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穴盘苗自动移栽机的结构设计及运动仿真分析

农机化研究 2011年第10期33卷 75-77,137页

作者：丁文芹毛罕平胡建平刘发江苏大学现代农业装备与技术省部共建教育部重点实验室江苏镇江212013

为了实现穴盘苗的大田高效移栽,设计了一种由齿轮连杆机构和槽形凸轮机构组成的移栽机取苗机构和植苗机构,并重点研究了在设计的机构条件下栽植效率与前进速度和转速比值之间的关系,并进行了ADAMS运动学仿真实验和分析。仿真实验结果表... 详细信息

为了实现穴盘苗的大田高效移栽,设计了一种由齿轮连杆机构和槽形凸轮机构组成的移栽机取苗机构和植苗机构,并重点研究了在设计的机构条件下栽植效率与前进速度和转速比值之间的关系,并进行了ADAMS运动学仿真实验和分析。仿真实验结果表明:取苗机构与植苗机构的匹配设计能使取苗爪顺利取苗和植苗器准确植苗,取苗爪和植苗器末端中心轨迹显示移栽机能够有效地完成对穴盘苗的移栽。

关键词：移栽机穴盘苗取苗机构植苗机构

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旱地钵苗自动移栽机设计与试验

农机化研究 2019年第4期41卷 53-57页

作者：何亚凯崔巍李树君高希文陈科韩振浩郝朝会中国农业机械化科学研究院北京100083 现代农装科技股份有限公司北京100083 中国机械工业集团有限公司北京100080

针对目前国内半自动移栽机移栽效率低、综合经济效益不明显等问题,设计了一种旱地钵苗自动移栽机。该移栽机取苗部件利用齿轮五杆组合机构驱动取苗爪完成取苗动作,取苗爪采用插入基质单株取苗方式进行取苗;供苗部件采用不完全齿轮和螺... 详细信息

针对目前国内半自动移栽机移栽效率低、综合经济效益不明显等问题,设计了一种旱地钵苗自动移栽机。该移栽机取苗部件利用齿轮五杆组合机构驱动取苗爪完成取苗动作,取苗爪采用插入基质单株取苗方式进行取苗;供苗部件采用不完全齿轮和螺旋凸轮轴组合的结构形式实现横向间歇进给供苗,利用棘轮棘爪机构保证纵向停顿供苗;栽植部件选用行星齿轮箱和鸭嘴式栽植器完成钵苗定植。试验表明:该旱地钵苗自动移栽机运转良好,工作性能可靠,作业效率为71.7株/(min·行)时,取苗成功率97.1%,漏栽率4.4%,满足预期设计要求,可为后期自动移栽机的设计与研究提供参考。

关键词：钵苗自动移栽机取苗机构供苗机构栽植机构

手扶式蔬菜穴盘苗自动移栽机设计及关键技术研究

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手扶式蔬菜穴盘苗自动移栽机设计及关键技术研究

作者：潘杰江苏大学

学位级别：硕士

目前我国蔬菜以先穴盘育苗,后移栽种植为主要的生产方式。研制适应于设施内作业的手扶式蔬菜穴盘苗自动移栽机来实现蔬菜的机械化移栽,减轻劳动强度,提高移栽效率和质量,对实现我国农业现代化具有十分重要的意义。我国蔬菜的生产方式主... 详细信息

目前我国蔬菜以先穴盘育苗,后移栽种植为主要的生产方式。研制适应于设施内作业的手扶式蔬菜穴盘苗自动移栽机来实现蔬菜的机械化移栽,减轻劳动强度,提高移栽效率和质量,对实现我国农业现代化具有十分重要的意义。我国蔬菜的生产方式主要为人工移栽和使用半自动移栽机进行移栽。人工移栽效率低,劳动强度大,移栽效果差。半自动移栽机仅取代人工栽植的动作,依旧需要大量劳动力。针对国内研究的局限性,结合适栽期蔬菜穴盘苗物理特性,设计了一种体积小、转弯半径小、轻便易操作的2行手扶式蔬菜穴盘苗自动移栽机,并开展了关键技术研究和性能试验研究。本文研究的主要内容和结果如下:(1)通过对穴盘苗移栽的动作要求及工艺流程的分析,确定手扶式蔬菜穴盘苗自动移栽机的总体设计方案,阐述了自动移栽机的结构和工作过程。进行底盘结构进行设计,实现栽植行距400-600mm任意可调,垄距900-1200mm任意可调的设计目标。对底盘液压系统设计,并基于AMESim进行液压系统仿真分析,实现底盘30s内升降150mm的设计目标。进行传动系统设计及计算,实现栽植频率40-60株/行/分钟,200mm-500mm多种栽植株距的设计目标。(2)进行取苗机构设计,阐述取苗机构的结构,确定整排取苗、同时投苗的工作方式。利用ADAMS和MATLAB/SIMULINK对取苗机构进行了机械气动联合仿真,分析研究横向移动气缸缸径,弹簧中径、线径、有效圈数等参数对于快速精准投苗的影响,选择合适的机构参数。(3)进行取苗末端执行器设计,阐述取苗末端执行器的结构及工作方式。建立取苗末端执行器运动数学模型,结合穴盘苗钵体力学特性,根系分布特点,对取苗末端执行器进行结构参数优选,并在RecurDyn中建立虚拟样机模型。通过实验进行钵体力学性能测量,对实验所得数据进行处理,得出颗粒物理特性参数,并在EDEM中建立钵体颗粒模型。通过EDEM-RecurDyn耦合仿真取苗末端执行器进行插入、夹取、提离的过程。分析插入深度、初始夹苗深度对取苗效果的影响,优化得到一组能实现较优夹取苗效果的取苗末端执行器的机构参数和动作时序配合。(4)对研制样机进行了取苗运动精度高速摄像测试,测得取苗末端执行器运动到投苗点时,中间取苗末端执行器最大回弹幅值为2.7mm,从冲击回弹到静止稳定共耗时0.106s,验证了理论分析的正确性。整个取苗过程最短共耗时2.416s,理论最大取苗速率为74株/分钟,满足设计要求。进行取苗性能试验,在16次/分钟,20次/分钟,24次/分钟三个取苗速度下,取苗成功率均大于95%。进行移栽机整机性能试验,在40株/行/分钟,50株/行/分钟,60株/行/分钟三种栽植频率下工作时,移栽成功率均大于90%,株距变异系数均小于5%,直立度合格率均大于95%,能够较好地满足移栽要求。

关键词：自动移栽机移栽机底盘取苗机构 ADAMS-SIMULINK 取苗末端执行器 RecurDyn-EDEM

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穴盘苗移栽机自动输送系统的设计与试验

穴盘苗移栽机自动输送系统的设计与试验

作者：孙凯济南大学

学位级别：硕士

近年来,随着农业结构的调整和生活水平的提高,人们对蔬菜的需求量与日俱增。目前,市场上出现的移栽机多是半自动化移栽机,只是解决了钵苗移栽到大地的问题,而钵苗的分苗,投苗仍然是人工来完成。没有彻底解决人工问题,而且半自动移栽机... 详细信息

近年来,随着农业结构的调整和生活水平的提高,人们对蔬菜的需求量与日俱增。目前,市场上出现的移栽机多是半自动化移栽机,只是解决了钵苗移栽到大地的问题,而钵苗的分苗,投苗仍然是人工来完成。没有彻底解决人工问题,而且半自动移栽机受到人工投苗的频率限制,整体的栽植效率并没有达到预期。因此,研制一种全新的全自动移栽机对于辣椒等蔬菜种植产业的发展具有重要意义。根据蔬菜移栽的技术要求,同时选取了市场上常见的带有鸭嘴式栽植器的半自动移栽机,设计了一种自动输送系统,不仅能装载在现有的半自动移栽机上,而且还能与鸭嘴式栽植机构协调作业,主要包括齿轮-凸轮连杆式取苗机构、基于直动从动件圆柱凸轮的横向送苗机构和基于圆柱分度凸轮的纵向送苗机构三部分。该系统具有工作效率高、结构合理、稳定性好等优点。本文主要内容如下:（1）阐述了穴盘苗移栽机自动输送的国内外发展现状,分析了几种典型穴盘苗移栽机自动输送的工作原理;总结了自动输送系统的总体功能需求并对其进行了动作分解,确定了自动送苗、自动取苗的设计方案;选定了以鸭嘴式栽植器为核心部件的半自动移栽机,并简要阐述了其工作原理。（2）对取苗机构进行运动学分析,推导取苗进程轨迹、回程轨迹和凸轮槽理论轮廓曲线的轨迹方程。对取苗机构进行了整体结构设计,并设计核心零件具体结构;建立了直动从动件圆柱凸轮和圆柱分度凸轮的廓面方程,对送苗装置整体进行结构设计,设计了苗杯、凸轮式连杆等核心零部件,计算并确定了圆柱分度凸轮几何参数和运动参数。（3）利用UG和SolidWorks三维软件建立了自动输送系统的三维模型;在ADAMS仿真软件中分别对取苗机构和送苗机构进行运动学仿真,得到了取苗机构取苗轨迹图、横向送苗位移图和纵向送苗位移图,验证了理论设计的正确性;利用ANSYS仿真软件对支撑钣金件进行了静力学分析以及送苗装置整体的模态分析。（4）根据穴盘苗移栽机自动输送系统的设计方案,完成各个零部件的加工,并进行了样机装配。以辣椒穴盘苗为试验对象,完成了自动输送系统自动送苗、自动取苗的试验,验证了自动输送系统送苗、取苗的准确性和高效性。

关键词：自动移栽机送苗机构取苗机构圆柱凸轮仿真与试验

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蔬菜自动移栽技术研究现状与分析

农业工程 2018年第3期8卷 1-7页

作者：何亚凯颜华崔巍陈科韩振浩包春林中国农业机械化科学研究院北京100083 现代农装科技股份有限公司北京100083

蔬菜育苗移栽技术的应用可以提高作物产量和经济效益。目前国内蔬菜移栽机械多为半自动机型,移栽效率较低,限制了移栽机械的推广应用。自动移栽机械可以提高蔬菜移栽效率,受到较来越多学者的关注。该文阐述了国内外自动移栽机研究与应... 详细信息

蔬菜育苗移栽技术的应用可以提高作物产量和经济效益。目前国内蔬菜移栽机械多为半自动机型,移栽效率较低,限制了移栽机械的推广应用。自动移栽机械可以提高蔬菜移栽效率,受到较来越多学者的关注。该文阐述了国内外自动移栽机研究与应用现状,并对主要自动移栽取苗机构结构的特点进行分析。通过对比国内外自动移栽机研究现状,总结了国内自动移栽取苗技术研究存在的不足,并对未来我国自动移栽机的研究与发展提出了建议。

关键词：蔬菜移栽机自动移栽取苗机构研究现状

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顶夹组合式全自动移栽机的设计研究

新疆农机化 2016年第6期 16-18,45页

作者：张振国张宁宁吕全贵韩长杰许红军李昊坤白紫勋新疆农业大学机械交通学院乌鲁木齐830052 新疆农业大学林学与园艺学院

针对目前穴盘苗向大田移栽,人工移栽成本高、移栽周期长、成熟期不一致、不利于机械化收获等问题,对新疆生产建设兵团大面积种植的辣椒穴盘苗物料特性进行测试。根据种植的辣椒苗物料特性,设计了一种顶夹组合式穴盘苗全自动移栽机。文... 详细信息

针对目前穴盘苗向大田移栽,人工移栽成本高、移栽周期长、成熟期不一致、不利于机械化收获等问题,对新疆生产建设兵团大面积种植的辣椒穴盘苗物料特性进行测试。根据种植的辣椒苗物料特性,设计了一种顶夹组合式穴盘苗全自动移栽机。文中主要介绍了全自动移栽机的取苗、运苗和投苗的过程,全自动移栽机的组成和工作原理及其关键部件的设计。所设计的全自动移栽机对新疆棉花、番茄和辣椒等大面积种植的经济作物机械式移栽有良好的推动作用,大大减少了农业对劳动力的需求,增加农民的经济收入,对新疆的农业经济发展具有十分重要的意义。

关键词：顶夹组合式全自动 UG 取苗机构移栽机

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蔬菜钵苗自动取苗技术发展

中国科技信息 2019年第21期 42-44页

作者：刘洋杨传华刘明普韩庆林赵云月佳木斯大学

本文从我国蔬菜需求量大,生产种植效率较低的特点出发,阐述研究蔬菜钵苗高速移栽装备的自动低损取苗机理及关键技术的重要意义。在参考国内外现有的自动移栽机相关文献基础上,整理和分析了日本、美国、澳大利亚、意大利及中国的各种以... 详细信息

本文从我国蔬菜需求量大,生产种植效率较低的特点出发,阐述研究蔬菜钵苗高速移栽装备的自动低损取苗机理及关键技术的重要意义。在参考国内外现有的自动移栽机相关文献基础上,整理和分析了日本、美国、澳大利亚、意大利及中国的各种以提高蔬菜种植机械水平的蔬菜自动取苗技术的研究历史与发展现状。进一步提出我国研究人员需掌握计算机软件分析适合钵苗夹取的力学特性、减小钵体破损率的基质配比以及研究利于秧苗存活的穴盘结构;学习机电智能化技术,研制高速且精准的智能化机构,满足自动取、送、投苗以及栽植的一体化作业;统一育苗标准,规范钵苗形态,为研究一体化作业机构提供助力,使其自动化程度进一步提高。

关键词：移栽机取苗机构

《农业机械学报》2019年(第50卷)1～12期总目次

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农业机械学报 2019年第12期50卷 I0002-I0017页

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科技文摘

中国农业文摘-农业工程 2019年第5期 81-81页

20190501旱区全膜双垄沟播履带式玉米联合收获机的设计/辛尚龙(甘肃农业大学机电工程学院),赵武云,戴飞…//农业工程学报.-2019,35(14).-1～11.针对中国北方旱地全膜双垄沟播玉米种植方式,解决玉米收获过程中的摘穗啃伤、田间作业垄上... 详细信息

20190501旱区全膜双垄沟播履带式玉米联合收获机的设计/辛尚龙(甘肃农业大学机电工程学院),赵武云,戴飞…//农业工程学报.-2019,35(14).-1～11.针对中国北方旱地全膜双垄沟播玉米种植方式,解决玉米收获过程中的摘穗啃伤、田间作业垄上行走稳定性差及玉米茎秆回收再利用问题,设计了一种履带式玉米穗茎兼收型联合收获机,以及配套的立辊式摘穗割台和茎秆切碎抛送装置。设计的非对称立辊式对行收割结构,可适应玉米全膜双垄沟播收获作业要求,实现了穗茎兼收,提

关键词：摘穗辊反演模型农业工程学科技文摘穗茎兼收全膜双垄沟播玉米取苗机构含杂率机械化收获作物识别玉米生育期