全自动蔬菜移栽机设计

发布时间：2021-05-07 15:17

　　随着农业劳动力人口减少和人口老龄化的日益加剧,农业领域里的装置自动化研究成为了越来越重要的方向。蔬菜是我国栽培范围较广、经济价值较高的作物之一,其籽粒种植其生长期长,人工栽植过程成本较高且效率较低下,特别是在东北成为蔬菜种植产业发展的瓶颈。在此背景下,本文提出了一种基于控制系统水柱顶出式的蔬菜穴盘钵苗移栽机设计方案,设计了关键部件并进行了建模仿真分析。具体研究内容如下:1)分析了国内外蔬菜移栽机发展现状,针对东北旱地移栽机特性以及辣椒移栽特性。采用了水柱顶出式自动取苗机构,一方面可以减少取苗过程中对秧苗的损伤,另一方面,在栽植过程中对秧苗根部施定量水,保证了秧苗的栽植成活率。设计了等径穴孔并倾斜布置的硬质新型穴盘,采用自上向下的水柱顶出方式顶出秧苗,同时设计了相应的送盘机构、穴盘平面定位机构、高压水柱顶出机构、穴盘栽植机构以及栽植覆土机构等。2)对全自动蔬菜移栽机的穴盘尺寸、栽植株距、频率及机组前进速度之间的关系、输送带以及电机选配进行了相应的理论分析和设计计算。应用了Pro/E三维设计软件、PFC3D离散元分析软件对关键部件进行了具体设计并做了相应的仿真分析,优化了设计参数。3)全自... 

【文章来源】：佳木斯大学黑龙江省

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 蔬菜移栽机国内外发展现状
        1.2.1 国外移栽机发展现状
        1.2.2 国内移栽机发展现状
    1.3 课题研究内容
        1.3.1. 移栽机方案设计
        1.3.2 机构仿真分析
    1.4 研究方法及技术路线
        1.4.1 研究方法
        1.4.2 关键技术
        1.4.3 实验手段
        1.4.4 技术路线
第2章 全自动蔬菜移栽机方案设计
    2.1 辣椒苗育苗特点及蔬菜移栽穴盘设计
        2.1.1 辣椒苗育苗特点
        2.1.2 蔬菜移栽穴盘的设计
    2.2 移栽机关键机构方案设计
        2.2.1 送盘机构以及视觉处理机构方案设计
        2.2.2 穴盘平面定位机构及穴盘加紧机构
        2.2.3 高压水柱机构
        2.2.4 穴盘栽植定位机构
        2.2.5 移栽机覆土机构
    2.3 本章小结
第3章 全自动蔬菜移栽机关键部件的设计
    3.1 穴盘尺规格的确定
        3.1.1 蔬菜穴盘育苗基质存在的问题及研究意义
        3.1.2 目前穴盘的分类以及规格
        3.1.3 本课题采用的穴盘规格的制定
    3.2 栽植株距、频率及机组前进速度之间的关系
        3.2.1 移栽株距的确定
        3.2.2 栽植频率及机组前进速度之间的关系
    3.3 输送带以及电机选型
        3.3.1 同步带类型选择
        3.3.2 同步带轮的直径设计
        3.3.3 送盘与集盘步进电动机选型
    3.4 本章小结
第4章 移栽机关键部件仿真分析
    4.1 穴盘平面定位机构
        4.1.1 穴盘平面定位机构三维仿真设置
        4.1.2 仿真结果及分析
    4.2 基于Pro/E丝杆有限元分析
        4.2.1 有限元模型简化
        4.2.2 有限元模型分析
        4.2.3 结果分析及处理方案
    4.3 覆土机构仿真分析
        4.3.1 机械结构及工作原理
        4.3.2 覆土状况仿真分析
    4.4 本章小结
第5章 全自动蔬菜移栽机控制系统设计
    5.1 STC89C52型单片机选择原则以及简介
    5.2 基于STC89C52RC控制检测装置及电路图设计
        5.2.1 基于STC89C52RC控制装置设计
        5.2.2 基于STC89C52RC控制装置电路设计
    5.3 实验测试及实验分析
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
附录
攻读学位期间发表的学术成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]通关镇辣椒反季节高产栽培技术[J]. 朱文武.  农业开发与装备. 2016(07)
[2]我国蔬菜生产成本、效益及其影响因素分析[J]. 吴文稢.  长江蔬菜. 2015(12)
[3]面向立柱栽培的机器人移栽苗序与路径分析[J]. 刘继展,刘炜,毛罕平,李萍萍.  农业工程学报. 2014(05)
[4]三种吊篮式移栽机投苗机构介绍[J]. 李斌,李亚雄,刘洋,王涛,卢勇涛,李浩源.  新疆农机化. 2013(04)
[5]移栽机自动分钵式栽植器机构分析与运动仿真[J]. 陈达,周丽萍,杨学军.  农业机械学报. 2011(08)
[6]中国蔬菜生产技术效率及其影响因素分析[J]. 徐家鹏,李崇光.  财经论丛. 2011(03)
[7]链夹式移栽机栽植作业质量影响因素分析[J]. 金诚谦,吴崇友,袁文胜.  农业机械学报. 2008(09)
[8]我国穴盘苗机械化生产的现状与发展[J]. 王荣华,邱立春,田素博.  农机化研究. 2008(07)
[9]转盘式投苗机构的设计与调整[J]. 韩长杰,杨宛章,司明理.  新疆农业大学学报. 2007(02)
[10]基于虚拟样机的往复压缩机动力学仿真[J]. 郑超瑜,周邵萍,林匡行.  流体机械. 2005(04)

博士论文
[1]蔬菜穴盘钵苗自动输送技术与机构研究[D]. 杨传华.中国农业机械化科学研究院 2014
[2]挠性圆盘移栽机数字化设计及试验研究[D]. 王石.沈阳农业大学 2013
[3]链式纸钵育苗甜菜自动高速移栽机关键技术研究[D]. 赖庆辉.吉林大学 2011

硕士论文
[1]穴盘移栽机自动取苗分苗系统的设计研究[D]. 李庭.石河子大学 2013
[2]钵苗移栽机输送、分苗系统的研究[D]. 陈风.石河子大学 2005



本文编号：3173620