蔬菜钵苗高速移栽机吊杯式栽植器参数优化

为了获取高速状态下蔬菜钵苗移栽机吊杯式栽植器的最佳工作参数,设计了移栽参数可调的栽植器试验台,并进行了钵苗移栽土槽试验。采用二次正交旋转中心组合设计法,以移栽速度、特征参数和吊杯倾角为影响因子,以直立度合格率、株距变异系数和栽植深度合格率为响应值,利用SAS 9.1软件进行回归分析和响应曲面分析,探究单因子及交互因子对响应值的影响效应,并结合非线性优化计算方法,对栽植器的结构参数和工作参数进行优化计算。结果表明:在满足栽植频率大于90株/min的高速移栽状态下,各因子对直立度合格率的影响贡献由大到小为吊杯倾角、特征参数、移栽速度;对株距变异系数的影响贡献由大到小为移栽速度、特征参数、吊杯倾角;对栽植深度合格率的影响贡献由大到小为移栽速度、吊杯倾角、特征参数。优化所得栽植器最佳参数条件:移栽速度为0.47 m/s、特征参数为1.18、吊杯倾角为87°,此时理论最优值为直立度合格率98.01%、株距变异系数5.93%、栽植深度合格率89.25%,优化后验证试验表明直立度合格率为96.6%,株距变异系数为6.1%,栽植深度合格率为87.8%,试验结果与理论结果一致,所建立的回归模型合理;优化后直立度合格率、栽植深度合格率较优化前分别提高5.8、3.6个百分点,也高于国家和行业标准规定的指标值。     

吊杯式移栽机栽植株距调节的研究

对栽植株距、传动比、吊杯数量以及移栽机前进速度与栽植圆盘线速度之间的关系进行了分析,设计了2 ZB-2型吊杯式移栽机的传动系统,用6种链轮与吊杯的组合来调节株距。田间试验结果表明,该吊杯式移栽机工作稳定可靠,栽植株距稳定一致,3~4吊杯的株距变异系数为0.48~0.88。研究结果可为今后吊杯式移栽机的研制和计算提供参考。     

吊杯式蔬菜移栽机田间试验及改进建议

针对2ZB-2型吊杯式移栽机开展了田间试验,对栽植质量、栽植生产率和使用可靠性等性能指标进行了分析并提出了改进建议。田间试验结果表明,该机虽然可同时实现覆膜、铺管、栽苗、覆土及注水作业,但秧苗栽植合格率只有84.85%,班次作业生产效率为0.049 hm2/h,作业可靠性为66%。改进建议：由牵引式改为自走式可减小设备体积,提高整机作业效率;将栽植机构改为摆臂式结构可提高投苗的准确性;采用不锈钢材料加工制作喂苗机构,可避免生锈挂苗等问题。     

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.     

移栽机的吊杯运动分析与设计准则

分析了吊杯式移栽机吊杯的运动轨迹，证实了特征系数λ＞1是吊杯式栽植器设计的基本依据和正常工作的必要条件，得到了拖拉机前进速度、吊杯数量、吊杯转速及栽植株距之间的相互关系，为吊杯式移栽机的设计提供了基本的设计准则和计算方法。     

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。     

滑移率对吊杯式移栽机膜上穴口长度影响分析

针对2ZB-2型吊杯式移栽机在膜上移栽过程中出现的穴口长度过大的问题,通过对移栽机运动特征参数、传动比和地轮滑移率之间的关系进行推导,得到了它们之间的关系式。同时,利用Mat Lab建立了膜上穴口长度计算程序,分析了滑移率、传动比对运动特征参数和膜上栽植穴口长度的影响,得出滑移率在10%~20%范围内及移栽机结构一定的情况下,随移栽机传动比的增大,膜上穴口尺寸变化具有相同规律,即膜口尺寸表现为先减小后增大的趋势,存在最小膜上穴口尺寸,并提出了通过改变传动比的方法来减小膜上穴口长度的方案。田间试验表明:当滑移率为10%~20%、传动比为0.698~0.852时,穴口长度变化范围最小,此研究为移栽机的后续改进提供了参考。     

牵引式单双行蔬菜移栽机作业质量对比

针对当前农村用工难、蔬菜移栽作业工作量大等问题,提出了用机器替代人工,对比吊杯式、钳夹式蔬菜移栽机与人工栽植,分别对影响作业质量的“漏栽率、埋苗率、伤苗率、栽植合格率、株距变异系数、栽植深度合格率”进行试验,同时对其进行了经济效益分析,为吊杯式蔬菜移栽机的农机农艺融合及推广应用提供理论参考依据。     

吊杯式栽植器空间凸轮的设计及运动仿真

吊杯式栽植器(简称吊杯)是移栽机的关键部件,其开启规律将直接影响到秧苗的栽植质量。控制杯嘴开合的空间凸轮轮廓曲线比较复杂,设计满足吊杯开启规律的空间凸轮是个难点。针对这一问题,根据吊杯开启规律,建立空间凸轮轮廓曲线的数学方程;利用Pro/E通过编程生成空间凸轮的实体模型,并构建吊杯的三维实体模型,通过机构模块对吊杯进行仿真分析,并对其开启规律进行了仿真验证。结果表明,该凸轮满足吊杯的开启规律和设计要求,可为吊杯空间凸轮的设计和制造提供理论依据。     

膜上移栽机设计与运动参数分析

对棉花和烟苗的移栽现状进行调查和分析,设计一种能适合膜上移栽的移栽机器。论文阐述所设计移栽机械的关键部件和移栽原理,合理地设计栽植器栽苗的控制凸轮部分和起引导作用的导苗嘴,提高钵苗的直立度和移栽机构的工作性能,并降低钵苗的漏苗率;论文还对膜上移栽机零速栽苗的原理进行数学参数建模及分析,并结合移栽机构的设计参数,得到移栽机构传动比和株距的受限制条件,为以后膜上移栽机的设计提供理论参考。     

吊篮式移栽机关键部件的设计与仿真分析

针对吊篮式移栽机在工作时稳定性差及套种模式下适应性差等问题,将槽型轨道机构运用到传统吊篮式移栽机中,设计了一种槽型轨道式新型移栽机。为验证该新型移栽机工作原理的可行性,运用Pro/E软件进行虚拟样机设计,并在ADAMS仿真软件中进行了装配模型的运动学仿真。仿真结果表明:槽型轨道式新型移栽机满足套种模式下的秧苗移栽要求。     

吊篮式移栽机旋转杯式喂苗机构设计

针对新疆番茄、线辣椒铺膜加滴灌种植模式的要求,研制了一种膜上移栽机。该机一次作业可完成辅助喂苗、栽植器破膜成穴移栽和膜面覆土等工序,但是由于结构复杂,喂苗速度受到很大限制。为此,设计了一套旋转杯式喂苗机构。其利用外销多槽轮机构带动苗杯进行间歇式转动,可以给工作人员充足的时间进行投苗;通过改变链轮齿数,来调整移栽株距。该机构使用简单方便,能大大提高整机的工作效率。     

悬杯式移栽机栽植系统的优化设计与运动仿真

针对钵苗在栽植过程中保持直立的农艺要求,将悬杯式移栽机栽植机构的工作原理作为栽植系统的优化设计基础,对机构进行优化设计。通过分析得到了机构的运动方程以及相关参数,并以零速投苗为目标函数,建立了栽植系统的优化数学模型,利用Matlab软件对影响零速投苗的因素进行了优化计算。在Solidworks软件环境下,对移栽机栽植系统进行运动仿真分析,表明优化后的栽植机构工作参数符合需求。     

穴盘苗高速移栽机吊杯式栽植器膜上成穴性能仿真与试验

吊杯式移栽机具有成穴、移栽一次性完成,可以覆膜作业等优点,已成为移栽作业中使用较多的移栽机械。吊杯式栽植器为吊杯式移栽机的主要作业部件,不同形状吊杯能影响移栽机的膜上成穴性能及栽植品质。借助离散元仿真软件EDEM及多体系统动力学分析软件RecurDyn,耦合仿真分析两种不同形状的吊杯在栽植频率为72株/（min·行）时的撕膜大小,仿真结果得出圆锥形吊杯的成穴性能优于锥形吊杯,锥形吊杯形成的膜口纵向尺寸为105.37 mm,圆锥形吊杯形成膜口纵向尺寸为101.26 mm;最后通过室内台架试验,检验两种不同形状吊杯的栽植机构的膜上成穴性能,并验证EDEM RecurDyn耦合仿真结果的合理性。结果表明,仿真试验结果与台架试验结果趋势一致,锥形吊杯的膜口纵向尺寸约为130.58 mm,圆锥形吊杯的膜口纵向尺寸约为121.40 mm,证明所采用EDEM RecurDyn耦合仿真研究吊杯式栽植器成穴特性的方法是可行的,就地膜的损伤程度而言,圆锥形吊杯的膜上成穴性能优于锥形吊杯。     

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.     

悬杯式蔬菜移栽机的设计

针对吊篮式移栽机在钵苗过高时容易碰苗的问题,设计了悬杯式蔬菜移栽机,阐述了整机的结构及工作原理,并对关键部件进行了具体的结构设计。通过采用水平向后张开的悬杯结构,降低了落苗过程中的伤苗率,提高了整机的栽植质量。     

吊杯式栽植器的结构改进与参数化设计

吊杯式栽植器是吊杯式移栽机的核心部件,其结构尺寸及运动规律直接影响到秧苗的栽植质量。为了使移栽机在工作过程中减小打穴穴口的尺寸,从而减小对地膜的损害程度,从栽植器的结构与尺寸参数入手,对吊杯的结构安排及各零部件的尺寸进行了改进,利用Pro/E完成了修改后的三维模型;同时,利用pro/program对修改过后的栽植器整体进行了参数化设计,分析了空间凸轮的大小、形状的改变对栽植器杯嘴开合幅度的影响,确定了各参数之间的关系。为适应不同作物的农艺要求,当投苗杯大小发生改变时,吊杯各零部件在保证栽植质量的前提下完成相应的变化,无需重新建立和装配模型,为后续运动仿真节省了重复建模的时间。其研究结果为进一步优化栽植器的结构提供了理论依据。     

悬杯式蔬菜移栽机的工作原理及设计

在蔬菜种植、生产过程中,蔬菜移栽是其中一项重要的环节,特别是在当前蔬菜反季节种植生产技术日益成熟的条件下,移栽对于蔬菜生产的功用愈发明显。通过移栽,可以使蔬菜生产起到一定的气候补偿,促使蔬菜作物生育提早等综合效益的实现。但是,当前在我国绝大部分农业生产地区,在蔬菜移栽过程中技术比较落后,机械化程度不高,多是以人工移栽为主,作业效率也比较低,很难形成大面积的栽植生产,严重影响和制约着蔬菜产业生产效益。为此,以河南地区蔬菜机械化移栽种植及相关技术推广现状为例,结合着当地实际移栽机械应用具体情况,在参考国内外在该领域的大量研究基础之上,介绍了一种悬杯式蔬菜移栽机,包括移栽机的工作原理设计及试验。     

悬杯式蔬菜移栽机栽植单体的数字化设计

介绍了悬杯式蔬菜移栽机的工作原理、主要特征参数的分析方法.通过Visual Basic编程、Solidworks二次开发、Matlab计算分析和Access数据库技术的集成使用,以软件形式对悬杯式蔬菜移栽机栽植单体进行结构参数计算,对栽苗器结构进行优化分析,自动生成三维模型,提高了设计效率与质量.