貝塞爾齒輪高速水稻缽苗移栽機構(gòu)的機理分析與優(yōu)化設計.pdf

1、水稻種植農(nóng)藝方式主要有兩種:直播和移栽，移栽又分為插秧和缽苗移栽。在美國以及歐洲的一些“大農(nóng)業(yè)”國家，主要采用直播方式。直播是將水稻種子直接拋灑于大田，是一種無序的種植方式，可以大大減少水稻種植的勞動強度，但不適合我國小田塊種植的國情;毯狀苗插秧是將培育好的毯狀苗放在插秧機上，通過分插機構(gòu)撕裂成秧塊，栽植到大田的過程。毯狀苗插秧容易傷秧，栽植后秧苗緩苗期長，不利于提高水稻產(chǎn)量;缽苗移栽是將培育好的帶有營養(yǎng)土缽的壯苗移栽到大田的過程。水稻

2、缽苗移栽將秧苗栽植到土溫較高的地表，無緩苗期，具有分蘗早、根系發(fā)達、增產(chǎn)增收的優(yōu)點。
　　日本是最早開發(fā)缽苗移栽機并進入市場的國家，其缽苗移栽機采用三套機構(gòu)或裝置分別完成取秧、輸送和栽植:取秧采用曲柄搖桿機構(gòu);輸送采用帶式輸送裝置;栽植采用回轉(zhuǎn)式栽植裝置。其機構(gòu)復雜，造價高，效率低。為了改進市場上用三套機構(gòu)或裝置完成取秧、輸送和栽植動作的缽苗移栽系統(tǒng)裝置，本文開發(fā)了用一個回轉(zhuǎn)機構(gòu)同時完成以上三個動作的缽苗移栽機構(gòu)。
　　本文

3、的主要研究內(nèi)容如下:
　　1)通過機構(gòu)創(chuàng)新，將貝塞爾齒輪行星輪系不等速傳動應用于水稻缽苗移栽機構(gòu)的設計，發(fā)明了一種結(jié)構(gòu)簡單、造價低的旋轉(zhuǎn)式移栽機構(gòu)——貝塞爾齒輪行星輪系水稻缽苗移栽機構(gòu)，一個機構(gòu)可以完成取秧、輸送和栽植三個動作，作業(yè)效率高。
　　2)提出了新的非圓齒輪節(jié)曲線成型方法，該方法利用貝塞爾曲線擬合控制點得到非圓齒輪節(jié)曲線，并命名通過此方法設計的非圓齒輪為貝塞爾齒輪。
　　3)推導了基于節(jié)曲線點集的非圓齒輪插齒

4、加工數(shù)值計算模型，利用該方法對UG軟件做二次開發(fā)，設計非圓齒輪三維成型軟件，并獲得軟件著作登記權(quán)(登記號:2013SR000009)。
　　4)介紹了貝塞爾齒輪行星輪系水稻缽苗移栽機構(gòu)的組成與工作原理，建立了移栽機構(gòu)的運動學模型，分析了各貝塞爾齒輪的轉(zhuǎn)角和位移以及移栽臂部件尖點的位移和速度。
　　5)根據(jù)移栽機構(gòu)的運動學模型，基于VB可視化編程平臺設計了貝塞爾齒輪行星輪系水稻缽苗移栽機構(gòu)輔助分析與優(yōu)化軟件，并獲得軟件著作登記

5、權(quán)（登記號:2013SR066147）。利用該軟件優(yōu)化出一組滿足水稻缽苗移栽要求的較優(yōu)參數(shù):r1=12.5mm，φ1=18.5°，r2=27.7mm，φ2=45°，r3=49.6mmφ3=75.5°，r4=48.8mm，φ4=104.5°，r5=58.4mm，φ5=131.5°，r6=47mm，φ6=165°，r7=18.2mm，φ7=195°，r8=11.9mm，φ8=224.5°，r9=27.7mm,φ9=255.5°,r10=60

6、.5mm，φ10=285°，r11=47.8mm，φ11=316°,r12=23.7mm,φ12=345°,fai0=86°,det0=-29°,S=150mm,H1=65mmafai0=-53°，H=180mm。
　　6)在AutoCAD軟件中完成了貝塞爾齒輪行星輪系水稻缽苗移栽機構(gòu)的二維結(jié)構(gòu)設計;在UG軟件中完成了移栽機構(gòu)各零部件三維模型的建立，并裝配成虛擬樣機;在ADAMS軟件中完成了移栽機構(gòu)的虛擬樣機仿真試驗。