壓，完成栽植過程。導苗管式缽苗栽植機是有一定的創(chuàng)新的。其特點是適應性較廣、不傷缽苗，相對鉗夾式缽苗栽植機構

33）撓性圓盤式移栽機的栽植機構如圖1.3，由作業(yè)者將缽苗放到撓性圓盤內，缽苗隨著圓盤做圓周運動，當缽苗垂直地面時進行栽植動作。撓性圓盤式栽植機能夠較好的滿足小株距作物的移栽要求。它主要的特點是結構簡單、成本低，缺點是由于撓盤的材料要滿足一定變形量，選擇難度大，變應力下壽命較短，栽植的缽苗容易傾倒和被土壤埋沒。4）吊籃式移栽機的栽植機構吊籃式缽苗栽植機為半懸掛式， 其主要結構如圖1.4所示。在栽植過程中， 作業(yè)者將缽苗盤2中的缽苗投入到處于最高位置的吊籃式栽植器3中

【參考文獻】

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本文編號：2803330