棉花移栽機關鍵部件的研究與試驗.pdf

1、棉花缽苗移栽能夠延長作物的生育期，使棉花的產量和品質得到提高，與直播相比具有很大的優(yōu)勢，但我國棉花移栽種植機械化程度不高，現(xiàn)有的移栽方式主要依靠人工移栽，使得移栽的經濟效益得不到發(fā)揮，制約著棉花產業(yè)的發(fā)展。在了解、分析國內外移栽機的研究現(xiàn)狀和我國棉花移栽的農藝要求的基礎上，本論文針對現(xiàn)有的半自動移栽機采用人工喂苗勞動強度大，輔助人員多，移栽速度受到限制，機械效益不明顯，難以在大田中推廣使用等問題，以棉花移栽機關鍵部件—缽苗移栽總成為研究

2、對象，開展棉花缽苗的力學特性試驗研究，缽苗移栽總成的設計、仿真和試驗研究，具體的研究內容和結論如下:
　　(1)棉花缽苗的力學特性試驗。以鄂抗棉-10和銅雜411兩個品種的棉苗莖桿為研究對象，利用TMS-PRO質構儀對棉苗莖桿進行了剪切和彎曲試驗，同時對營養(yǎng)缽缽體開展徑向和軸向壓縮試驗，并對缽苗開展不同高度和次數(shù)的跌落試驗。探索了棉花莖桿在剪切和彎曲過程中力-位移的變化規(guī)律和缽體在壓縮過程中的力-位移變化規(guī)律，分析了加載速度和品種

3、兩個因素對剪切強度和彎曲強度的影響。結果表明:棉花幼苗在不同加載速度下的剪切強度和彎曲強度差異明顯，不同品種下的棉花幼苗在相同加載速度下的剪切、彎曲特性差異也明顯;在不同加載速度和品種下，加載速度和品種對棉苗的剪切強度和彎曲強度均有顯著的影響，其兩者交互作用對剪切強度和彎曲強度均無顯著影響;通過對缽體壓縮得到缽體在徑向和軸向壓縮方式下的破裂力分別為73.3N～110.5 N和100.3N～192.3 N，缽體的抵抗擠壓能力呈現(xiàn)出各向異性

4、;隨著跌落高度和次數(shù)的增大，缽苗跌落損失率越大。
　　(2)棉花缽苗移栽總成關鍵部件的設計。完成了對自動分缽裝置、投缽裝置、栽苗裝置、液壓傳動系統(tǒng)和懸掛裝置的結構設計，并對各裝置的關鍵部件進行設計，運用SolidWorks軟件對各部件進行建模并對其進行裝配，保證各部件間不相互干涉。
　　(3)運用ANSYS對分缽裝置中的移盤器進行靜力學分析，找到受力薄弱點并進行加強;利用MATLAB/simulink對已設計的液壓原理圖進行

5、仿真分析，根據(jù)仿真結果對液壓原理圖進行改進減少液壓沖擊，使其滿足工作要求。
　　(4)以缽苗直立度為試驗指標，對棉花移栽總成進行室內臺架試驗，通過對翻轉板的寬度和投缽頻率進行單因素試驗，確定了翻轉板最佳寬度和投缽頻率，并得到了不同投缽頻率下的分缽速度。試驗結果表明:翻轉板寬度在40mm時獲得較好的缽苗直立度，投缽頻率在40r/min-80r/min時缽苗直立度較好。
　　(5)運用高速數(shù)字化土槽實驗室進行移栽總成單因素土槽試

6、驗，對移栽總成的移栽效果進行正交試驗，并對最優(yōu)組合進行綜合性能的試驗。試驗結果表明:移栽速度在0.33m/s時缽苗直立度達到最好，開溝器型式Ⅰ時，直立度達到最好，開溝器型式對株距合格率的影響不大，投缽頻率在50r/min時，缽苗的直立度最好，株距的合格率最高;通過正交試驗，對試驗結果進行極差分析，試驗因素對缽苗直立度的影響程度由大到小依次為移栽速度、投缽頻率、開溝器型式，對株距合格率的影響程度依次是投缽頻率、開溝器型式和移栽速度;方差分