自走式拱棚机连续插架装置设计与试验

针对目前拱棚搭建机械停机插架作业效率低的问题，本文研制了自走式拱棚机的连续插架装置。此装置设计行星轮系反向传动机构和弯折部件，行星轮系反向传动机构带动弯折部件转动可实现弯杆、压杆等动作。“棚杆-土壤”离散元仿真分析确定插入土壤最大深度10 cm时，棚杆所受土壤阻力为51 N；为确保棚杆成功插入土壤，对棚杆及弯折部件的压杆臂进行应力仿真分析，仿真结果表明，在保证压杆臂不会发生断裂的前提下，压杆臂与棚杆之间的摩擦力为168 N，远大于棚杆所受土壤阻力，且棚杆应力在屈服强度内，此时棚杆弯折且不断裂；通过分析弯折部件的弯折压板运动轨迹，根据小拱棚插架深度、间距的农艺需求，确定弯折支架最优长度为27 cm，中心转轴的速度与车体行进速度比值为0.85。田间试验结果显示，棚杆平均插架深度为7.04 cm，平均插架间距为74.11 cm，两侧插架深度的平均误差0.09 cm，平均插架间距偏差为0.16 cm，连续插架装置作业效果满足小拱棚搭建的农艺要求，进一步验证了连续插架装置设计的合理性和作业的稳定性。研究结果可为连续插架覆膜拱棚机的研制提供理论基础。