大株距旋轉(zhuǎn)式行星輪系蔬菜缽苗栽植機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與試驗(yàn).pdf

1、目前我國(guó)每年蔬菜播種面積已達(dá)3億畝，年產(chǎn)量超過7億噸，是世界上最大的蔬菜生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)。在蔬菜種植生產(chǎn)中，部分甘藍(lán)類、綠葉類蔬菜采用大株距種植。為了能實(shí)現(xiàn)這些蔬菜的全自動(dòng)機(jī)械化種植，本文提出并設(shè)計(jì)了一種能應(yīng)用于全自動(dòng)移栽機(jī)上的非圓齒輪行星輪系大株距旋轉(zhuǎn)式栽植機(jī)構(gòu)，并建立機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)建模、進(jìn)行機(jī)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化，開展機(jī)構(gòu)的虛擬樣機(jī)試驗(yàn)、接苗試驗(yàn)和田間植苗試驗(yàn)等研究工作。具體研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下：
　　(1)通過了解國(guó)內(nèi)外蔬菜栽植機(jī)構(gòu)的發(fā)展?fàn)顩r，

2、著重分析了各類型蔬菜移栽機(jī)栽植機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)。全自動(dòng)蔬菜移栽機(jī)是未來蔬菜種植機(jī)械的發(fā)展方向，但是目前全自動(dòng)移栽機(jī)上的栽植機(jī)構(gòu)不能很好地適應(yīng)大株距栽植；而半自動(dòng)移栽機(jī)在栽植機(jī)構(gòu)上間隔放苗能實(shí)現(xiàn)大株距栽植，但工作效率偏低。因此有必要設(shè)計(jì)一種高效的并能適合全自動(dòng)移栽機(jī)的大株距栽植機(jī)構(gòu)。
　　(2)通過分析蔬菜缽苗的栽植要求，構(gòu)想出一種能適合蔬菜缽苗大株距栽植的運(yùn)動(dòng)軌跡。選擇了栽植機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)形式和整體結(jié)構(gòu)，首次將轉(zhuǎn)角關(guān)系函數(shù)應(yīng)用于栽植機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)

3、部件非勻速傳動(dòng)的設(shè)計(jì)中。以該轉(zhuǎn)角關(guān)系函數(shù)為基礎(chǔ)，建立了大株距栽植機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。
　　(3)利用建立的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，基于 VB6.0開發(fā)了大株距栽植機(jī)構(gòu)的輔助分析與優(yōu)化軟件，分析了各主要機(jī)構(gòu)參數(shù)對(duì)大株距栽植機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)姿態(tài)的影響，通過人機(jī)交互方式優(yōu)化出一組能夠滿足蔬菜缽苗大株距栽植工作要求的機(jī)構(gòu)參數(shù)。
　　(4)根據(jù)優(yōu)化后的機(jī)構(gòu)參數(shù)，設(shè)計(jì)了大株距栽植機(jī)構(gòu)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，建立了大株距栽植機(jī)構(gòu)的三維模型并進(jìn)行虛擬樣機(jī)試驗(yàn)

4、，通過運(yùn)動(dòng)仿真分析證明機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是合理的，理論分析是正確的。
　　(5)試制了大株距栽植機(jī)構(gòu)的零件并裝配成樣機(jī)。將大株距栽植機(jī)構(gòu)安裝到自主設(shè)計(jì)的全自動(dòng)移栽機(jī)上，進(jìn)行大株距栽植機(jī)構(gòu)的接苗試驗(yàn)和田間植苗試驗(yàn)。測(cè)試大株距栽植機(jī)構(gòu)的栽植性能以及分析栽植嘴在離運(yùn)動(dòng)軌跡最低點(diǎn)不同時(shí)刻的張開和閉合對(duì)栽植質(zhì)量的不同影響，獲得了栽植嘴最合適的開啟時(shí)間。通過植苗試驗(yàn)證明該大株距栽植機(jī)構(gòu)作業(yè)性能穩(wěn)定、安全可靠、栽植質(zhì)量良好，能適用于全自動(dòng)移栽機(jī)的大