移栽机钵苗输送与分苗装置设计及试验研究

发布时间：2020-05-19 16:45

【摘要】：育苗移栽栽培方式可以延长作物的生长期,提高作物产量,对主要农作物的生产具有重要意义。然而,现有育苗移栽机械主要以人工投苗的半自动型为主,这种移栽技术的劳动强度大,投入成本高,很大程度上限制了移栽栽培方式在大田作物上的推广和应用。钵苗本身的物理特性、钵苗破损、堵塞和立苗率等问题是影响移栽机械性能的重要因素,在现有的机械化移栽中,钵苗破损率、堵塞率的提高与立苗率的降低制约了移栽机械化的发展。本文在调研国内外半自动钵苗移栽机的工作原理及作业特性的基础上,结合钵苗的物理特性,对钵苗移栽机的输送和分苗装置进行了重点的分析和研究。利用Pro/e、ADAMS和SPSS等软件,以提高喂苗直立度、降低钵苗破损率和堵塞率为目标,对移栽机输送和分苗装置进行了结构设计、仿真分析和在田间试验的基础上确定了各个影响因子的显著顺序,得出一组最优的参数组合。本设计研究旨在分析和解决现有钵体苗移栽机存在的钵苗钵体破损率高、堵塞率高、立苗率低的问题,从而降低劳动强度,提高立苗率,提升现有钵苗移栽机的作业质量,为移栽机的输送分苗装置优化提供新的理论支持。主要研究内容:(1)钵苗研究。主要内容:针对棉花移栽种植的农艺特点,对棉花钵苗的物理特性(钵体尺寸、苗的合适移栽高度、摩擦系数等)开展试验研究。从农机与农艺的结合角度出发,本文提出了输送、分苗装置的设计方案。(2)输送、分苗装置的设计。输送装置设计内容:输送带的选型,输送带两侧挡板的设计以及扶正器的设计等,确保钵苗能准确分离,避免堵塞、破损现象;分苗装置设计内容:开合板的尺寸及摆角确定,凸轮的设计等,确保钵苗在脱离输送带瞬间,以直立状态进入导苗管。(3)输送与分苗装置中的关键部件仿真分析。主要内容:钵苗与输送带运动轨迹的仿真分析、钵苗与扶正器扶正过程的仿真分析,仿真分析结果表明符合设计要求,满足工作性能要求,为样机提供了设计依据。(4)试验研究。主要内容:通过正交试验确定各影响因素对主控指标影响的主次关系,得出最优参数组合,在田间进行性能验证试验。试验结果表明,整体装置工作平稳,降低了钵苗的破损率、堵塞率,提高了钵苗的立苗率。
【图文】：

棉花等代表性农作物上得到了广泛的应用[7]。上个世纪20年代初期，得到了一定的科研成果即结构简单的秧苗移栽机具在部分地区得到了应用，而此类机具相对早期的纯手工栽植在一定程度上降低了劳动强度[8]；上世纪30年代，出现了通过手动喂苗的移栽机械，，推进了移栽技术的发展；上个世纪50年代初期，不同作物移栽的半自动移栽机且具有一定的市场；在70年代和80年代，科研人员们对这些半自动移栽机进一步改进完善，使得部分成熟机型已在生产中得到广泛使用[9]-[13]。欧美一些国家针对他们的主要农作物蔬菜、花卉等，育苗移栽这一种植模式在各国的主产区受到了广大农民的欢迎[14]；日本在小型移栽机方面，主要适用甜菜、蔬菜、油菜、棉花、烟苗等作物[15]。其中具有代表性的几款机型有意大利法拉利Futura与Rotostrapp等，Futura型移栽机主要工作原理是通人工将育秧盘放在机器上，然后通过顶针与取苗抓之间的配合实现全自动取苗移栽，此类全自动机型加工要求高、成本高等制约因素限制了它的推广使用；Rotostrapp型移栽机主要工作原理是铲取成排的钵苗放入输送装置向下滑动，钵苗逐个的滑入已开好沟中实现移栽，此过程中，移栽效果基本满足农艺要求，保证了一定的栽植质量，工作过程稳定可靠，但很难保证准确的株距。

棉花等代表性农作物上得到了广泛的应用[7]。上个世纪20年代初期，得到了一定的科研成果即结构简单的秧苗移栽机具在部分地区得到了应用，而此类机具相对早期的纯手工栽植在一定程度上降低了劳动强度[8]；上世纪30年代，出现了通过手动喂苗的移栽机械，推进了移栽技术的发展；上个世纪50年代初期，不同作物移栽的半自动移栽机且具有一定的市场；在70年代和80年代，科研人员们对这些半自动移栽机进一步改进完善，使得部分成熟机型已在生产中得到广泛使用[9]-[13]。欧美一些国家针对他们的主要农作物蔬菜、花卉等，育苗移栽这一种植模式在各国的主产区受到了广大农民的欢迎[14]；日本在小型移栽机方面，主要适用甜菜、蔬菜、油菜、棉花、烟苗等作物[15]。其中具有代表性的几款机型有意大利法拉利Futura与Rotostrapp等，Futura型移栽机主要工作原理是通人工将育秧盘放在机器上，然后通过顶针与取苗抓之间的配合实现全自动取苗移栽，此类全自动机型加工要求高、成本高等制约因素限制了它的推广使用；Rotostrapp型移栽机主要工作原理是铲取成排的钵苗放入输送装置向下滑动，钵苗逐个的滑入已开好沟中实现移栽，此过程中，移栽效果基本满足农艺要求，保证了一定的栽植质量，工作过程稳定可靠，但很难保证准确的株距。
【学位授予单位】：安徽农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S223.9

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本文编号：2671186