多杆扶苗式开沟植苗机构的设计与试验分析

发布时间：2019-10-10 07:28

【摘要】：我国居民对蔬菜的需求量逐年递增,中国已经成为世界上最大的蔬菜生产和消费的国家。而我国蔬菜种植机械化水平相对较低,因此对蔬菜移栽机的研究显得尤为重要。植苗机构作为蔬菜移栽机的核心机构之一,其工作性能的好坏将直接影响蔬菜钵苗栽植的效果,因此对植苗机构的研究意义十分重大。根据植苗机构输送钵苗的方式,可分为导苗管式与旋转式植苗机构。导苗管式植苗机构虽然结构简单,但钵苗栽植效果不理想。现代旋转式植苗机构栽植效果有了显著提升,但其机构复杂,在粘性土壤中工作容易黏土,影响栽植效果。针对上述问题,本论文提出一种多杆扶苗式开沟植苗机构。该植苗机构结构简单,并且能够保证优良的栽植效果。本文的具体研究内容如下:1)通过查阅相关文献资料,了解了国内外各类型植苗机构的发展状况,分析各类型植苗机构的优缺点。并阐述植苗机构对自动蔬菜移栽机发展的意义和作用。2)针对目前植苗机构存在的问题,本论文提出一种多杆扶苗式开沟植苗机构。该机构基于推落苗式植苗机构的工作方法,利用多杆机构进行推扶苗作业,完成栽植。3)基于Matlab2010b平台开发了植苗机构的计算机辅助设计软件。分析了各个参数对机构工作姿态的影响。经过不断调试得到一组满足优化目标的结构设计参数。4)对多杆扶苗式开沟植苗机构及其植苗试验台进行整体结构设计。利用现代虚拟样机技术对机构进行运动学分析。通过虚拟样机仿真来验证机构结构设计的正确性。并利用Ansys对机构的主动轴盘进行有限元分析,进一步确认机构工作的可靠性。5)在确认了该植苗机构结构设计准确无误后,对植苗机构的所有零部件进行加工试制并完成零件装配。将植苗机构试验台搭建到自主设计的旋转土槽上。6)进行植苗机构的栽植试验。分析该植苗机构在不同开沟深度、不同覆土轮工作位置、不同转速的条件下钵苗栽植直立度合格率情况。再分析该植苗机构在按比例增加土槽线速度与植苗机构转速的条件下钵苗栽植株距合格率情况。由植苗试验可知该植苗机构在最理想条件下株距合格率可达97.5%,直立度合格率可达97.46%。7)分析试验数据,提出植苗机构开沟器改进方案,利用改进后的开沟器进行植苗试验。通过比较改进前后钵苗直立度数据来分析改进方案是否有效。最后通过试验数据得出试验结论,验证该植苗机构具备优良的栽植效果。
【学位授予单位】：浙江理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S223

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