新型高密度灌木幼苗移栽机仿真与试验

针对裸根灌木幼苗具有根系软、乱和股头多等特点,以及已有的链夹式移栽机不能满足小行距高密度移栽要求,提出了一种可用于株距＜200 mm、行距＜160 mm,10行同时移栽的新型灌木幼苗移栽机械。对高密度灌木幼苗的移栽工艺研究后,设计了移栽机栽植机构、放苗机构、起垄机构、旋耕机构及悬挂系统,并进行传动系统仿真,结果表明,移栽机的传动系统达到移栽过程中设计要求。设计了一种新型开沟器,根据开沟器的实际受力特点,运用离散元技术和有限元分析技术对其进行仿真试验,结果表明,开沟器强度满足要求。对新型移栽机的物理样机进行现场移栽试验,结果表明,该移栽机能高效解决根系软、乱和股头多的裸根灌木幼苗移栽问题,并且平行排布、除草方便,适合小行距高密度移栽。幼苗植入深度（移栽深度）7～12 cm,直立度80°～90°,移栽苗成活率90%以上。      

小型幼苗移栽机的设计及试验

介绍了一种适用于南方丘陵地区的小型幼苗移栽机及其相关试验研究。该机主要由双曲柄连杆式栽植机构、间歇式投排苗机构、液压升降及垄高自适应系统、垄侧压力式导向机构和双V型覆土机构等组成。试验研究表明,该机性能稳定,转弯半径小,适合单人操作,垄高自适应能力强,仿形机构的作用显著,栽苗合格率达100%,栽植深度均匀性好,整机各项检测指标符合旱地栽植机械国家标准。该机特别适合移栽油菜苗、玉米苗、各类蔬菜苗及棉花苗等作物,对钵盘类幼苗的适应性极高。     

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。     

灌木幼苗移栽机的抓送苗机构设计

针对灌木幼苗移栽机中种苗机构需要人工长期弯腰送苗导致的低效率问题,课题组设计了一种与移栽机匹配的抓送苗机构,将灌木幼苗从放苗筒中递送给种苗机构的链夹。结构设计采用滚子推杆盘形凸轮机构驱动抓苗握爪开合,推导三次B样条曲线方程作为凸轮行程运动规律。为控制开合时机,通过实验及推导得到凸轮行程的关键控制点,计算得到凸轮轮廓完成设计。仿真结果表明,设计的抓送苗机构满足了功能性及柔顺性要求,提升了移栽机的人机效率。     

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。     

变行距水稻钵苗移栽机移栽装置设计与试验

针对现有水稻钵苗移栽机移栽行距固定、不能适应南方双季稻区不同行距移栽农艺要求的问题,在歩距式水稻插秧机基础上,设计了一种取苗轨迹简单、实用及性能可靠的变行距钵苗移栽装置。根据钵苗最佳拔取角度与取、投苗位置要求,确定取苗运动轨迹,设计取苗连杆机构,建立运动学模型,并应用Matlab对机构模型进行优化设计;根据取苗连杆机构运动参数与钵苗下落姿态的要求,设计苗夹开合与旋转运动控制凸轮,并进行取苗连杆机构与苗夹机构之间运动同步性的运动仿真分析;为满足钵苗经过输苗筒后下落至水田时刻的一致,以保证移栽时钵苗株距均匀性,对输苗筒的关键结构进行了理论分析及设计;进行不同取苗速度、不同行距的移栽试验,平均取苗成功率达到89.96%,平均倒苗率3.45%,表明该装置具有较好的移栽效果,可应用于水稻钵苗变行距移栽作业。     

多功能四轮自走式棉苗移栽机的设计

为了克服传统棉苗移栽机操作劳动强度大、移栽与浇水无法联合作业、利用率低等问题,通过优化整机结构布置,合理匹配移栽部分以及车辆传动系统的结构,设计出GDSZMY-1型多功能四轮自走式棉苗移栽机,解决了传统棉苗移栽机驾驶员无法进行移栽与浇水联合作业等问题,若拆下移栽部分,装上喷药部分,该机还可以进行棉田植保作业。田间试验表明,该机移栽速度1.0~2.16km/h,株距40~60㎝,并实现了断续浇水,每株浇水量在300~500mL,移栽后直立度合格率为98.2%,成活率为96.9%。     

棉花移栽机的试验研究

根据作物育苗移栽的农艺要求，在分析了国内外众多移栽机的基础上优化设计了适合棉花营养钵育苗移栽的关键部件，并通过实际试验，分析研究了机械栽苗的一般规律，找出了影响栽苗效果的若干因素，确立了主要工作部件的参数选择，为后续研究奠定了基础。     

蔬菜移栽机的研制

针对我国蔬菜移栽仍然属于手工作业,且劳动强度大、工作效率低的现状,结合国内各种移栽机械的结构特点和设施农业的发展要求,设计了钵体苗蔬菜移栽机械。该机械具有操作简单,使用维修方便,作业效果高等优点。重点介绍了蔬菜移栽机的工作原理、主要的研究方法及措施等。     

多功能鸭嘴式蔬菜移栽机设计与仿真分析

针对现有蔬菜移栽机功能单一、适应性差等问题,设计一种多功能鸭嘴式蔬菜移栽机。该机主要由鸭嘴式栽植器、旋转式分苗杯、施肥器、土肥搅拌装置、浇水系统、覆膜装置等构成,可以在移栽过程中一次性完成定点施肥、移栽、浇水、覆膜等工序,工作效率高,性能可靠。建立鸭嘴式栽植器ADAMS模型,仿真结果表明,当鸭嘴式栽植器的水平运动速度v_x为0时,破土面积最小,秧苗直立度最高,可以较好满足蔬菜移栽的种植要求。