水稻钵苗振动排序正位装置的分析与试验

根据有序抛秧机的分秧要求,提出了一种水稻钵苗振动排序正位装置,把从秧盘上取下的无序钵苗整理成土钵在前的有序排列。对钵苗在振动排序正位装置上的受力情况、钵苗的重心位置进行了分析,发现钵苗的重心在土钵内或在靠近土钵上表面的秧株内,为钵苗在惯性力作用下自动正位提供了保证。通过对单棵和群体钵苗的试验与高速摄影观察与分析,证明钵苗能够在惯性力作用下,在振动排序正位装置上自动正位,钵苗自动正位是可行的。     

输送带-转杯组合式喂苗机构的设计

根据我国国情,改进设计了导苗管式移栽机的核心部件-输送带-转杯组合式喂苗机构.输送带用于钵苗的输送与排序,转杯将输送带输送的钵苗按一定的时间间隔分开,分别分析、设计了转杯和输送带装置中各主要部件的结构形式和选取的参数;分析了钵苗进入转杯的时间、输送带的送钵时间等关键参数的影响因素.输送带一转杯组合式喂苗装置集一次多株喂入、钵苗自动排序、钵苗连续移栽于一体,提高了栽植效率,降低了劳动强度.     

钵苗有序移栽机构的研究进展及应用展望

针对被水稻专家视为高增产比率的钵盘育水稻秧苗移栽种植工艺,论述了钵苗有序移栽机构的国内外研究现状,介绍了几种典型钵苗有序移栽机构的结构原理和研究成果.将钵苗有序移栽机构分为"钵盘取出式"和"钵体苗排序式"两类工作模式,指出了两类机构存在的一些问题:前者易伤秧、损坏钵盘、结构复杂且生产效率偏低;后者易碎钵且株距均匀性不易保证."钵盘取出式"为两种形式,即夹苗式和顶出式.顶出式是一种比较好的移栽模式,在现有顶出形式的基础上,简化结构、提高机构的工作可靠性和作业效率,是钵苗有序移栽机构的研究方向.     

水稻机制钵苗抛秧机及主要技术参数的优化设计

通过对２ＳＰ—１０型水稻机制钵苗抛秧机自动排序机构中钵苗的运动轨迹、速度、加速度，以及定量抛秧机构中限位挡铁前端面与抛秧爪工作面之间最小夹角进行的理论分析和试验研究，优化了有关参数，提出了改进方案。     

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。     

穴盘钵苗智能移栽机关键技术研究现状

对国内外穴盘钵苗智能移栽机关键技术研究现状进行了综述,针对钵苗特征识别、定位机构以及钵苗夹持手爪3个方面介绍当前钵苗移栽主要研究成果,分析了制约钵苗智能移栽技术推广应用的主要因素。最后,提出了相应对策：研究钵苗特征识别技术,改善钵苗移栽农艺条件,拓展钵苗移栽技术服务领域。     

番茄钵苗移栽探出式取钵机构设计与试验

为了降低番茄钵苗移栽过程取钵机构对秧苗钵土根系的损伤,同时避免机械式钵苗移栽机构设计特殊取苗轨迹与姿态的优化难题,提出了一种可与系列移栽机构配合使用的番茄钵苗探出式取钵机构,实现取苗各关键位置机构秧针以固定角度完成探出入钵、移动送苗及收回推秧工序。根据钵苗移栽取钵过程分析与设计要求,建立了探出式取钵机构力学分析模型,并获得影响秧针扎入钵土时驱动杆受最小驱动力的因素。基于Matlab App Designer平台开发了取钵机构计算机辅助分析设计软件,获得满足番茄钵苗移栽要求的取钵机构设计参数集。采用三因素五水平二次回归正交旋转中心组合试验方法,以驱动杆斜杆夹角、钵体含水率、入钵深度为试验因素,以钵体完整率和取苗成功率为评价指标,试制样机并搭建台架实施参数组合优化及验证试验,结果表明：探出式取钵机构可有效地配合取苗机构完成各项性能工作要求,在参数组合为驱动斜杆间夹角112°、钵体含水率57.5%、入钵深度28.4mm时作业效果最佳,钵体完整率为96.44%,取苗成功率为97.06%,满足钵苗移栽作业性能。     

水稻钵苗有序移栽试验装置的研究

为了研究水稻钵苗有序移栽的可行性,给水稻钵苗有序移栽机的研制提供工艺参数,以YP450C水稻插秧机为机体,确定了钵苗移栽工作部件及其传动系统,研制了水稻钵苗有序移栽试验装置.借鉴国内外钵盘育秧技术,在室内模拟水田实际工况,采用气吸式取苗原理移栽空气整根盘育乳苗,进行育苗和移栽试验.试验结果表明,利用气吸式原理移栽空气整根钵体乳苗所需要的真空度范围为400～900Pa;移栽后钵苗排列有序,钵苗入土直立度高.     

水稻机制钵苗抛秧机的研究

对２ＳＰ－１０型水稻机制钵苗抛秧机的总体方案设计、自动排序机构、定量抛秧机构进行全面论述和重点理论分析，并提供了有关技术参数供参考     

烟草钵苗移栽机鸭嘴式移栽部件移栽质量试验

对烟草钵苗的基本几何特征参数进行测定,得出其几何分布规律及变化区间;通过单因素试验,在自主研制的YZ-2型烤烟移栽复式作业机上研究了钵苗栽植器移栽时牵引速度和钵苗高度对相同土壤含水率钵苗移栽质量(钵苗移栽直立度和株距变异系数)的影响。结果表明:移栽过程中,牵引速度对钵苗移栽直立度影响显著(α=0.05),对株距变异系数影响不显著。当钵苗高度18cm时,钵苗移栽直立度及株距变异系数均呈平稳变化趋势;当钵苗高度18cm时,直立度呈降低趋势,但影响不显著。研究结果可为烟草钵苗移栽部件的设计提供依据。     

北方烟草钵苗的物理及剪切力学特性研究

为进一步优化设计烟草钵苗移栽机的关键部件,通过对移栽期北方烟草钵苗的测定,利用数理统计方法分析移栽期烟草钵苗的物理特性,得出烟草钵苗主要物理特性指标值的变化区间及分布频率。通过剪切试验对移栽期烟草钵苗茎秆的不同部位剪切载荷、抗剪强度及剪切功耗进行测试分析,得出烟草钵苗茎秆剪切部位对剪切破坏载荷及剪切功耗均存在显著影响(α=0.05),在距烟草钵苗钵体表面5~10mm处剪切破坏载荷和剪切功耗最大,抗剪强度均值为(1.10±0.12)MPa,试验可为北方烟草钵苗移栽部件的设计提供科学依据。     

水稻大钵体毯状苗机械化育插秧技术在贵州的试验示范

为提升水稻生产机械化水平,贵州省首次引进了大钵体毯状苗机械化育插秧技术。为研究水稻大钵体毯状苗机械化育插秧技术的试验示范效果,开展了常规毯状苗、钵苗和大钵体毯状苗3种育插秧对比试验,分析不同模式下的秧苗素质和经济效益。结果表明,大钵体毯状苗有利于培育壮苗,移栽后的根系损伤率为常规毯状苗的42.30%,根系损伤小,发根力与钵苗基本一致,秧苗素质明显优于普通毯状苗。钵苗、大钵体毯状苗机械化移栽与同期人工相比,产量增幅分别为12.20%和11.08%,明显高于常规毯状苗的6.41%,且大钵体毯状苗机械化育插秧较钵苗和常规毯状苗种植收益分别提升21元/667 m²和38元/667 m²,经济效益好。该技术为贵州省水稻生产全程机械化的大面积推广应用提供了一条新的模式。     

二阶自由非圆齿轮行星系钵苗移栽机取苗机构

为满足旱田钵苗移栽取苗机构理想鹰嘴形工作轨迹要求,提出了连续传动的二阶自由非圆齿轮行星轮系取苗机构,以实现取苗爪周期性二次不等幅摆动规律。利用曲线拟合方法构建自由传动比函数,建立机构不等速传动的数学模型,编写机构分析软件,确定传动比函数和机构参数,研制取苗机构并进行了高速录像试验。结果表明,该型取苗机构的工作轨迹和理论计算吻合,能够实现取苗深度35 mm,取苗爪在钵体中穴口小于5 mm,取苗爪入钵和出钵段姿态满足工作要求。     

烤烟烟苗物理特性与自动取苗方案分析

通过对不同品种的烤烟钵苗的断裂拉力和拔苗拉力进行了试验研究,结果表明烤烟钵苗从钵盘中拔出的拉力远小于烤烟钵苗在移栽期的断裂拉力,得出机械拔苗的可能性,并论述了烤烟钵苗机械手夹苗取苗、夹土取苗和自动排苗三种不同方案的特点,分析表明,机械手夹苗方案难以正确定位不易采用;机械手夹土取苗方案夹持机构结构简单,工作可靠可实现机械化取苗;自动排苗方案结构紧凑,一体化程度高,但自动排苗系统结构复杂,成本高.     

探出取推钵式蔬菜钵苗取苗机构优化设计与试验

为了提高蔬菜钵苗取苗机械化程度和取苗效率,设计了一种探出取推钵式蔬菜钵苗取苗机构,可实现快速取推钵动作。以大果哈椒钵苗作为取苗对象,分析了取苗机构的工作原理,建立了机构运动学模型,确立其优化目标,运用Visual Basic 6. 0开发可视化辅助分析软件,优化得出满足要求的最佳参数,形成相应的理论轨迹。建立三维模型,对模型进行虚拟仿真设计,得出仿真轨迹。采用3D打印技术进行试验样机制造,运用高速摄影技术提取试验样机实际工作轨迹,验证了实际轨迹与理论轨迹、仿真轨迹的一致性。试验测得实际取苗针最大入钵力,运用相似理论原理,推算出试验样机最大入钵力,并得到钵土最佳基质比为0. 4,进行试验样机取苗试验,取苗成功率为96. 87%,满足蔬菜钵苗取苗要求,验证了机构设计的正确性与可行性。     

蔬菜钵苗在导苗管中的动力学分析

有序移栽是利用钵苗的重力和导苗管的导向作用来实现的，所以导苗管是移栽机实现有序移栽的一个关键部件。通过对导管式蔬菜钵苗移栽机苗钵栽植过程的动力学分析，建立了苗钵在导苗管中的运动学和动力学模型，对苗钵在导苗管栽植系统内的运动和影响其直立率的因素进行了理论分析。结果表明，降低机器前进速度和增加土壤塑性可以提高钵苗的栽植质量。通过模型的分析，为导苗管的机构设计提供了理论依据。     

探出式蔬菜钵苗打孔移栽机构优化设计与试验

针对回转式蔬菜钵苗扎穴移栽机构破坏钵体完整性、穴口不对称造成栽植直立度差、打孔和栽植过程同时进行影响栽植质量等问题,提出了一种探出式蔬菜钵苗打孔移栽机构。该机构可交替实现打孔和栽植过程,移栽臂栽植时,打孔器在前一株钵苗栽植位置完成打孔,保证了栽植时序且穴口对称,土壤回流均匀,有利于保证栽植直立性。在取苗位置执行探出式夹取苗钵动作,以保护苗钵基质的完整性。基于探出式蔬菜钵苗打孔移栽机构的运动学机理分析开发了优化设计软件,并完成了优化设计。开展了移栽机构的虚拟仿真试验和系列台架试验,分析了在取苗、打孔和栽植等关键位置的位姿。轨迹与位姿验证试验表明,该机构形成的特定轨迹和位姿可依次完成取苗、输送、打孔和栽植等动作。取苗试验表明,该机构可实现探出式取苗,有效保证了蔬菜钵苗基质的完整性。     

利用高速摄影技术对抛秧钵体苗运动状态的分析

利用高速摄影技术对气力有序抛秧钵体苗的运动状态进行了试验分析,获得了钵体苗吹出至与导苗管壁碰撞以及钵体苗在导苗管中下落过程的运动状态和时间,为抛秧设备的进一步完善提供了依据。     

可调节式甘蓝钵苗取苗末端执行器设计与试验

针对现有取苗末端执行器取苗针间距固定、适应性差,难以实现按需调整以适应移栽过程中不同规格穴盘钵苗取苗的问题,设计了一种插入针间距可调的针式取苗末端执行器。该执行器由直流电动推杆驱动,取苗针沿根钵四角倾斜插入。通过调整调节滑块和针座在支架上的位置,实现取苗针间距的调整。本文以72穴、128穴和200穴3种规格甘蓝穴盘所育钵苗为研究对象,研究了3种规格穴盘钵苗苗龄对根钵形成与甘蓝幼苗生长发育的影响,确定了取苗末端执行器主要结构参数,并对取苗瞬间进行了受力分析。在根钵均已形成的前提下,运用EDEM对根钵提取进行单因素仿真模拟,以穴盘规格、取苗加速度、取苗针插入边距比和根钵含水率为试验因素,根钵完整率和取苗失败率为评价指标,采用L9(34)正交试验,考察试验因素对评价指标的影响,通过极差分析、方差分析和综合加权法,得到各因素对评价指标影响的主次顺序为取苗加速度、根钵含水率、穴盘规格、插入比;得到优选参数组合：取苗加速度为0.1m/s2,根钵含水率为56.2%,穴盘规格为128穴,插入边距比为15%,此时根钵完整率为97.93%,取苗失败率为0.81%。     

利用高速摄影技术对抛秧钵体苗运动状态的分析

利用高速摄影技术对气力有序抛秧钵体苗的运动状态进行了试验分析,获得了钵体苗吹出至与导苗管壁碰撞以及钵体苗在导苗管中下落过程的运动状态和时间,为抛秧设备的进一步完善提供了依据.