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。     

一种新型曲柄五连杆移栽机栽植机构平衡分析

针对贵州丘陵山地地块小、坡度大的问题,设计了一种双曲柄五连杆单鸭嘴栽植机构,并成功应用于2 ZBZ-2 A型移栽机。首先阐述了2 ZBZ-2 A型移栽机结构形式及栽植部机构的工作原理,然后再利用质量代换法分析了五连杆机构平衡条件,得出机构平衡公式;并根据l_1、l_2、l_3、l_4、l_5的原始长度、l_2杆质量,计算出l_1杆飞轮配重质量矩为3.15kg·mm,l_4杆飞轮配重质量矩为6.24kg·mm,栽植臂鸭嘴质量矩为21.4kg·mm,可实现机构运动平衡。最后,采用Adams得出机构栽植点速度、位移仿真曲线,结合验证性试验数据,结果表明:该机构具有较强的稳定和适应性,满足设计要求。     

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.     

七杆式移栽机栽植机构运动学分析--基于 MATLAB

分析了鸭嘴移栽机栽植机构的工作原理与过程,建立了七杆栽植机构的运动学模型。借助 MATLAB 软件对数学模型进行求解,对相关参数进行了优化计算,得到了主要参数的最佳组合,并模拟出栽植点的作业轨迹曲线,对栽植点运动轨迹特点进行了研究,从而直观地分析其作业性能。研究表明,所设计的七杆栽植机构具有良好的移栽性能,能满足移栽作业的农艺要求,为移栽机设计中栽植机构的运动参数和结构参数的确定提供了依据。     

钵苗移栽机栽植机构设计

对钵苗移栽机栽植机构进行设计,并对相应参数进行计算,以便为移栽机实现便捷、高效、环保等功用提供有力保障。     

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。     

蔬菜移栽机五杆栽植机构的仿真与试验

针对各类移栽机存在的移栽速率低、直立度低、加工精度要求高等问题,设计了一种蔬菜移栽机五杆栽植机构,由五连杆机构、鸭嘴栽植器、链轮传动机构及鸭嘴开合机构等部分组成。根据零速投苗的原理要求,通过Solid Works建模软件建立了五杆栽植机构虚拟样机模型,通过模型简化和格式转换导入ADAMS中进行运动学仿真,得出其运动轨迹以及速度位移曲线,验证了结构选择和参数设计的合理性。根据设计参数制作了样机,进行了田间试验,结果表明:株距误差率仅为2. 93%,秧苗与地面的夹角α均大于70°,满足栽植要求。     

移栽机自动分钵式栽植器机构分析与运动仿真

提出了一种移栽机自动分钵式栽植器,并对分钵原理、栽植器的机构以及钵苗运动轨迹进行了分析与仿真.结果表明,栽植器两机械手配合准确、运行稳定,可实现自动连续分钵.田间试验测得,栽植角度为88.08°～88.34°,其变异系数为2.37％～2.92％;栽植株距为350.67～351.17mm,其变异系数为1.42％～1.60％.结果表明该栽植器运行稳定,不受前进速度的影响.     

设施膜上移栽机栽植机构设计与试验

针对设施蔬菜穴盘苗移栽机膜上作业效果不好、稳定性较差等问题,设计一种八杆栽植机构,建立八杆栽植机构的数学模型并进行仿真分析与效果验证。使用Adams动力仿真软件,对八杆栽植机构的虚拟样机在取投苗效率为120株/min,栽植深度为60 mm,株距为200 mm、300 mm、450 mm时进行仿真分析,仿真分析结果表明:膜面连接长度满足蔬菜移栽机行业标准。按蔬菜移栽机膜面穴口开孔合格率中膜面连接长度测定方法对八杆栽植机构样机进行试验测试,试验结果表明:样机株距设置为200 mm、300 mm、450 mm时,膜面连接长度平均值为141 mm、237 mm、368 mm,与仿真结果误差分别为8.5%、6%、6.1%。     

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。     

移栽机曲柄滑槽式栽植机构设计与试验

为了提高膜上移栽机的钵苗栽植直立度并减少破膜程度,提出了一种曲柄滑槽式栽植机构,阐述了移栽工作原理及结构组成,并建立了机构的运动数学模型。基于该模型采用Matlab软件编写了栽植机构的仿真分析与优化程序,分析了主要参数对机构运动轨迹特性的影响规律;以钵苗栽植直立度较高且破膜程度较低为优化指标(即鸭嘴栽植点出、入土轨迹尽量垂直垄面,且出、入垄面点和栽植点间距尽量小),利用程序优选出了一组最优的机构参数组合:在移栽机组作业速度v=500 mm/s时,L_1=150 mm、L_3=120 mm、L_4=310 mm、L=680 mm、θ_1=10°、θ_3=15°、θ=20°;在此组合下栽植器鸭嘴端的绝对运动轨迹在出入垄面时呈显著γ型轮廓,利于钵苗直立与穴口较小撕膜。提出了一种破膜程度检测方法,以烟草钵苗为对象进行了整机田间试验,结果表明:钵苗栽植直立度较高,优良率超过93%,较现有七杆式栽植机构提高10个百分点;栽植器鸭嘴的破膜程度有效减小,最低可降至8%。     

自走式烟苗移栽机栽植器的研究与设计

栽植器是自走式移栽机的核心部件,其性能决定了烟苗落地时的直立度以及烟苗入土深度。比较国内现有几种类型栽植器的优缺点后,设计出一种新型的侧置四连杆旋转鸭嘴式烟苗栽植器,并进行样机田间试验,栽植效果较好。     

苹果苗木移栽机栽植机构运动分析与试验

为提高苹果苗木的机械移栽质量,阐述柔性圆盘夹持式苹果苗木移栽机的工作过程,建立栽植结构参数的数学模型,得到栽植株距与传动比的关系。对其进行运动分析,分析其特征参数,并进行运动仿真试验验证,结合农艺要求合理设计其主要结构参数。并加工样机进行田间试验,结果表明:该移栽机栽植质量可靠,栽植深度稳定性系数为90.9%,株距稳定性系数为94.9%,栽植倾角稳定性系数为92.9%,该移栽机的合格率为96.8%,栽植直立度、株距、栽植深度具有良好稳定性。     

玉米移栽机栽植机构运动及动力分析

针对玉米移栽机投苗时经常出现的钵苗倒伏、翻转情况,设计了一种可以实现“零速投苗”和“低加速度投苗”的栽植机构,利用SolidWorks对其进行建模、运动和动力分析,并利用有限元分析软件ANSYS对其结构的可靠性进行检验。      

油菜钵苗移栽机双五杆栽植机构多目标优化设计

针对双五杆栽植机构结构复杂、参数多,用传统的解析法设计较为困难的实际问题,分析了油菜钵苗移栽机双五杆栽植机构的工作原理和运动特性,构建了该机构多目标优化设计模型,借助Matlab软件开展了多目标优化设计模型的求解和参数分析,并结合高速摄像技术开展了该机构多目标优化设计模型与实际轨迹一致性的验证。结果表明:机组前进速度为0.3 m/s、栽植频率为60株/min时,栽植株距和轨迹高度均为300 mm,入土轨迹与出土轨迹具有较高垂直度和重合度,栽植轨迹最低点鸭嘴器水平方向速度为0.04 m/s,接近零速栽植,满足油菜移栽要求。     

手扶式移栽机栽植机构优化设计与试验

为使移栽机具备较好的栽植性能,提出一种凸轮摆杆式栽植机构,为保证良好的栽植直立度、均匀性以及栽植深度合格率,需要对栽植机构连杆部分的长度及位置进行分析,在该栽植机构工作原理的基础上建立相应的数学模型,通过分析得到相应的设计变量、约束函数以及栽植点的目标轨迹函数,利用MATLAB优化工具箱中fgoalattain求解移栽机栽植机构复杂的多目标非线性规划问题,可以得到一组较为完善的设计变量参数组合［L1、L2、L3、L4、L5、L6、θ2、θ3、γ］的优化数据,经过迭代计算最优参数组合为［128 mm;52 mm;150 mm;120 mm;336 mm;60 mm;256π/180;316π/180;8π/180］,进而可以得到栽植点的轨迹曲线、摆角曲线、速度曲线以及加速度曲线,以株距变异系数、直立度、栽植深度合格率为评价指标,记录相应的移栽数据,当速度为300、400、500 mm/s时,移栽合格率及优良率分别达到90%、80%以上,相较于优化前可以更好满足移栽作业的要求。     

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。     

钵苗移栽机五杆式栽植机构的设计与试验

针对旱地蔬菜移栽机栽植机构结构复杂、栽植钵苗直立性差等问题,设计了一种五连杆鸭嘴栽植机构。首先,确定了五杆式栽植机构的工作与结构参数,分析了植苗部件旋转切向速度与机器前进速度之比λ对钵苗栽植曲线的影响;通过运动仿真并结合移栽农艺要求,对五杆机构进行参数设计,得出一组最优参数组合。然后,对五杆式栽植机构进行了结构设计与仿真分析,通过对栽植机构关键部件鸭嘴打穴器的有限元分析,保证其作业时的结构强度要求,并通过运动学仿真软件Adamas进行栽植机构的参数优化及运动学仿真。最后,试制样机并进行了田间移栽试验,对样机进行了4组试验,每组移栽72株油菜钵苗。结果表明:各评价指标满足设计要求,五杆式栽植机构结构设计与参数选择合理,株距变异系数及栽植深度变异系数较低,栽植机构工作稳定。     

移栽机行星轮转臂式栽植器运动分析与试验

提出了一种行星轮多转臂式栽植器,阐述了其结构及工作原理,建立了栽植器末端运动轨迹方程,并引入特征系数λ,得出不同λ时栽植器末端动轨迹。以单个鸭嘴栽植器为研究对象,建立了由行星轮栽植器、钵体、苗茎及地面组成的虚拟样机模型,以栽植频率30株/min为设计参数,仿真分析了特征系数λ在0.90、1.00、1.18、1.24和1.28时前、后鸭嘴末端动轨迹及鸭嘴开合落苗情况。仿真结果表明:λ为0.90、1.00时,后鸭嘴避苗不及时,对钵苗产生挂带,使钵苗向前移动甚至倒伏;λ为1.18、1.24时,前、后鸭嘴避苗都较充分,对钵苗不会产生挂带作用;λ为1.28时,后鸭嘴避苗空间更充分,但前鸭嘴避苗空间不足,对钵苗产生挂带作用。在自制土槽试验台上,以λ为0.90、1.00、1.22为试验参数,对苗龄为20 d的黄瓜钵苗进行样机试验,结果表明λ为1.22时钵苗直立度最好,优良率达到86.7%,λ为0.90时最差,优良率为零,试验结果与仿真结果吻合。     

基于MATLAB的移栽机栽插机构的运动学分析

分析了移栽机吊杯式栽插机构的投苗过程,明确了吊杯铰接点的运动轨迹,建立了吊杯铰接点的运动数学模型,利用MATLAB软件进行了数值计算绘制了工作曲线,对各参数进行了优化分析,求出了主要参数的最优组合.并运用PRO/E建立实体模型,对栽插机构的工作过程进行了三维仿真,将得到的运动轨迹与数学模型进行比较,从而直观地分析其工作性能,为合理选择栽插机构的结构和运动参数提供了依据.