穴盤倒置式取苗分苗裝置的研究.pdf

1、番茄機(jī)械化育苗移栽是新疆兵團(tuán)“十二五”期間重點(diǎn)發(fā)展推廣的一種新型高效的番茄栽培技術(shù)[2]。目前栽植作業(yè)前的取苗分苗大致可以分為人工取苗分苗和機(jī)械取苗分苗，人工取苗分苗勞動(dòng)強(qiáng)度大，移栽工作沒有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，機(jī)械式取苗分苗過程易造成較高傷苗率。隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)與應(yīng)用的發(fā)展，如何在不傷苗，且能保證取苗分苗效率的基礎(chǔ)上研究一種結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉，通用性好并適合我國國情的取苗分苗裝置成為本課題研究領(lǐng)域的新熱點(diǎn)[2]?；谝陨线@些問題，提出了倒置式

2、取苗的方法，設(shè)計(jì)了一種倒置式的取苗分苗裝置，并對其取苗過程、分苗過程，進(jìn)行理論分析，揭示它的結(jié)構(gòu)工作參數(shù)與取苗分苗指標(biāo)的關(guān)系和一致性，包括性能指標(biāo)與結(jié)構(gòu)參數(shù)、工作參數(shù)之間的關(guān)系。通過計(jì)算機(jī)模擬試驗(yàn)與仿真優(yōu)化各參數(shù)，再通過物理試驗(yàn)來驗(yàn)證理論和結(jié)構(gòu)，驗(yàn)證理論模型，為自動(dòng)取苗分苗工作提供一種裝置，同時(shí)也為這種設(shè)計(jì)提供一種理論依據(jù)。此外這種穴盤倒置式的取苗分苗方法為首次提出，研究此課題，將對解決移栽生產(chǎn)率低的問題有重要的意義。
　　本課題

3、從番茄秧苗的基本物理特性分析入手，通過對番茄秧苗物理力學(xué)特性試驗(yàn)結(jié)果分析．根據(jù)實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對番茄缽苗移栽技術(shù)要求，提出了基于穴盤倒置式結(jié)構(gòu)的番茄秧苗自動(dòng)取苗分苗的技術(shù)方案；建立了各關(guān)鍵部件的分析模型，并對其進(jìn)行了理論分析；完成了該穴盤倒置式取苗分苗裝置的機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、參數(shù)優(yōu)化，試制和試驗(yàn)工作；針對番茄穴盤育苗的特性和拔秧要求，設(shè)計(jì)了強(qiáng)制落苗裝置；在關(guān)鍵部件理論分析和試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，完成了本裝置總體設(shè)計(jì)工作，并虛擬樣機(jī)仿真．主要研究結(jié)論

4、如下：
　　1、通過對番茄秧苗物理特性試驗(yàn)結(jié)果、國內(nèi)外番茄缽苗的栽植技術(shù)和實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對缽苗移栽要求的分析，確定了本課題的研究方案：結(jié)合番茄秧苗的基本物理特性分析，通過對番茄秧苗物理力學(xué)特性試驗(yàn)結(jié)果分析，根據(jù)實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對番茄缽苗移栽技術(shù)要求，提出了基于穴盤倒置式結(jié)構(gòu)的番茄秧苗自動(dòng)取苗分苗的技術(shù)方案；保證在不傷苗或者上苗率最低的基礎(chǔ)上成功實(shí)現(xiàn)取苗分苗。
　　2、通過對機(jī)構(gòu)建立的數(shù)學(xué)分析模型以及動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的分析，以及利

5、用Solidworks和ADAMS軟件對各機(jī)構(gòu)進(jìn)行理論分析，為基于穴盤倒置式結(jié)構(gòu)的番茄秧苗自動(dòng)取苗分苗裝置個(gè)部件的參數(shù)優(yōu)化、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、運(yùn)動(dòng)規(guī)律特性和受力分析等提供前提條件。
　　3、通過對強(qiáng)制落苗裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、理論分析表明：番茄秧苗是否能無損傷的從苗盤穴腔中脫離，關(guān)鍵因素是強(qiáng)制落苗系統(tǒng)中敲打力的大小，要知道敲打力的范圍首先要測得對于每株秧苗拔出力的大小。因此通過試驗(yàn)測量使得番茄秧苗無損傷取出穴孔時(shí)拔出力的最佳大小，為強(qiáng)制落苗機(jī)構(gòu)

6、的設(shè)計(jì)提供重要設(shè)計(jì)依據(jù)。并通過將番茄秧苗的拔出力和使得尚未移栽的穴盤變形的最大力相比較，驗(yàn)證敲打式強(qiáng)制落苗方式的可行性，且運(yùn)動(dòng)連續(xù)可靠，結(jié)構(gòu)緊湊。
　　4、通過對強(qiáng)制落苗裝置的物理試驗(yàn)分析表明：番茄穴盤秧苗的拔出力受拔苗角度的影響。在一定的范圍內(nèi)，拔苗角度越大，拔出力越小。因此，設(shè)計(jì)番茄穴盤秧苗的拔苗裝置時(shí)應(yīng)該盡可能沿秧苗軸線（垂直于穴盤平面）方向進(jìn)行拔苗。由此實(shí)驗(yàn)也可得知敲打裝置所需的最大力以及最適宜角度，應(yīng)大于最大秧苗拔出力，