棉花移栽機(jī)關(guān)鍵部件的研究與試驗(yàn).pdf

1、棉花缽苗移栽能夠延長(zhǎng)作物的生育期，使棉花的產(chǎn)量和品質(zhì)得到提高，與直播相比具有很大的優(yōu)勢(shì)，但我國(guó)棉花移栽種植機(jī)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(jīng)濟(jì)效益得不到發(fā)揮，制約著棉花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在了解、分析國(guó)內(nèi)外移栽機(jī)的研究現(xiàn)狀和我國(guó)棉花移栽的農(nóng)藝要求的基礎(chǔ)上，本論文針對(duì)現(xiàn)有的半自動(dòng)移栽機(jī)采用人工喂苗勞動(dòng)強(qiáng)度大，輔助人員多，移栽速度受到限制，機(jī)械效益不明顯，難以在大田中推廣使用等問(wèn)題，以棉花移栽機(jī)關(guān)鍵部件—缽苗移栽總成為研究

2、對(duì)象，開(kāi)展棉花缽苗的力學(xué)特性試驗(yàn)研究，缽苗移栽總成的設(shè)計(jì)、仿真和試驗(yàn)研究，具體的研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)棉花缽苗的力學(xué)特性試驗(yàn)。以鄂抗棉-10和銅雜411兩個(gè)品種的棉苗莖桿為研究對(duì)象，利用TMS-PRO質(zhì)構(gòu)儀對(duì)棉苗莖桿進(jìn)行了剪切和彎曲試驗(yàn)，同時(shí)對(duì)營(yíng)養(yǎng)缽缽體開(kāi)展徑向和軸向壓縮試驗(yàn)，并對(duì)缽苗開(kāi)展不同高度和次數(shù)的跌落試驗(yàn)。探索了棉花莖桿在剪切和彎曲過(guò)程中力-位移的變化規(guī)律和缽體在壓縮過(guò)程中的力-位移變化規(guī)律，分析了加載速度和品種

3、兩個(gè)因素對(duì)剪切強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明:棉花幼苗在不同加載速度下的剪切強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)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(duì)棉苗的剪切強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度均有顯著的影響，其兩者交互作用對(duì)剪切強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度均無(wú)顯著影響;通過(guò)對(duì)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(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)。完成了對(duì)自動(dòng)分缽裝置、投缽裝置、栽苗裝置、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)和懸掛裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并對(duì)各裝置的關(guān)鍵部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，運(yùn)用SolidWorks軟件對(duì)各部件進(jìn)行建模并對(duì)其進(jìn)行裝配，保證各部件間不相互干涉。
　　(3)運(yùn)用ANSYS對(duì)分缽裝置中的移盤(pán)器進(jìn)行靜力學(xué)分析，找到受力薄弱點(diǎn)并進(jìn)行加強(qiáng);利用MATLAB/simulink對(duì)已設(shè)計(jì)的液壓原理圖進(jìn)行

5、仿真分析，根據(jù)仿真結(jié)果對(duì)液壓原理圖進(jìn)行改進(jìn)減少液壓沖擊，使其滿足工作要求。
　　(4)以缽苗直立度為試驗(yàn)指標(biāo)，對(duì)棉花移栽總成進(jìn)行室內(nèi)臺(tái)架試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)翻轉(zhuǎn)板的寬度和投缽頻率進(jìn)行單因素試驗(yàn)，確定了翻轉(zhuǎn)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(yàn)結(jié)果表明:翻轉(zhuǎn)板寬度在40mm時(shí)獲得較好的缽苗直立度，投缽頻率在40r/min-80r/min時(shí)缽苗直立度較好。
　　(5)運(yùn)用高速數(shù)字化土槽實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行移栽總成單因素土槽試

6、驗(yàn)，對(duì)移栽總成的移栽效果進(jìn)行正交試驗(yàn)，并對(duì)最優(yōu)組合進(jìn)行綜合性能的試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:移栽速度在0.33m/s時(shí)缽苗直立度達(dá)到最好，開(kāi)溝器型式Ⅰ時(shí)，直立度達(dá)到最好，開(kāi)溝器型式對(duì)株距合格率的影響不大，投缽頻率在50r/min時(shí)，缽苗的直立度最好，株距的合格率最高;通過(guò)正交試驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行極差分析，試驗(yàn)因素對(duì)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(kāi)溝器型式，對(duì)株距合格率的影響程度依次是投缽頻率、開(kāi)溝器型式和移栽速度;方差分