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。     

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。     

膜上移栽钵苗栽植机构运动分析与参数优化

针对吊篮式钵苗移栽机膜上移栽易撕膜的问题,设计了一种鸭嘴式钵苗移栽机.建立了该机栽植机构的运动数学模型,并以此为依据在ADAMS中对栽植机构进行了参数化建模.利用参数化模型,分析了主要参数对机构运动特性的影响.在保证钵苗直立度较高的同时,以产生的穴口尽量小为优化目标,获得了一组最佳参数组合.此组合下,形成的穴口大小约为1.8 mm,鸭嘴栽苗后的运动轨迹垂直度较高,满足膜上移栽钵苗直立度高、不撕膜的农艺要求.     

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。     

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。     

鸭嘴-偏心轮式钵苗栽植器的设计

针对目前我国北方地区早春季节低温干旱的特点,设计了鸭嘴-偏心轮式钵苗栽植器,进而根据栽植工艺要求对鸭嘴吊篮运动和鸭嘴开启方式进行了分析,确定了最佳投苗位置和偏心圆环运动传动比等主要结构参数.通过室内试验发现:该栽植器具有工作可靠性好、作业速度快、钵苗站直率高和对钵体形状适应性良好等特点,为开发成熟的钵苗栽植装备奠定了基础.     

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。      

旱地钵苗自动移栽机设计与试验

针对目前国内半自动移栽机移栽效率低、综合经济效益不明显等问题,设计了一种旱地钵苗自动移栽机。该移栽机取苗部件利用齿轮五杆组合机构驱动取苗爪完成取苗动作,取苗爪采用插入基质单株取苗方式进行取苗;供苗部件采用不完全齿轮和螺旋凸轮轴组合的结构形式实现横向间歇进给供苗,利用棘轮棘爪机构保证纵向停顿供苗;栽植部件选用行星齿轮箱和鸭嘴式栽植器完成钵苗定植。试验表明:该旱地钵苗自动移栽机运转良好,工作性能可靠,作业效率为71.7株/(min·行)时,取苗成功率97.1%,漏栽率4.4%,满足预期设计要求,可为后期自动移栽机的设计与研究提供参考。     

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。     

椭圆齿轮行星轮系蔬菜钵苗自动移栽机构运动机理分析

简述了椭圆齿轮行星轮系蔬菜钵苗自动移栽机构,分析了该机构的工作机理和结构特点,建立了该机构的运动学模型。基于Visual Basic 6.0开发了该移栽机构计算机辅助分析与优化软件,通过人机交互方式优化出满足蔬菜钵苗自动移栽机构工作要求的结构参数,最后进行了机构三维建模与仿真,仿真结果与理论分析结果一致。     

齿轮连杆凸轮组合式栽植机构仿真与试验

针对旱地移栽机打穴栽植需要,设计了一种齿轮连杆凸轮组合式栽植机构,该机构由齿轮机构、连杆机构、槽型凸轮和鸭嘴式打穴栽植器等几部分组成。通过建模软件Pro/E建立了该栽植机构的虚拟样机模型,并将虚拟样机模型导入刚体运动仿真软件ADAMS中。仿真分析了运动参数λ在小于1、等于1和大于1情况下栽植机构前后鸭嘴的运动轨迹,结果表明只有在λ等于1时栽植机构的运动才能满足零速投苗运动条件要求,栽植时可以得到较好的植苗状态,验证了参数选择和机构设计的正确性和合理性。以自制全自动蔬菜移栽机为试验样机,新型鸭嘴式栽植机构为研究对象,分别从栽植均匀度、钵苗直立度两个方面进行了试验。试验结果表明：株距误差率仅为2.22%, 钵苗直立度全为优良,表明所设计的鸭嘴式栽植机构能够满足栽植要求。     

分土靴式栽植器的试验与分析

对棉花移栽机栽植器进行了理论分析、虚拟样机分析和物理样机试验分析。根据棉花移栽的特殊需要设计了分土靴式栽植器,减少了移栽过程的钵苗损伤,并保证了立苗率。通过分土靴式栽植器三维造型,建立了分土靴式栽植器的虚拟样机。在该栽植器的虚拟样机试验中确定了弹片的弹性系数、弹片的作用点以及机组行进速度的最优值,并通过物理样机得到了验证。     

遥控插秧机自动转向系统设计与试验

以久保田NSD8型插秧机为研究平台,在保证现有转向机构可用性的前提下,设计了一种遥控自动转向系统。该系统主要由转向执行机构、单片机控制单元、遥控发送接收装置、角度传感器、步进电动机等部分组成,可实现插秧机转向的遥控自动控制。利用该系统进行了遥控插秧机自动转向性能测试试验,通过检测系统获得的试验数据以系统识别的方法获得执行系统的传递函数,并分析了系统性能,分析表明该自动转向系统可实现插秧机整机遥控操作。同时分别进行了180°和90°平地转向试验,试验表明自动转向系统可以实现预定田间工作轨迹转向操作过程。     

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。     

滑道分钵轮式栽植器工作稳定性的仿真分析

对钵苗在栽植器滑道上的运动进行了理论分析,并对钵苗在滑道上的运动进行了基于ADAMS的仿真分析和虚拟试验,同时进行了物理样机试验。试验结果表明,虚拟试验与物理样机试验结果比较接近,参数的选择比较恰当,从中得到滑道倾角的最优取值范围为30°~40°。     

基于ADAMS对滑道式栽植器工作稳定性的仿真分析

通过对钵苗在滑道上的运动进行了仿真分析和虚拟试验，同时还进行了物理样机试验对照，表明虚拟试验与物理样机试验结果比较接近，证明了滑道模型建立的合理性，参数选择恰当。从中得到了滑道倾角的取值范围，对设计物理样机有一定指导意义.     

基于ADAMS对滑道式栽植器工作稳定性的仿真分析

通过对钵苗在滑道上的运动进行了仿真分析和虚拟试验,同时还进行了物理样机试验对照,表明虚拟试验与物理样机试验结果比较接近,证明了滑道模型建立的合理性,参数选择恰当.从中得到了滑道倾角的取值范围,对设计物理样机有一定指导意义.     

营养钵混料成型机三维建模与运动仿真——基于Inventor

随着我国农业机具设备化的快速发展,营养钵混料成型机的需求越来越广泛。为了优化营养钵混料成型机的结构及滚链的运动参数,应用Inventor实体建模功能对营养钵混料成型机各结构进行了精确的三维参数化特征建模,同时对入料和搅拌等重要部件进行了虚拟装配及装配体干涉检查,确定了核心部件和重要机构的尺寸参数与结构形式,为营养钵混料成型机的设计优化提供了依据。在Inventor的运动仿真模块中,对营养钵混料成型机搅拌辊部分的工作过程进行了运动仿真。从建立的模型中可以直观地了解到营养钵混料成型机主要结构的连接关系,而Inventor运动仿真结果则直观地显示了营养钵混料成型机的实际工作过程,对营养钵混料成型机的结构设计及装配具有参考意义。