基于ADAMS的栽植器鸭嘴运动的改进设计

针对2ZT-2型甜菜移栽机在使用中出现的鸭嘴式秧夹夹土、带苗等问题,应用机械系统分析软件ADAMS对甜菜移栽机栽植器鸭嘴的运动进行了计算机辅助分析,并改进设计了鸭嘴运动规律及控制其运动的凸轮机构.     

吊杯式移栽机栽植器运动学分析与试验

以吊杯式移栽机栽植器的运动轨迹方程为基础,结合农艺要求,对移栽机进行了零速栽苗和最小破膜条件的理论分析,得出移栽机主要设计参数的计算公式,并进行了机具设计及田间试验.理论分析与田间试验表明,栽植器最佳投苗位置为过最低点后的上升段;株距调整时,应根据实际调整大小决定通过改变传动比还是栽植器个数来实现.     

吊篮式移栽机膜上成穴运动特性分析与试验

吊篮式移栽机具有成穴和移栽一次完成的优点,满足了新疆地区作物穴盘苗膜上成穴移栽的要求。但是当吊篮式移栽机栽植器运动轨迹取不同形状时,会出现栽植器挂膜、撕膜现象,膜面开口较大而影响移栽质量。通过对吊篮式移栽机栽植器成穴运动轨迹进行分析和移栽番茄穴盘苗试验表明,当吊篮式移栽机栽植器的运动特征系数λ取值为1.22时,在保证穴盘苗膜上移栽直立率的同时,膜面穴口较小。     

一种移栽机栽植器凸轮摆杆机构设计与运动学分析

针对贵州丘陵山地小地块移栽作业特点和需要,依托2ZBZ-2A型自走式半自动移栽机,设计改进了一种通过凸轮摆杆机构结合拉线控制的鸭嘴栽植器结构。通过建立栽植器凸轮摆杆机构数学模型,搭建了凸轮摆杆机构主要结构参数与鸭嘴开合规律间的关系。基于对栽植器栽植轨迹特点和投苗时序的分析,采用盘式凸轮零部件生成器对所涉及的凸轮摆杆机构进行了三维虚拟设计,并结合从动摆杆运动学特征曲线对鸭嘴开合特征进行了分析,表明该机构能够满足设计功能要求。同时,开展了栽植器凸轮摆杆机构的样机试制和试验,试验结果表明:移栽机正常作业过程中,鸭嘴接苗准确,鸭嘴开合振动量小,工作较为平稳,基本无带苗、夹苗现象。     

2ZBZ-2A型移栽机栽植机构运动学分析与试验

针对2ZBZ-2A型移栽机栽植机构,为探究其运动学特性进行了运动学参数分析。基于栽植机构工作原理,建立了栽植机构的双曲柄导杆机构数学模型,给出了机构的运动学方程表达式。借助Mat Lab软件,通过改变机构参数,对机构的运动学特性进行了仿真分析。分析表明:主动曲柄AD长度1变化对栽植器挖出的穴口大小影响较大,而对静轨迹轮廓影响较小;曲柄初始相位角对植苗点静轨迹高度和定植姿态有较大影响。基于参数分析结果和程序进行了结构最优配置,田间移栽试验结果表明:当1=1 0 3,θ1=3 3 0°,θ2=3 2 7°时,平均移栽株距400.3mm,平均栽深61.3mm,平均移栽效率33.7株/min,平均直立度84.3°,与理论分析计算基本一致,能够较好地满足机构设计和农艺要求。     

链夹式移栽机栽植作业质量影响因素分析

对链夹式移栽机喂苗、送苗、栽植过程中影响栽植作业质量的因素进行了分析,得出了秧苗运动轨迹方程以及开沟器、镇压覆土轮与栽植点相互位置关系的约束条件.分析结果表明,影响栽植作业质量的因素主要有:传动仿行轮滑移率,秧苗在秧夹内的夹持状态,土壤特性,开沟器、镇压覆土轮与栽植点的相互位置.     

2ZS-3型挠性圆盘式甘蓝补水移栽机设计及试验

针对甘蓝传统手工移栽劳动强度大、效率低的问题，根据甘蓝种植农艺要求，研制了适宜甘蓝裸苗移栽的2ZS-3型挠性圆盘式甘蓝补水移栽机。分析了幼苗栽植过程中的运动轨迹，选取了适宜栽苗区间。对送苗装置、挠性圆盘装置、开沟器和覆土镇压装置等关键部件进行了设计，确定了设计参数，最后经田间试验，各项指标符合标准要求。      

吊篮式移栽机栽植器的研究

随着我国经济作物生产规模的迅速扩大,广大农区迫切需要移栽机械。吊篮式移栽机以其独特的优点在国内外得到了广泛的应用。目前,国内对吊篮式移栽机的研究尚不够深入,基本参数之间的关系和设计计算仍然是一个需要解决的关键问题。为此,初步进行了吊篮式移栽机栽植器的运动参数的研究,由吊篮式移栽机的运动轨迹建立了栽植器的运动方程,推导出特征系数λ的值;根据特征参数λ≥1是栽植器正常工作的必要条件这一经典理论,确立了移栽机在栽植过程中的技术要求和结构参数,建立了它们之间的内在联系,满足了移栽机的农艺要求。     

移栽机凸轮摆杆式扶苗机构设计与分析

移栽机扶苗机构结构参数和运动参数设计合理是保证移栽钵苗直立的关键。分析了无扶苗机构时钵苗落地后翻转运动过程，凸轮摆杆式扶苗机构栽植性能与运动参数关系，以及扶苗板运动规律。通过理论分析建立了扶苗板运动规律数学模型和扶苗机构初相角数学模型。设计的凸轮摆杆式扶苗机构已用于2ZB型导苗筒式移栽机上。试验表明：该机构工作稳定，栽植深度均匀，满足移栽要求。     

链夹式甘蓝移栽机优化设计与试验

针对2ZL-4型链夹式移栽机在露地甘蓝移栽过程中出现的栽植密度低、上苗用工量大和漏栽率高等问题,设计改进形成了2ZL-5型移栽机。2ZL-5型移栽机调整栽植器布局以降低行距,增设苗盘架避免人工周转苗盘,并更换配套动力设备轮胎为专用窄轮,降低轮辙对移栽影响。改进后露地甘蓝机械移栽密度提升为7株/m~2,生产效率为0.19 hm~2/h,栽植合格率为90.8%,漏栽率为4.4%,基本满足农艺生产要求。     

步进式水稻钵苗摆植机送秧机构的研究

研究了步进式水稻钵苗摆植机总体设计方案，分析了送秧机构的工作原理，对送秧机构的齿距、齿高、转速、曲柄、摇杆等结构参数进行了确定。理论分析和台架实验表明，步进式水稻钵苗摆植机送秧机构结构简单，工作可靠，排序效果好。     

全自动蔬菜移栽机在生产中的应用

为了解全自动蔬菜移栽机在生产中的使用效果,对生菜、黄瓜2种典型蔬菜开展了生菜膜上和垄上、黄瓜垄上移栽试验,考核全自动蔬菜移栽机对这2种蔬菜移栽的适用性。试验结果表明:该移栽机垄上移栽黄瓜、膜上及垄上移栽生菜秧苗适应性好,栽植合格率高达92%以上,各项性能指标基本达到标准要求,未出现明显的伤苗情况,从作业性能看,可以在京郊地区使用推广。相对而言,该机更适合不铺膜垄上移栽作业,栽植合格率更高。与人工作业相比,全自动蔬菜移栽机移栽生菜作业效率比人工提高了6倍,移栽黄瓜的作业效率比人工提高了18倍。      

小型蔬菜移栽机选型

移栽是蔬菜生产中的一个重要环节。目前京郊蔬菜生产移栽环节基本采用人工移栽，劳动强度大，生产效率低，生产成本高，与蔬菜规模化、集约化和高效化种植不相称，严重制约了京郊蔬菜产业的健康持续发展。针对此问题，开展小型蔬菜移栽机选型研究。选用近几年试验示范比较成功的3种小型蔬菜移栽机:现代农装牵引式2ZB-2型吊杯式移栽机、宝鸡鼎铎电动自走式2ZB-2型移植机和东风井关2ZY-2A（PVHR2-E18）型蔬菜移植机，通过田间试验与使用情况调研相结合，分析3种参试机具作业质量、作业效果、作业效率和作业成本等技术指标，筛选适合京郊蔬菜移栽的移栽机械。结果表明，3种移栽机移栽效果均达到了移栽的农艺要求。在面积较大园区规模化移栽时，采用牵引式移栽机效率最高，收益最好；在比较低矮的钢架大棚中移栽，电动自走式移栽机效果最好，且该移栽机1个人就能操作，在规模较小的园区十分适用；东风井关移栽机移栽效果最好，同时能很好地完成生菜等192穴小苗的移栽，适用于需要移栽小苗，或对移栽效果要求较高的园区。研究结果可为菜农选择蔬菜种植移栽机提供参考。      

基于PLC的多功能插秧机动力系统优化研究

随着自动化技术在农业生产应用中的不断深入,多功能插秧机已经逐渐取代传统人工插秧作业,其具有自动插秧、插秧质量高等优点,但存在驶速度慢、插秧效率低等问题。为此,设计研究了基于PLC的多功能插秧机动力系统,对传统插秧机动力系统进行优化。在对插秧机工作原理进行深入研究的基础上,完成了插秧机动力系统优化方案的设计,并引入液压驱动系统,完成了液压驱动系统结构设计和工作原理分析。同时,将液压驱动系统与PLC控制相结合,定义系统输入输出信号,完成PLC硬件接线及I/O分配。仿真试验结果表明:验证优化后的多功能插秧机可以完成对动力系统的精准控制,具有更好的动力性能和机动性。     

曲柄摇杆式分插机构的动力学分析

曲柄摇杆分插机构具有结构简单、工作可靠和插秧质量好等特点,在水稻分插机中普遍使用.但由于分插机构做反复式运动必然产生惯性力,机构惯性力引起机器振动,限制了水稻插秧机生产率的提高.为此,对水稻插秧机摇杆式分插机构的动力学问题进行了研究,通过对曲柄摇杆分插机构的动力学分析、推秧过程的动力学分析以及碰撞过程的动力学分析,建立了栽植机构的动力学模型.利用上述方法找到了机器振动的原因,采用曲柄附加平衡块和改变缓冲垫刚度的办法,平衡并减少部分惯性力,提高单位时间工作插次,从而提高水稻插秧机的工作效率.     

水稻插秧机分插机构的主要形式及关键技术

研究影响高速分插机构发展的关键理论技术对高速插秧机的发展有重要意义。目前水稻插秧机的分插机构主要有传统机构及高速机构2类约10余种形式,不同形式分插机构的结构特点、工作原理及适用性各有差异。高速插秧机是水稻插秧机的发展方向和重点,提出的影响现代高速水稻插秧机分插机构发展的关键理论技术,可为采用高速分插机构的高速插秧机的设计提供理论依据。     

非圆齿轮行星轮系分插机构运动分析

为提高插秧机作业效率和质量,对非圆齿轮行星轮系分插机构的运动特性进行了研究。建立了机构运动数学模型,对该机构进行了位移和速度分析,求出了机构参数对分插机构秧爪的绝对运动轨迹和速度的影响规律,为采用非圆齿轮行星轮系分插机构的高速插秧机的设计提供了理论依据。     

2CGF-2型甘薯移栽机改装滴灌带后作业性能试验

为解决2CGF-2型甘薯移栽机在京郊地区作业中浇水带苗的技术问题,以农机农艺融合为切入点,将原有水箱装置改为滴灌带,并对移栽机进行了移栽试验。结果表明,改装后移栽机移栽合格率为100.0%,株距变异系数为10.3%,移栽深度平均值为8.7 cm,滴灌带上方平均覆土厚度为3.3 cm,滴灌带铺设位置在薯苗侧下方,侧方平均距离为3.3 cm,下方平均距离为4.3 cm,达到农艺种植指标要求。该机劳动生产率较人工移栽有大幅度提高,且生产作业成本较低,适宜在京郊进行薯苗移栽作业,可以在实际生产中推广应用。      

水稻插秧机的人机交互智能化应用

针对水稻插秧机设计过程中存在的参数多、交互关系复杂、设计计算繁琐等特点,开发了一种人机交互式智能化设计平台,可缩短设计周期,优化水稻插秧机机构。通过对水稻插秧机的运动过程进行分析,认定插秧株距及插秧深度为插秧过程中的两大核心目标参数,建立各结构参数与目标参数之间的约束关系,并确定优化设计算法。利用优化设计算法,建立人机交互式设计系统,并利用设计系统得出水稻插秧机结构参数。对比分析及试验验证表明:该人机交互式智能设计系统可根据不同的设计需求快速有效地迭代出水稻插秧机结构参数,并进行最优化参数组合,有效地缩短设计计算周期,提高了设计效率及准确性。