帶夾式甘薯裸苗移栽機(jī)的設(shè)計(jì).pdf

1、甘薯是一種營(yíng)養(yǎng)豐富、用途廣泛、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的農(nóng)作物。中國(guó)的甘薯種植面積和總產(chǎn)量均位于世界前列。在甘薯生產(chǎn)過程中，栽插環(huán)節(jié)是用工量最大的環(huán)節(jié)之一，占到總用工的1/4以上。因此，對(duì)甘薯移栽機(jī)械的研究可以有效地推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的機(jī)械化水平向前發(fā)展,對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的機(jī)械化具有十分重要的意義。
　　我國(guó)的甘薯移栽機(jī)研發(fā)使用尚處初級(jí)階段，機(jī)具也多以半自動(dòng)移栽機(jī)、簡(jiǎn)易移栽器為主。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，但是無法進(jìn)行膜上移栽，且無法實(shí)現(xiàn)精確的栽植軌跡。根據(jù)這一現(xiàn)狀，在

2、了解國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有移栽機(jī)械的基礎(chǔ)上，研制出一種帶夾式甘薯裸苗移栽機(jī)，實(shí)現(xiàn)了甘薯的插秧作業(yè)。主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新之處如下：
　?。?）確定帶夾式甘薯裸苗移栽機(jī)的總體方案，移栽機(jī)的行進(jìn)方式為牽引式，主要由行走系統(tǒng)、送苗裝置、插秧裝置、夾苗裝置和控制系統(tǒng)組成。
　　（2）提出一種四連桿式插秧機(jī)構(gòu)，并設(shè)計(jì)出由不完全齒輪機(jī)構(gòu)、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、齒輪齒條機(jī)構(gòu)和四連桿機(jī)構(gòu)組成的插秧裝置。根據(jù)甘薯苗插秧作業(yè)農(nóng)藝要求的插秧軌跡，以連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì)軌跡

3、與理論軌跡的偏差最小建立目標(biāo)函數(shù)，利用Matlab優(yōu)化工具箱提供的多變量有約束非線性最優(yōu)化函數(shù)fmincon計(jì)算得出四桿機(jī)構(gòu)的各個(gè)參數(shù)；利用不完全齒輪機(jī)構(gòu)、曲柄連桿機(jī)構(gòu)和齒輪齒條機(jī)構(gòu)的組合實(shí)現(xiàn)插秧連桿的間歇式往復(fù)擺動(dòng)；從而使插秧裝置實(shí)現(xiàn)精確軌跡的插秧作業(yè)。
　　（3）設(shè)計(jì)一種送苗裝置。主要由槽輪機(jī)構(gòu)和同步帶傳動(dòng)裝置組成，實(shí)現(xiàn)同步帶的間歇式運(yùn)動(dòng)配合插秧裝置的間歇式擺動(dòng)，為插秧裝置提供秧苗。
　?。?）開發(fā)帶夾式甘薯裸苗移栽機(jī)控

4、制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)的作用是根據(jù)軟件程序控制澆水電磁閥的開啟和氣缸的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)澆水作業(yè)和夾苗指的夾緊與松開。通過proteus和keil的聯(lián)合仿真驗(yàn)證了控制系統(tǒng)的可行性。
　?。?）設(shè)計(jì)移栽機(jī)行走機(jī)架及傳動(dòng)系統(tǒng)。利用SolidWorks軟件建立各零部件的三維模型，利用SolidWorks simulation對(duì)移栽機(jī)主要零部件進(jìn)行有限元分析，確保移栽機(jī)作業(yè)中各部件安全可靠.
　?。?）對(duì)插秧裝置進(jìn)行了正交仿真試驗(yàn)，根據(jù)正交試驗(yàn)表

5、討論了不同種植土壤情況下的插秧參數(shù)配置。對(duì)于土壤比較干旱、覆膜種植的情況,最優(yōu)的插秧參數(shù)為插秧裝置離地高度設(shè)置為80mm，移栽機(jī)前進(jìn)速度為0.3m/s，移栽株距設(shè)置為250mm;對(duì)于土壤比較干旱、不覆膜種植的情況最優(yōu)的插秧參數(shù)插秧裝置離地高度設(shè)置為80mm，移栽機(jī)前進(jìn)速度為0.2m/s，移栽株距設(shè)置為200mm。對(duì)于土壤水肥條件比較好、覆膜種植的情況最優(yōu)的插秧參數(shù)為插秧裝置離地高度設(shè)置為120mm，移栽機(jī)前進(jìn)速度為0.4m/s，移栽株距