新型自動(dòng)制缽機(jī)自動(dòng)取土機(jī)構(gòu)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、營養(yǎng)缽育苗技術(shù)因具有種苗健壯、田間整齊度好、移栽成活率高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛用于花卉、蔬菜、棉花等作物移栽上。制缽機(jī)是將營養(yǎng)土壓制成一定形狀、強(qiáng)度的缽體的一種農(nóng)業(yè)機(jī)具。但目前制缽機(jī)基本都是固定式，需人工裝土、移缽、排缽，勞動(dòng)強(qiáng)度高且生產(chǎn)效率低。為此，本文對(duì)移動(dòng)式自動(dòng)制缽機(jī)進(jìn)行了探討，提出了一種可在大棚或田間自走的新型自動(dòng)制缽機(jī)，其自動(dòng)取土機(jī)構(gòu)是將田中旋耕后的營養(yǎng)土進(jìn)行自動(dòng)收集并輸送到制缽?fù)料涞臋C(jī)構(gòu)，是該新型制缽機(jī)的核心機(jī)構(gòu)之一，其性能直接影響整

2、機(jī)的成敗。故本文進(jìn)行了詳細(xì)地研究，主要研究內(nèi)容與結(jié)果如下:
　　1.對(duì)自動(dòng)取土機(jī)構(gòu)進(jìn)行理論分析，建立拋土刀、被拋營養(yǎng)土的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型，確定拋刀切土、拋土過程中的主要工作參數(shù)并推導(dǎo)其方程，基于MATLAB編程分析摩擦系數(shù)μ24、加速度a24、拋刀刀柄與刀口切線夾角γ、拋刀轉(zhuǎn)速ω等參數(shù)對(duì)被拋營養(yǎng)土運(yùn)動(dòng)特性的影響。研究發(fā)現(xiàn):(1)當(dāng)ω大于12rad/s時(shí)，營養(yǎng)土可在刀軸正上方90度位置附近被拋出刀片，拋出軌跡和水平位移s滿足輸送機(jī)

3、構(gòu)要求;(2)當(dāng)ω在6～12rad/s之間時(shí)，被拋營養(yǎng)土加速度a24增加緩慢;(3)當(dāng)ω大于12rad/s后，a24快速增加，且a24大于10m/s2。
　　2.對(duì)拋土運(yùn)動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬和模擬結(jié)果分析，建立營養(yǎng)土與拋刀的數(shù)值模型，分析營養(yǎng)土的特性，模擬表明，當(dāng)ω=13.35rad/s，vm=0.06m/s，t=0.5s時(shí)，(1)單把拋刀受到的最大壓強(qiáng)為0.217MPa，此時(shí)拋刀還處于挖土階段;(2)在一個(gè)旋拋周期內(nèi)，功耗約為40J，

4、最大功率為0.17kw，最大功率出現(xiàn)在拋刀開始進(jìn)入空行程階段;(3)營養(yǎng)土被旋拋的距離足夠遠(yuǎn)，符合輸送帶輸送要求。
　　3.提出了營養(yǎng)土變速旋拋機(jī)構(gòu)，對(duì)該機(jī)構(gòu)拋土運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。當(dāng)變速旋拋機(jī)構(gòu)中主動(dòng)橢圓齒輪的轉(zhuǎn)速設(shè)為11rad/s時(shí)，數(shù)值模擬的結(jié)果為,(1)單把拋刀受到的最大壓強(qiáng)為0.135MPa，此時(shí)拋刀還處于挖土階段;(2)在一個(gè)旋拋周期內(nèi)，功耗約為38J，最大功率為0.16kw，最大功率出現(xiàn)在拋刀開始空行程階段;(3)營