新型自動制缽機自動取土機構的研究與設計.pdf

1、營養(yǎng)缽育苗技術因具有種苗健壯、田間整齊度好、移栽成活率高等優(yōu)點被廣泛用于花卉、蔬菜、棉花等作物移栽上。制缽機是將營養(yǎng)土壓制成一定形狀、強度的缽體的一種農業(yè)機具。但目前制缽機基本都是固定式，需人工裝土、移缽、排缽，勞動強度高且生產效率低。為此，本文對移動式自動制缽機進行了探討，提出了一種可在大棚或田間自走的新型自動制缽機，其自動取土機構是將田中旋耕后的營養(yǎng)土進行自動收集并輸送到制缽土箱的機構，是該新型制缽機的核心機構之一，其性能直接影響整

2、機的成敗。故本文進行了詳細地研究，主要研究內容與結果如下:
　　1.對自動取土機構進行理論分析，建立拋土刀、被拋營養(yǎng)土的運動學和動力學模型，確定拋刀切土、拋土過程中的主要工作參數(shù)并推導其方程，基于MATLAB編程分析摩擦系數(shù)μ24、加速度a24、拋刀刀柄與刀口切線夾角γ、拋刀轉速ω等參數(shù)對被拋營養(yǎng)土運動特性的影響。研究發(fā)現(xiàn):(1)當ω大于12rad/s時，營養(yǎng)土可在刀軸正上方90度位置附近被拋出刀片，拋出軌跡和水平位移s滿足輸送機

3、構要求;(2)當ω在6～12rad/s之間時，被拋營養(yǎng)土加速度a24增加緩慢;(3)當ω大于12rad/s后，a24快速增加，且a24大于10m/s2。
　　2.對拋土運動進行數(shù)值模擬和模擬結果分析，建立營養(yǎng)土與拋刀的數(shù)值模型，分析營養(yǎng)土的特性，模擬表明，當ω=13.35rad/s，vm=0.06m/s，t=0.5s時，(1)單把拋刀受到的最大壓強為0.217MPa，此時拋刀還處于挖土階段;(2)在一個旋拋周期內，功耗約為40J，

4、最大功率為0.17kw，最大功率出現(xiàn)在拋刀開始進入空行程階段;(3)營養(yǎng)土被旋拋的距離足夠遠，符合輸送帶輸送要求。
　　3.提出了營養(yǎng)土變速旋拋機構，對該機構拋土運動進行了數(shù)值模擬。當變速旋拋機構中主動橢圓齒輪的轉速設為11rad/s時，數(shù)值模擬的結果為,(1)單把拋刀受到的最大壓強為0.135MPa，此時拋刀還處于挖土階段;(2)在一個旋拋周期內，功耗約為38J，最大功率為0.16kw，最大功率出現(xiàn)在拋刀開始空行程階段;(3)營