蔬菜缽苗自動移栽機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計與試驗.pdf

1、蔬菜育苗移栽可降低自然災(zāi)害的影響，提高陽光和水分的利用率，縮短生長周期。而全自動蔬菜移栽能夠提高了工作效率，減少了工作強度，達到了省工節(jié)本的目的。移栽機構(gòu)是全自動蔬菜缽苗移栽機的核心部件，該機構(gòu)主要由取苗機構(gòu)和植苗機構(gòu)組成，而傳動裝置讓兩者滿足了一定的傳動關(guān)系。移栽機構(gòu)性能的好壞也直接影響著蔬菜的栽植質(zhì)量和存活率。
　　本文的主要研究內(nèi)容包括:
　　1)結(jié)合國內(nèi)外現(xiàn)有的蔬菜缽苗移栽機構(gòu)的研究現(xiàn)狀，分析了移栽機構(gòu)的工作原理和性

2、能要求，確定了移栽機構(gòu)的具體方案，提出了一種非圓齒輪行星輪系取苗機構(gòu)，優(yōu)化設(shè)計了一種旋轉(zhuǎn)式植苗機構(gòu)。
　　2)根據(jù)取苗機構(gòu)的工作要求，確定其為共軛凹凸-傅里葉齒輪行星輪系取苗機構(gòu)，可實現(xiàn)輸出二次不等幅傳動比，建立其運動學(xué)模型，基于MATLAB軟件，自主開發(fā)人機交互式取苗機構(gòu)輔助分析與優(yōu)化軟件。分析各參數(shù)對取苗軌跡和姿態(tài)的影響，根據(jù)取苗機構(gòu)工作要求優(yōu)化出一組相對較優(yōu)的機構(gòu)參數(shù)，取苗角度為135.2°，取苗深度為34.7mm，推苗角度

3、為120.2°。
　　3)基于共軛凹凸齒輪傳動機構(gòu)，提出了一種新型的齒廓生成方法，利用Pro/E軟件，包絡(luò)生成非圓齒輪齒廓。該方法適用于各種非圓齒輪的齒廓設(shè)計，且具有一定的通用性。基于優(yōu)化后的機構(gòu)參數(shù)，完成取苗機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
　　4)針對現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)式植苗機構(gòu)在試驗中發(fā)現(xiàn)的不足，基于Visual Basic軟件，優(yōu)化了植苗機構(gòu)的參數(shù)，得到的接苗角度為88°，植苗角度85°，栽植深度50mm。并完成了植苗機構(gòu)結(jié)構(gòu)的改進設(shè)計，同時

4、完成了傳動裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
　　5)基于Solidworks三維軟件完成取苗機構(gòu)、植苗機構(gòu)和傳動裝置的三維建模與虛擬裝配，利用ADAMS軟件完成取苗機構(gòu)與植苗機構(gòu)的聯(lián)合仿真試驗分析。得到的取苗爪尖點和栽植器尖點軌跡和速度與MATLAB軟件得到的理論軌跡和速度數(shù)據(jù)基本一致，驗證該蔬菜缽苗移栽機構(gòu)設(shè)計的正確性與可行性。
　　6)完成了取苗機構(gòu)和植苗機構(gòu)樣機的加工與試驗，分析了取苗機構(gòu)和植苗機構(gòu)的運動學(xué)特性，完成了植苗機構(gòu)的田間試