穴盤倒置式取苗分苗裝置的研究.pdf

1、番茄機械化育苗移栽是新疆兵團“十二五”期間重點發(fā)展推廣的一種新型高效的番茄栽培技術[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械取苗分苗，人工取苗分苗勞動強度大，移栽工作沒有實現(xiàn)自動化，機械式取苗分苗過程易造成較高傷苗率。隨著農業(yè)機械化技術與應用的發(fā)展，如何在不傷苗，且能保證取苗分苗效率的基礎上研究一種結構簡單，造價低廉，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域的新熱點[2]。基于以上這些問題，提出了倒置式

2、取苗的方法，設計了一種倒置式的取苗分苗裝置，并對其取苗過程、分苗過程，進行理論分析，揭示它的結構工作參數(shù)與取苗分苗指標的關系和一致性，包括性能指標與結構參數(shù)、工作參數(shù)之間的關系。通過計算機模擬試驗與仿真優(yōu)化各參數(shù)，再通過物理試驗來驗證理論和結構，驗證理論模型，為自動取苗分苗工作提供一種裝置，同時也為這種設計提供一種理論依據(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特性試驗結果分析．根據(jù)實際農業(yè)生產中對番茄缽苗移栽技術要求，提出了基于穴盤倒置式結構的番茄秧苗自動取苗分苗的技術方案；建立了各關鍵部件的分析模型，并對其進行了理論分析；完成了該穴盤倒置式取苗分苗裝置的機構的設計、參數(shù)優(yōu)化，試制和試驗工作；針對番茄穴盤育苗的特性和拔秧要求，設計了強制落苗裝置；在關鍵部件理論分析和試驗研究的基礎上，完成了本裝置總體設計工作，并虛擬樣機仿真．主要研究結論

4、如下：
　　1、通過對番茄秧苗物理特性試驗結果、國內外番茄缽苗的栽植技術和實際農業(yè)生產中對缽苗移栽要求的分析，確定了本課題的研究方案：結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特性試驗結果分析，根據(jù)實際農業(yè)生產中對番茄缽苗移栽技術要求，提出了基于穴盤倒置式結構的番茄秧苗自動取苗分苗的技術方案；保證在不傷苗或者上苗率最低的基礎上成功實現(xiàn)取苗分苗。
　　2、通過對機構建立的數(shù)學分析模型以及動力學和運動學的分析，以及利

5、用Solidworks和ADAMS軟件對各機構進行理論分析，為基于穴盤倒置式結構的番茄秧苗自動取苗分苗裝置個部件的參數(shù)優(yōu)化、結構優(yōu)化、運動規(guī)律特性和受力分析等提供前提條件。
　　3、通過對強制落苗裝置的結構設計、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，關鍵因素是強制落苗系統(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。因此通過試驗測量使得番茄秧苗無損傷取出穴孔時拔出力的最佳大小，為強制落苗機構

6、的設計提供重要設計依據(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，驗證敲打式強制落苗方式的可行性，且運動連續(xù)可靠，結構緊湊。
　　4、通過對強制落苗裝置的物理試驗分析表明：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，拔苗角度越大，拔出力越小。因此，設計番茄穴盤秧苗的拔苗裝置時應該盡可能沿秧苗軸線（垂直于穴盤平面）方向進行拔苗。由此實驗也可得知敲打裝置所需的最大力以及最適宜角度，應大于最大秧苗拔出力，