油菜缽苗移栽機(jī)苗床整理及配套裝置設(shè)計(jì)與試驗(yàn).pdf

1、油菜廣泛應(yīng)用于食用油業(yè)、風(fēng)景旅游業(yè)和工業(yè)材料業(yè)。長江中下游作為我國冬油菜主要產(chǎn)區(qū)，主要為一年兩熟或一年三熟種植模式，茬口矛盾緊，機(jī)械化移栽是油菜主要種植方式之一。針對(duì)長江中下游土壤粘重，苗缽沒有平整苗床帶底層、直立度無法保證，取苗、育苗技術(shù)與移栽設(shè)備難以匹配的問題，本課題結(jié)合國內(nèi)外移栽技術(shù)及土壤耕作機(jī)械，特別是移栽機(jī)缽苗苗床整理相關(guān)裝置，開展立式旋耕刀片和開溝、覆土裝置結(jié)合設(shè)計(jì)和氣動(dòng)取苗裝置工作參數(shù)優(yōu)選的研究。根據(jù)理論基礎(chǔ)設(shè)計(jì)立式刀片幾

2、何尺寸，采用ADAMS、MATLAB等仿真軟件優(yōu)化刀片結(jié)構(gòu)參數(shù)、開溝覆土裝置工作參數(shù)相結(jié)合的方法，進(jìn)行溝型仿真分析，為移栽機(jī)栽植裝置開出合理溝型，以降低栽植器作業(yè)時(shí)的沖擊載荷并保證缽苗栽植直立度。設(shè)計(jì)試制一套移栽機(jī)樣機(jī)，包括氣動(dòng)取苗、苗床整理裝置、覆土裝置和其他輔助系統(tǒng)。本課題為油菜缽苗移栽機(jī)苗床整理及配套裝置設(shè)計(jì)研究提供一定的參考依據(jù)，對(duì)油菜缽苗移栽機(jī)的開發(fā)具有指導(dǎo)意義。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:
　　(1)開展了苗床整理裝置旋耕

3、性能分析、旋耕刀片切土拋土模型研究、各類型輔助開溝裝置開溝方式對(duì)比，結(jié)合苗缽幾何尺寸，提出了以動(dòng)力驅(qū)動(dòng)耙立式旋耕裝置進(jìn)行旋耕開溝作業(yè)、船形鏟式開溝犁輔助開溝相結(jié)合的油菜缽苗苗床整理方式，確定其工作原理和工作過程，試制了對(duì)應(yīng)的苗床整理裝置。結(jié)合氣動(dòng)取苗裝置，設(shè)計(jì)了與其配套的油菜缽苗移栽機(jī)架，分析確定了立式旋耕刀片主要結(jié)構(gòu)與工作參數(shù)。分析得出，基于等速螺旋曲線設(shè)計(jì)刀片正切刃，曲線方程為R=2.10*θ，在其θ∈(90°，135°)處設(shè)計(jì)正切

4、刃，刀片整體長度為200mm，彎折角取90°，刀片間距為140mm。
　　(2)采用ADAMS對(duì)刀片進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，描繪刀片刃口軌跡，獲取軌跡坐標(biāo)參數(shù)，導(dǎo)入MATLAB對(duì)參數(shù)進(jìn)行擬合的方式，得到刀片所開溝型溝壁輪廓，結(jié)合油菜苗缽幾何尺寸，確定船形鏟式開溝犁上邊寬140mm，下邊寬80mm，高120mm，后側(cè)板長度為100mm;同時(shí)開展了立式旋耕刀片、船形鏟式開溝犁組合的系列田間試驗(yàn)及其田間溝型斷面的測量，應(yīng)用MATLAB進(jìn)行的曲面

5、擬合表明，苗床整理裝置滿足油菜缽苗移栽苗床的要求。
　　(3)根據(jù)氣動(dòng)取苗裝置取苗要求，對(duì)取苗過程的取苗、送苗、脫苗三個(gè)階段開展了力學(xué)分析，得到了取苗裝置能有效實(shí)施取苗功能的理論依據(jù)。并分析得出影響取苗成功率的主要因素為取苗針與苗缽基質(zhì)間摩擦力f、苗缽脫落高度L、苗缽與苗缽間摩擦力fb、苗缽與放苗盤間摩擦力fp、氣缸伸縮速度v。
　　(4)根據(jù)影響氣動(dòng)取苗裝置取苗成功率的因素，進(jìn)行了苗缽摩擦因素、取苗針-苗缽基質(zhì)間摩擦力、苗

6、缽基質(zhì)跌落破損率及優(yōu)選參數(shù)組合臺(tái)架試驗(yàn)。試驗(yàn)得出，當(dāng)取苗針與苗缽基質(zhì)間摩擦力不小于3.67N時(shí)取苗裝置可有效實(shí)施取苗功能;在苗缽平均含水率為35.6％條件下，取苗針材質(zhì)為不銹鋼，直徑4mm,插入苗缽基質(zhì)深度20mm，苗缽脫落高度取340mm作為優(yōu)選參數(shù)組合;臺(tái)架試驗(yàn)表明，將優(yōu)選參數(shù)組合作為工作參數(shù)，取苗頻率為20株/min時(shí)，取苗成功率達(dá)92％。
　　(5)整合苗床整理裝置、氣動(dòng)取苗裝置、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)，研制了移栽機(jī)樣