蔬菜缽苗移栽機關(guān)鍵部件的參數(shù)優(yōu)化、數(shù)字化設(shè)計及研制.pdf

1、移栽是蔬菜生產(chǎn)過程中的一個重要環(huán)節(jié),具有對氣候補償和使作物生育提早的綜合效益。它可以充分利用光熱資源,其經(jīng)濟效益和社會效益均非?？捎^。但目前移栽過程采用人工移栽,勞動強度大、作業(yè)效率低,難以實現(xiàn)大面積栽植制約了生產(chǎn)規(guī)模,影響了生產(chǎn)效益,同時也限制了蔬菜生產(chǎn)的發(fā)展空間。目前國內(nèi)對移栽機械的研究和開發(fā)基本屬于仿造,沒有對國外的移栽機進行重大的改進和技術(shù)上的突破,而且國外移栽機結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價格昂貴,在國內(nèi)推廣難度很大。因此設(shè)計一種新型的移栽機械

2、已成為我國蔬菜種植業(yè)發(fā)展的迫切需求。
　　 本文在總結(jié)吸收了國內(nèi)外各種移栽機的優(yōu)缺點和實驗室已有研究成果的基礎(chǔ)上,基于一種缽苗移栽機構(gòu)--杠桿頂出式機構(gòu),設(shè)計了蔬菜缽苗移栽機。該機的特點有:結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠;易保證株距的均勻性;能實現(xiàn)開溝、施肥、移栽和覆土等工序。該蔬菜移栽裝置已公開發(fā)明專利(200810063013.8)和實用新型專利(200820121105.2);并已公開發(fā)明專利蔬菜移栽裝置的壓盤裝置(200910099

3、278.8)。本文主要的研究內(nèi)容如下:
　　 1.研究國內(nèi)外各種蔬菜移栽機的結(jié)構(gòu)及原理和實驗室已有的研究成果,從蔬菜缽苗移栽機移栽機構(gòu)的機理分析入手,首先根據(jù)設(shè)計要求確定蔬菜移栽機整機的基本參數(shù),然后根據(jù)整機結(jié)構(gòu),通過建立數(shù)學(xué)模型,應(yīng)用MATLAB編寫程序快速準(zhǔn)確的確定傳動比、頂桿相位差和頂出時間等機構(gòu)重要參數(shù)。
　　 2.根據(jù)已確定的參數(shù),對蔬菜移栽機的核心部件--杠桿頂出式機構(gòu)建立數(shù)學(xué)模型,基于MATLAB對杠桿頂出

4、式機構(gòu)進行運動學(xué)分析、動力學(xué)分析和參數(shù)優(yōu)化,確定了六組杠桿頂出式機構(gòu)的基本參數(shù)及相關(guān)機構(gòu)的參數(shù);根據(jù)確定參數(shù)應(yīng)用UG軟件對移栽機構(gòu)進行實體建模,基于ADAMS軟件對建立的移栽機構(gòu)模型進行虛擬樣機仿真,并進行結(jié)果分析,驗證理論設(shè)計結(jié)果是否正確。
　　 3.在蔬菜移栽機構(gòu)研究的基礎(chǔ)上,根據(jù)農(nóng)藝要求,為了完成開溝、移栽、施肥和覆土等工序,基于CAD技術(shù)和UG軟件對蔬菜缽苗移栽機關(guān)鍵部件進行計算機輔助設(shè)計,包括開溝覆土裝置、壓秧盤裝置、

5、施肥裝置和傳動系統(tǒng)。在傳動系統(tǒng)中,部分用的是鏈傳動,為了快速確定實際中心距和鏈節(jié)數(shù),解決銷軸的虛擬定位和鏈條的虛擬裝配問題,基于UG軟件對鏈條進行參數(shù)化研究。
　　 4.為了實現(xiàn)對蔬菜移栽機的移栽裝置零部件的系列化設(shè)計,以適應(yīng)不同蔬菜移栽的農(nóng)藝要求,借助VB.net編寫程序在UG軟件中添加自定義的菜單項,對移栽機構(gòu)進行數(shù)字化研究;用戶可根據(jù)不同蔬菜的農(nóng)藝要求,輸入有關(guān)參數(shù)即可實現(xiàn)移栽機構(gòu)的數(shù)字化變形設(shè)計;并對變形模型應(yīng)用ADAM