基于预处理苗带甘薯裸苗自动移栽机设计与试验

甘薯种植多以裸苗移栽为主,对机械化移栽要求较高。针对国内甘薯移栽设备自动化程度低,作业时需要人工喂苗导致劳动强度大、机械化栽插质量不高的问题,结合甘薯裸苗栽植农艺要求,基于预处理苗带喂苗装置和挠性圆盘栽植装置设计了一种甘薯裸苗自动移栽机,结合甘薯裸苗移栽机喂苗装置、挠性圆盘栽植装置和浇水装置自动作业控制需要,设计了基于CAN总线的甘薯裸苗自动移栽机控制系统,能够一次性完成旋耕、起垄、开沟、自动有序喂苗、定株距栽插、镇压覆土、自动浇水、修垄等作业。田间试验表明,机具在目标株距25cm以及作业速度0.25、0.35、0.45m/s的情况下,栽植株距变异系数和栽植深度合格率均达到了标准要求,栽植株距变异系数和栽植姿态合格率受作业速度影响较大,栽植深度受作业速度变化影响较小,在作业速度为0.25m/s时,栽植株距变异系数平均值为10.16%,栽植深度合格率平均值为95.56%,作业性能优于0.35m/s和0.45m/s,栽植姿态合格率平均值为90%。本研究为甘薯裸苗机械化、自动化移栽机械的理论研究和设计提供了新的参考。     

茄果类钵苗自动移栽机设计与试验

针对国内现有移栽机自动化程度不足,国外自动化机具不适用于国内种植模式等问题,为满足新疆茄果类蔬菜钵苗移栽需求,设计一种茄果钵苗自动移栽机,阐明自动移栽机整体结构和工作原理,设计基于导轨和驱动辊实现取放苗爪自转和公转的取放苗机构和凸轮—活门的分苗机构,研究自动控制系统,实现自动移栽机自动取放苗、移苗及分苗、移栽功能。试制物理样机,以漏取率、漏分率、栽植合格率、栽植距离为试验指标开展试验,测定漏取率为0.69%,伤苗率为1.67%,漏分率为0.70%,栽植合格率为97.50%,栽植株距合格率为97.5%,栽植效率为150株/(min·行),试验表明茄果钵苗自动移栽机可以满足辣椒钵苗移栽要求,验证设计的合理性。     

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。      

多功能四轮自走式棉苗移栽机的设计

为了克服传统棉苗移栽机操作劳动强度大、移栽与浇水无法联合作业、利用率低等问题,通过优化整机结构布置,合理匹配移栽部分以及车辆传动系统的结构,设计出GDSZMY-1型多功能四轮自走式棉苗移栽机,解决了传统棉苗移栽机驾驶员无法进行移栽与浇水联合作业等问题,若拆下移栽部分,装上喷药部分,该机还可以进行棉田植保作业。田间试验表明,该机移栽速度1.0~2.16km/h,株距40~60㎝,并实现了断续浇水,每株浇水量在300~500mL,移栽后直立度合格率为98.2%,成活率为96.9%。     

旱地钵苗移栽复式作业机栽植机构优化设计与试验

为节省工时,提高劳动效率,提出了一种旱地钵苗移栽复式作业机;并针对作业机栽植轨迹不理想导致钵苗栽植合格率低以及栽植器粘土堵塞导致漏苗率高的问题,优化设计了移栽复式作业机栽植机构。该机构由曲柄、平行摇杆、摆杆及夹指式栽植器构成,实现接苗、运苗、扶苗栽植和复位功能,使栽植轨迹和运动姿态满足栽植农艺要求。夹指式栽植器为敞开式结构,夹指在注水冲刷与闭合瞬间振动的作用下,解决了传统鸭嘴栽植器粘土堵塞的问题。建立栽植机构运动学模型,基于Visual Basic 6.0开发计算机辅助优化设计软件,多目标参数优化设计得出满足农艺要求的移栽运动轨迹和栽植机构参数;建立栽植机构三维模型,利用ADAMS运动学仿真分析,验证了栽植机构优化设计的合理性;样机田间试验表明,在钵苗高度约为15 cm、作业速度20 m/min工况下,钵苗栽植合格率达98.1%、漏苗率0.4%、株距变异系数4.3%、栽植深度合格率96.5%,满足旱地钵苗移栽要求。     

基于五杆机构的丹参膜上移栽机构设计与试验

针对丹参人工移栽作业效率和质量较低、劳动强度较大、现有膜上移栽机不适合丹参裸苗移栽等问题,为保证丹参裸苗机械化移栽立苗率,结合"丹参大垄双行覆膜高效生产技术"提出的农艺要求,设计了一种五杆式丹参移栽机构,在建立五杆机构的工况约束条件和自由运动约束条件的基础上,结合机构运动学模型利用Matlab建立人机交互可视化辅助界面;借助辅助界面研究栽植器端点的区域轨迹分布特性和机构参数对栽植器端点运动轨迹的影响规律,根据机构运动轨迹要求,通过数值循环比较得到满足丹参膜上移栽要求的五杆机构各构件参数;运用LA-S系列植物图像分析系统测量丹参植株形态的特征参数并根据特征参数设计鸭嘴栽植器各参数。样机试验结果表明:基于五杆机构的丹参膜上移栽机构在满足丹参移栽农艺要求的同时能保证丹参裸苗移栽的大升程轨迹、立苗率要求和作业质量,丹参移栽机构的立苗合格率为97.3%、立苗优良率为94.0%、漏栽率为2.5%、株距变异系数为6.5%、栽植深度合格率为94.6%。     

一种小型全自动蔬菜移栽机的设计及试验

针对丘陵地区蔬菜移栽费工费时,劳动强度高的问题,设计了一种小型全自动移栽机,其栽植株距、速度等参数可调,能够满足不同蔬菜的移栽要求。对整机结构及设计原理进行了介绍,对苗盘输送机构、顶苗机构、接取苗机构、送苗分苗机构和栽植机构等关键部件进行了设计,并根据零速栽植原理对五连杆栽植机构进行运动分析及adams仿真,得出栽植机构运动的最佳轨迹。田间试验表明:移栽机的栽植平均合格率为83.6%,栽植漏栽率为4.8%,伤苗率为0,倒伏率为5%,埋苗率为1%,露苗率为5.5%,栽植株距误差率仅为0.04%。工作过程中,移栽机能自动完成喂苗、分苗、栽植等过程,实现了蔬菜移栽自动化,较好地解决了丘陵地区蔬菜移栽的难题。     

各地·动态

正北京市:组织甘薯机械化移栽技术观摩近日,设立在北京市农机鉴定推广站的北京市粮经创新团队在密云区石匣村、两河村组织"甘薯机械化移栽技术"观摩交流会,相关岗位专家、综合试验站工作人员共20余人参加。观摩会组织现场观摩了甘薯机械化起垄移栽铺滴灌带复式作业技术,验看了两河综合试验站机械化移栽1周后的缓苗情况。该复式作业技术采用福田雷沃慢速拖拉机为配套动力,将机械起垄移栽与节水灌溉有效结合,克服了因浇水带苗、人工摆苗不及时     

带夹式甘薯裸苗移栽机的设计

根据甘薯苗栽植的农艺要求,设计了一种带夹式甘薯苗移栽机。介绍了移栽机的总体结构,以及主要工作部件送苗装置、插秧四连杆机构、夹苗爪的设计原理。设计了插秧四连杆机构,利用Mat Lab多元优化函数求出四杆机构的各个参数,并在Solid Works motion中进行了轨迹仿真。对甘薯苗进行了压缩实验,根据甘薯苗的力学特性设计了夹苗爪,保证苗爪可以在不伤苗的情况下将苗插入土壤。该研究为甘薯栽植机械创新研发提供了参考。     

都市微农业蔬菜钵苗电动移栽机的设计与试验

针对我国都市微农业移栽作业存在设备成本高、通用性差及室外旱地移栽机并不能适应都市微农业蔬菜钵苗移栽等问题,设计了一种基于单片机控制的都市微农业蔬菜钵苗电动移栽机,可满足对不同行距、株距要求的蔬菜钵苗实现供苗、栽植及覆土作业。首先,确定了移栽机采用电动控制部分,采用Arduino开发实现,并通过气缸及电动推杆代替以往复杂的机械传动机构在空间运动完成栽植;其次,单片机控制4个步进电机完成鸭嘴栽植器的三维空间运动,并可以实现株距行距的任意调整;最后,试制样机并进行了田间移栽作业,使用西红柿苗、黄瓜苗、辣椒苗作为试验对象开展移栽试验。试验结果表明:3种钵苗的株距变异系数均小于10%,栽植深度合格率均大于90%,西红柿苗栽植成功率为91.21%,黄瓜苗栽植成功率为92.31%,辣椒苗栽植成功率为94.91%,各项性能指标符合旱地栽植机械国家标准,栽植性能稳定。     

基质块苗蔬菜移栽机试验研究

针对当前我国蔬菜移栽机作业效率慢、省力不省工等问题,引进了一种基质块苗蔬菜移栽机,一次进地作业可完成畦面整平、开沟、移栽、覆土等功能。以旱地栽植机械行业标准JB/T 10291-2013为参考标准,对机器开展了试验研究,结果表明:栽植频率为57株/min·行-1,栽植合格率为95. 3%,栽植株距及栽植深度合格率均满足标准要求。该机器作为引进机型还需为适应我国蔬菜种植农艺要求做进一步优化改进,以达到农机与农艺相融合的目的。     

穴盘苗全自动移栽机运动协调控制系统设计与移栽试验

为实现穴盘苗全自动移栽机取苗、移盘和植苗动作驱动系统的分离,简化移栽机机械传动系统结构,以提高其可靠性和作业质量,基于PLC设计了一套穴盘苗全自动移栽机运动协调控制系统,并进行了实际移栽试验。试验结果表明:在运动协调控制系统的控制下,实现了步进电动机驱动苗盘横向进给运动、伺服电动机驱动取苗机械手纵向往复运动、取苗机械手气动垂直取/放苗动作和气动喂苗动作的控制及其与机械驱动植苗动作的同步配合,穴盘苗全自动移栽机可以实现40株/(min·行)的取/放苗速度,在整机单行移栽39.9株/min的平均移栽速度下,样机完成取/放苗过程并最终将钵苗成功喂入栽植器的喂苗成功率达到96.9%。     

甘薯机械化移栽分苗取苗技术研究现状及展望

甘薯机械化移栽是目前甘薯机械化种植的薄弱环节，由于薯苗生长过程中可能出现的茎秆弯曲及群体纠缠等物理特性，移栽过程中的分苗取苗技术已成为制约甘薯自动移栽机设计和发展而亟需解决的关键问题。通过阐述国内外甘薯分苗取苗技术的研究现状，对目前投入使用的甘薯自动移栽机进行比较，得出现有甘薯自动移栽机存在人工参与度过高、甘薯分苗专用装置少和地区差异大等问题。提出设立甘薯标准化育苗剪苗规范、细化移栽过程，加强视觉识别和信息技术的应用等发展建议，为甘薯机械化移栽分苗取苗技术的进一步发展提供参考依据。     

花椰菜钵苗移栽机栽植机构设计与试验

针对云南省丘陵山区地形特点和坡耕地条件下的作业环境，设计了一种双曲柄五杆式花椰菜钵苗移栽机栽植机构。通过对移栽机五杆机构的分析，确定了五杆机构各杆件长度，并基于线性独立矢量法得到满足五杆机构惯性力平衡条件的各杆件质量矩；结合Matlab软件图像处理功能设计了与钵苗轮廓相匹配的打孔器；应用RecurDyn与ANSYS仿真软件，对栽植机构栽植轨迹和打孔器结构强度进行了分析；采用高速摄像验证了栽植机构的栽植轨迹。根据仿真结果，进行了栽植机构栽植性能台架试验，以台架前进速度、栽植频率和入土深度为试验因素，建立了栽植合格率、露苗率和株距变异系数的数学模型，采用响应曲面法优化得到了最佳工作组合，即台架前进速度0.4~0.54m/s，栽植频率50~68株/min，入土深度10cm时，栽植合格率大于90%，露苗率小于5%，株距变异系数小于5%。设置花椰菜钵苗移栽机机组的前进速度为0.52m/s，花椰菜钵苗的栽植频率为61株/min，打孔器入土深度控制在10cm，进行田间试验，结果表明，花椰菜钵苗的栽植合格率为91.67%，露苗率为3.33%，株距变异系数为4.17%，满足花椰菜钵苗移栽农艺要求。     

2ZT—2型甜菜移栽机栽植系统的参数分析

对2ZT-2型甜菜移栽机栽植器进行了运动分析与仿真研究.应用ADAMS建立了移栽机栽植器的模型,通过运动学分析对2ZT-2型甜菜移栽机的相关设计参数进行了优化,得出了影响因素变化时对纸筒苗栽植状态的影响规律,并得出了该甜菜移栽机栽植器合理的特征参数值和鸭嘴开启运动规律.     

作物移栽机械栽植机构发展现状与趋势

作物移栽机械是我国农业机械的重要组成部分,栽植机构是作物移栽机械的核心部件,栽植机构的性能对作物种植的直立度、成活率、种植效率、种植质量等有密切关系.本文概述了国内外作物移栽机械栽植机构的发展进程,对圆盘钳夹式移栽机、链夹式移栽机、挠性圆盘式移栽机、导苗管式移栽机、吊篮式移栽机的栽植机构的工作原理及特点进行阐述,分析了...     

水稻钵苗移栽机试验研究

水稻钵苗移栽是一种利用钵盘育秧的水稻移栽技术,是水稻种植过程中的重要环节。由机械替代人工完成移栽是推广钵苗移栽技术的关键。为此,在以五杆双曲柄分插技术为核心的水稻钵苗移栽机上进行试验研究,结果表明:水稻单穴内秧苗拉拔力小于抗拉断力,取苗秧夹夹持秧苗茎秆的取苗方式可行;水稻钵苗移栽机栽深和株距可控,栽植翻倒率为16.7%,漏插率为14.7%,伤秧率为3.4%,栽后第2天长型根,基本无缓苗;由根系生长来看,钵体苗表现更为粗壮,抗倒伏能力强;产量较同期毯状苗机插每穗平均增加4.6%。同时,针对水稻钵苗移栽机试验中所产生的作业质量、效率等问题,分析了农机和配套农艺问题,旨在对后续机具的研发提供参考,为水稻高产稳产提供技术支撑。     

冬水田机插秧影响因素的试验研究

通过L8(23)正交试验,对筛选的两种泥脚深度的冬水田—田A(21.9cm泥脚深度)和田B(31.6cm泥脚深度)进行水稻品种内香8518的机插秧栽插试验。结合冬水田性状特点,设置插秧机、秧苗和田块这三大试验主体的插秧机浮板类型、秧苗栽插密度和田块泥脚深度为三因素,每个因素设两个水平,在此条件下进行三因素对插秧机行走速度、秧苗栽插质量及水稻实收产量的影响及程度研究。结果显示,在冬水田机插秧作业时:1对插秧机行走速度影响最大的是泥脚深度,影响显著;其次是浮板类型,影响显著;栽插密度看不出影响。2对秧苗漏插率影响最大的是浮板类型,影响特别显著;其次是栽插密度,影响显著;影响最小的是泥脚深度。3三因素对水稻实收产量的影响均特别显著,影响最大的是浮板类型,其次是栽插密度,再是泥脚深度。4最优整体方案是泥脚深度21.9cm、采用改进浮板类型、栽插密度13.95万/hm2。