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。     

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。     

2Z─2型多用钵苗移载机

2Z－2型多用钵苗移栽机是根据国内玉米、棉花和甜菜等作物育苗移栽的农艺要求设计而成的一种多用途、全悬挂式旱地栽植农机具，主要用于栽植玉米、棉花和蔬菜等营养钵育苗以及其它无钵秧苗。该机具有结构简单、操作方便、使用可靠、适应性强等特点，既可垄作也可平作。株距调整时，只须更换1级传动键轮的链盘，就可满足您的使用要求，该机于1996年已达到国内领先水平通过专家鉴定。目前，该机已批量生产。1．作业要求：（1）整地符合玉米等作物育苗栽植的农艺要求。（2）土壤含水率20％～26％（3）钵苗全高12～28cm2．主要技术指标：株距：…     

半自动组合式大葱移栽机的设计与研究

针对葱苗栽植密度大、栽植株距不稳定、人工劳动强度大及效率低的问题,设计了一种半自动组合式大葱移栽机,以减少作业环节、提高劳动效率。移栽机可一次收获两行,集旋耕、开沟、起垄、移栽和镇压为一体,主要由旋耕装置、传动系统、栽植变速箱、水平摆苗装置、竖直夹苗装置和直立栽苗装置等组成。栽植变速箱通过输出转辊为水平摆苗装置、竖直夹苗装置和直立栽苗装置提供动力输入;水平摆苗装置和竖直夹苗装置输送带采用柔性PVC材质制成,保证了输送过程中不对葱苗造成损伤;水平摆苗装置并设有等间距的限位凸起,保证了放入后的葱苗间距相等,克服了人工摆苗的随机性。田间试验表明:该机作业效果良好,性能稳定,匹配动力35 kW拖拉机,栽植深度合格率为85.3%,埋苗率为3%,伤苗率为3%,纯作业生产率为0.16hm~2/h。     

2ZBX-4型吊杯式蔬菜移栽机的研究与设计

针对我国当前蔬菜移栽机存在的栽植质量差的问题,设计了2ZBX-4型吊杯式蔬菜移栽机,阐述了该机工作原理并分析了工作过程。使用时由拖拉机牵引,人工投苗,可实现半自动化移栽,通过更换从动链轮可对株距进行调节。对2ZBX-4型吊杯式蔬菜移栽机进行了田间试验,结果表明:栽植株距和移栽深度稳定,可以进行多种蔬菜的移栽,损伤率、漏栽率低,直立度好,工作效率高,能满足不同地区、不同蔬菜的移栽农艺要求。     

富来威2ZBX系列悬挂式吊杯移栽机

该产品由南通富来威农业装备有限公司生产制造。产品特点:①结构科学维修方便——采用组合式结构,每个组合单体可独立完成栽植工作,维修方便;②栽植质量好适应性广——行距、株距、深度可调,栽植深度均匀一致,直立度好;③伤苗率低可靠性高——膜上成穴和投苗移栽一次完成,落地无冲击,伤苗率低;④一机多用投资回报快——可移栽多种钵苗或裸苗,如番茄、辣椒、烟草等经济作物,投资回报快;⑤生产效率高——移栽效率是人工移栽的4~8倍,劳动强度低。     

半自动杯式移栽机

目前普遍采用的半自动化移栽机是指夹式移栽机，每行需由2人向夹子上送苗，而这种指夹式半自动移栽机正在逐渐被林式李自动移栽机所代替。泰安国泰拖拉机总厂与吉林工业大学联合开发了2ZY－200型半自动林式移栽执．并于1997年12月通过鉴定。材式半自动移栽机每行由工人将秧苗投入旋转的投苗杯中，生产率为1株／行·秒，既节省了人力．又提高了移栽质量。形式小四轮拖拉机悬挂两行，单体独立式，运动部件由复土镇压轮驱动行距（mm）550～750任意调节）株距（mm）150‘200‘250‘300、350、400株距变异系数（％）＜25移载深度（mm）66、88、1…     

2ZLF-2甘薯裸苗复式移栽机设计与试验

为提高甘薯移栽水平,解决现有移栽机结构单一、缺少浇水部件的难题,研制了一款集精细化旋耕整地、起垄、移栽及浇水等功能为一体的甘薯裸苗复式移栽机。介绍了甘薯裸苗复式移栽机的基本结构、工作原理和相关参数等。田间试验结果表明,该机栽植频率为每行每人40株,漏栽率1.51%,栽植深度合格率93.1%,栽植株距合格率92.4%,均符合国家标准要求。     

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。     

挠盘式高效低损大葱自动移栽机的设计与试验

针对市场现存的大葱移栽机功能不完善、自动化程度低、伤苗率高、栽植株距不稳定、人工劳动强度大及葱苗移栽效率低的问题,为减少作业环节、提高劳动效率、降低伤苗率,设计了一种挠盘式高效低损大葱自动移栽机,主要包括投苗装置、接放苗装置和栽苗装置等关键部件。投苗装置能够实现自动间歇整排投苗并将葱苗准确地投放到接放苗装置上,接放苗装置能实现葱苗有序铺放到水平输苗装置上,栽苗装置能够实现不同土壤环境下葱苗的高直立度移栽。样机田间移栽试验表明:栽植深度合格率96.9%,埋苗率0.3%,伤苗率0.1%,倒伏率0.8%,纯作业生产率为0.09hm~2/h。该机作业效果好、自动化程度高、伤苗率低,功耗低污染小,达到了高效低损的要求,有一定的推广应用价值。     

基于农机农艺融合的大葱机械化移栽关键技术研究

为了提升大葱种植的机械化水平,从大葱种植的农机农艺融合出发,以山东章丘大葱与山东安丘大葱为例,总结了大葱裸苗及钵苗移栽的特点及要求,分析了国内外大葱移栽技术及关键机构的特点,提出了大葱移栽种植的问题及建议。研究结果表明:大葱种植农艺相似,大葱移栽株距为30~50mm,栽植深度为60~100mm,利于规模化种植及机械化移栽;推出式投苗装置与挠盘式栽植器适于大葱机械化移栽;自动取苗、零速栽植是迫切解决的大葱移栽的关键技术;实现移栽机研发与种植农艺、育苗技术相结合,自主技术创新与引进吸收相结合,专业研究与通用研究相结合,政府扶持与市场导向相结合,可提升大葱机械化移栽技术及装备的整体水平。     

自走式高密度智能辣椒移栽机的研制

针对山东地区辣椒春播秋收为主的一年一作传统种植方式存在的土地利用率低、经济效益差、半自动移栽机作业效率低、劳动强度大等问题,基于农机农艺融合提出了"大蒜(或小麦)+辣椒"新型轮作种植模式及高密度辣椒栽培方式,并设计了适用于该模式的可一次完成开沟、自动送苗、自动取苗、自动栽植及覆土等功能的自走式高密度智能辣椒移栽机。田间试验结果表明:该机可以较好地实现高密度栽植且栽植株距稳定,当设定株距为16cm时,株距变异系数为4.1%,整体栽植合格率为91.4%。机具各项指标符合行业标准要求,可满足实际使用需求。     

蔗苗半自动移栽机的设计及试验

针对我国新生蔗苗的种植农艺要求,研发了一种牵引式的蔗苗半自动移栽机,主要由机架、分苗装置、地轮装置、栽植装置和传动系统组成,可连续完成开沟、植苗、覆土及镇压等作业。样机田间试验结果表明:各试验组的钵苗直立率均高于80%,样机的漏栽率均低于5%,实测钵苗的株距变异系数均小于25%,栽植合格率均大于80%,各项性能指标符合旱地栽植机械国家标准,移栽性能稳定。     

吊杯式移栽机振动特性分析及对孔穴参数的影响

针对吊杯式移栽机受自身及外界激励产生振动影响栽植机构栽植性能的问题，进行了移栽机作业时振动特性测试与时域、频域分析，并对不同振动强度下吊杯式栽植器所成孔穴参数进行测量。试验表明：移栽机栽植机构的振动为低频振动，主频主要分布在4.25～5.25Hz范围内，移栽机前进速度和栽植深度是影响移栽机振动特性的重要因素。移栽机前进速度在0.8～2.0km/h范围内时，前进速度越大，移栽机栽植机构的振动加速度越大；移栽机栽植深度在70～130mm范围内时，栽植深度越大，移栽机栽植机构的振动加速度越大。通过分析不同振动强度对孔穴深度、穴口纵长的影响表明：振动强度越大时，土壤受到的扰动越大，土壤回流量越多，孔穴的有效深度均值越小，穴口纵长均值越大。研究结果可为吊杯式移栽机优化设计和作业参数的选取提供参考依据。     

2ZY-2型油菜（棉花）移栽机通过科技成果鉴定

2007年12月15日,江苏常州市科学技术局在溧阳市主持召开科技成果鉴定会,对农业部南京农业机械化研究所和溧阳正昌干燥设备有限公司合作研究开发的2ZQ-2油菜（蔬菜）移栽机进行科技成果鉴定。鉴定委员会听取了企业研制工作报告,审查了技术文件和产品图样,观看了样机试验录像,考察了生产现场,经质疑和认真讨论后认为：“该机采用了单元式结构与拖拉机半悬挂式连接和人工喂苗方式,配置了链夹式移栽器、楔形开沟器和专用覆土装置,行距、株距、栽植行数深度可调,可以一次完成开沟、栽植和覆土工序．作业质量能满足油菜移栽农艺要求．该样机的技术性能达到国内领先水平。”鉴定委员会一致同意通过鉴定。     

油菜钵苗开沟槽水平推苗栽植机构设计与试验

为了提高油菜钵苗移栽效率与质量,设计了一种适合厢面开沟槽水平推苗移栽的栽植机构。为了分析和优化该机构的结构参数,建立了数学模型和运动学方程,并编写了基于Matlab的人机交互式程序。结合油菜钵苗水平推苗移栽的农艺要求,探讨了栽植机构运动轨迹与幼苗移栽直立度合格率的关系。研究了水平推苗移栽的运动机理,优选了栽植机构杆件长度、安装位置和初始角度等参数,并根据该参数设计了油菜钵苗幼苗移栽试验装置。进行了栽植机构运动静、动轨迹验证试验和栽苗试验,轨迹验证试验表明,样机实际运动规律符合仿真设计要求,栽苗试验表明,在行驶速度0. 4～0. 6 m/s、栽植机构循环频率在1～1. 5 Hz之间,移栽株距0. 2～0. 3 m,移栽深度0. 04～0. 06 m时,水平推苗栽植合格率不低于90%,说明水平推苗移栽满足油菜钵苗移栽要求。     

2ZDF型导苗管式移栽机

目前,我国旱地栽植作物的种类非常多,主要有玉米、棉花、甜菜、烟叶、油菜和蔬菜等,总面积很大。但是,旱地栽植的机械化水平非常低,几乎全部依靠人工。人工栽植不仅劳动强度大,作业效率低,而且栽植质量差,行距、株距和栽植深度都难以保持一致。因此,实现机械化移栽是生产的迫切需要。导苗管式移栽机在国外已广泛应用于蔬菜、甜菜、烟叶及树苗等经济作物的移栽作业。１９９９年９月,由中国农业大学研制的２ＺＤＦ型半自动导苗管式移栽机已通过国家农机具质量监督检测中心的检测鉴定,其主要技术性能指标居国内领先水平,达到国外同类机具的水平…     

2ZY-2型油菜(棉花)移栽机

<正>农业部南京农业机械化研究所和溧阳正昌干燥设备有限公司合作研究开发的2ZQ-2油菜(蔬菜)移栽机还通过科技成果鉴定。该机采用了单元式结构与拖拉机悬挂式连接和人工喂苗方式,配置了链夹式移栽器、楔形开沟器和专用覆土装置,行距、株距、栽植行数深度可调,     

STC89C52RC单片机在幼苗移栽机控制系统中的应用

针对当前幼苗移栽过程中存在的株距调节困难、易产生倒伏、栽植速度低等问题,研制了一种新型的基于STC89C52RC单片机的幼苗移栽机控制系统。该系统以STC单片机为控制中心,液压马达和气压泵为执行机构,辅之以键盘输入及显示单元,实现了移栽过程的自动化。同时,株距可在大范围内(20～99cm)调节,调节精度可达1cm。试验表明,该系统控制株距调节简便、栽植速度高、栽直率高。     

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。