自走式大蒜栽植機(jī)關(guān)鍵部件研究與設(shè)計(jì).pdf

1、中國(guó)大蒜種植面積、產(chǎn)量和出口量均占世界前列。目前，國(guó)內(nèi)大蒜種植方式主要采用人工插播，具有勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低、種植質(zhì)量差、種植成本高的缺點(diǎn)，嚴(yán)重制約了大蒜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。雖然國(guó)內(nèi)現(xiàn)有少數(shù)型號(hào)的大蒜栽植機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械化播種，但是栽植后一般不能保證蒜瓣的直立和蒜尖向上，且容易損傷蒜種，導(dǎo)致大蒜出芽率降低，成品蒜頭品質(zhì)下降，很難適應(yīng)大蒜生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的需要及對(duì)出口品質(zhì)的要求.因此，大蒜機(jī)械化種植是我國(guó)大蒜生產(chǎn)亟待解決的重要課題。
　　

2、本課題的主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　 （1）以國(guó)內(nèi)外大蒜栽植機(jī)的研究現(xiàn)狀分析、相關(guān)專利分析、大蒜種植的農(nóng)藝要求分析及江蘇地區(qū)的二水旱大蒜品種的物料特性測(cè)量和統(tǒng)計(jì)分析為基礎(chǔ)，確定自走式大蒜栽植機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)；
　　 （2）確定大蒜栽植機(jī)的關(guān)鍵部件-分插機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)；
　　 （3）建立分插機(jī)構(gòu)仿真模型，進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真分析，確定蒜爪運(yùn)動(dòng)速度、加速度、運(yùn)動(dòng)軌跡及成穴參數(shù)的變化情況；
　　 （4）確定大蒜栽植機(jī)分插機(jī)構(gòu)的

3、優(yōu)化目標(biāo)及約束條件；
　　 （5）求解大蒜栽植機(jī)分插機(jī)構(gòu)的最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)；
　　 （6）對(duì)大蒜栽植機(jī)分插機(jī)構(gòu)關(guān)鍵部件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)；
　　 （7）建立整個(gè)后插式分插機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)仿真模型，對(duì)不同階段中機(jī)構(gòu)各鉸鏈的受力情況進(jìn)行仿真分析.
　　 主要的結(jié)論及成果如下：
　　 （1）完成了自走式大蒜栽植機(jī)后插式分插機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；
　　 （2）根據(jù)種植的農(nóng)藝要求，確定穴寬為優(yōu)化目標(biāo)，并根據(jù)大蒜的物料特

4、性，確定最優(yōu)穴寬為21.5mm。約束條件為符合農(nóng)藝規(guī)范的株距、行距、插深對(duì)分插機(jī)構(gòu)工作參數(shù)的約束要求；
　　 （3）使用MATLAB優(yōu)化大蒜栽植機(jī)分插機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，曲柄、機(jī)架桿、搖桿、連桿、蒜爪、結(jié)構(gòu)桿的最佳長(zhǎng)度分別為21.32mm、57.14mm、69.57mm、151.91mm、132.97mm、152.4mm。
　　 （4）借助ADAMS軟件完成了擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪的設(shè)計(jì)，并利用MATLAB軟件計(jì)算了推程期及回程期的

5、凸輪最大壓力角分別為34.12°及69.92°，均小于工程設(shè)計(jì)規(guī)定的壓力角條件；
　　 （5）以推秧機(jī)構(gòu)作為大蒜栽植機(jī)脫蒜裝置的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，建立了優(yōu)化模型和動(dòng)力學(xué)仿真模型，優(yōu)化結(jié)果表明：當(dāng)中間連桿長(zhǎng)度為29.4mm，撥叉長(zhǎng)度為50mm時(shí)，推蒜桿行程為32mm，符合大蒜栽植的農(nóng)藝要求.同時(shí)中間連桿與推蒜桿之間的最大作用力為12.82N，顯著低于改進(jìn)前的作用力。
　　 本課題在對(duì)大蒜物料特性和插秧機(jī)分插機(jī)構(gòu)充分研究的基礎(chǔ)上，借