膜上高速移栽機(jī)構(gòu)試驗(yàn)研究.pdf

1、移栽和覆膜是當(dāng)前農(nóng)作物生產(chǎn)的常見方式，膜上移栽機(jī)的破土方式必須為打穴式。打穴式移栽機(jī)構(gòu)是間斷入土，因此栽植動(dòng)作較為復(fù)雜，移栽效率普遍較低?，F(xiàn)有膜上移栽機(jī)不能高速移栽的原因在于兩方面：一方面是由于栽植機(jī)構(gòu)入土與出土軌跡不重合，造成高速移栽時(shí)栽植質(zhì)量不高；另一方面是軌跡高度過高，造成落苗時(shí)間過長。因此，本論文針對(duì)膜上移栽機(jī)構(gòu)的栽植軌跡展開研究，具體工作如下：
　?。?）首先研究國內(nèi)外移栽機(jī)構(gòu)的工作原理，分別分析各種膜上移栽機(jī)構(gòu)的栽植軌

2、跡特征，通過對(duì)比分析以及實(shí)驗(yàn)室的已有研究成果，選取多連桿式移栽機(jī)構(gòu)作為對(duì)象進(jìn)行優(yōu)化與試驗(yàn)研究。
　?。?）理論分析了移栽機(jī)構(gòu)在移栽過程中的理想運(yùn)動(dòng)軌跡，為評(píng)價(jià)移栽機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡提供依據(jù)。建立了該移栽機(jī)構(gòu)的栽植點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡方程?；谠灾颤c(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程通過MATLAB編程得到栽植點(diǎn)的栽植軌跡。
　?。?）建立了多連桿式移栽機(jī)構(gòu)的 ADAMS運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，通過改變移栽機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，分析了不同結(jié)構(gòu)尺寸與位置尺寸對(duì)栽植點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡的影響

3、規(guī)律，通過對(duì)比分析找到了影響移栽機(jī)構(gòu)工作質(zhì)量的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)。研究了傳動(dòng)比對(duì)移栽軌跡的影響，其中傳動(dòng)比為驅(qū)動(dòng)地輪與移栽機(jī)構(gòu)動(dòng)力輸入軸之間的傳動(dòng)比，隨著傳動(dòng)比的增大栽植株距隨之加大，但受移栽過程對(duì)穴孔的要求，通過改變傳動(dòng)比調(diào)節(jié)株距的調(diào)節(jié)范圍較小。
　?。?）以栽植機(jī)構(gòu)栽植點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為評(píng)價(jià)指標(biāo)，選取曲柄 AB、曲柄 CD的長度、曲柄AB與曲柄CD的相位差和鴨嘴傾角作為研究因素進(jìn)行正交試驗(yàn)。通過 ADAMS正交試驗(yàn)優(yōu)化得到該膜上移栽機(jī)構(gòu)

4、的較優(yōu)參數(shù)為：L1=30mm、L2=184mm、L3=34mm、L4=110mm、L5=13mm、L6=146mm、L7=71mm、L8=64mm、L9=240mm、L10=255mm；φ1=70°、φ3=229°、β=86°、γ=93°、ω=πrad/s、vx=500mm/s。A、C、L三點(diǎn)的初始坐標(biāo)為：（xA，yA）、（xc，yc）、（xL，yL）分別為（160.3，133.4）、（61.9，-33.1）、（0，0）。
　?。?/p>

5、5）利用ANSYS/LS-DYNA對(duì)移栽鴨嘴入土過程進(jìn)行顯式動(dòng)力學(xué)分析，建立了移栽鴨嘴的有限元模型，構(gòu)建了*MAT_FHWA_SOIL土壤本構(gòu)模型。研究了鴨嘴在入土過程中的應(yīng)力應(yīng)變情況。
　?。?）根據(jù)以上研究加工出試驗(yàn)樣機(jī)，試驗(yàn)樣機(jī)測(cè)試表明，優(yōu)化后的移栽機(jī)構(gòu)在拖拉機(jī)三檔牽引速度(0.577m/s)下的株距合格率為100％、直立度合格率為93.3%、露苗率為6.7%、移栽效率為66株/min，可有效提高膜上移栽的移栽效率，滿足實(shí)際