夹茎式番茄钵苗取苗机构设计与试验

作     者：李华 马晓晓 曹卫彬 李树峰 周文静 Li Hua;Ma Xiaoxiao;Cao Weibin;Li Shufeng;Zhou Wenjing

作者机构：岭南师范学院机电工程学院湛江524048 石河子大学机械电气工程学院石河子832003 农业农村部西北农业装备重点试验室石河子832003 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2020年第36卷第21期

页      面：39-48页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 0828[工学-农业工程] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51765059) 广东省自然科学基金项目 岭南师范学院自然科学类校级人才专项(ZL2020) 新疆兵团重大科技项目(2018AA010) 

主　　题：农业机械 试验 取苗机构 夹茎式 二阶椭圆齿轮 番茄钵苗 

摘      要：为避免取苗机构在夹取钵苗过程中对钵体与根系造成损伤,该研究针对夹茎取苗方式,提出一种基于二阶椭圆齿轮行星轮系以及凸轮摆杆机构的夹茎式番茄钵苗取苗机构。依据二阶椭圆齿轮传动特性与机构工作原理,建立机构运动学理论模型,并对凸轮轮廓曲线进行设计,结合番茄钵苗取苗作业要求及机构特点,基于MATLAB软件开发机构分析软件对机构参数进行优化,并进一步分析优化后取苗轨迹与凸轮各工作段的对应位置关系,建立了夹茎式取苗机构虚拟样机模型,利用ADAMS软件对取苗机构运动过程进行仿真分析,验证机构参数优化结果及零部件结构设计的准确性与合理性。试制取苗机构物理样机开展高速摄影试验,通过对比分析实际工作轨迹与理论分析及仿真轨迹的一致性,验证了取苗机构设计的正确性。搭建自动取苗试验台进行取苗试验。试验结果表明,取苗机构工作性能可靠、稳定,取苗频率为80株/min时,取苗成功率为92%,投苗成功率为94.2%,伤苗率为2.9%。研究结果可为番茄钵苗全自动移栽机自动取苗机构的研发提供参考。