开沟式植苗机构的优化设计与试验分析.docx

植苗机构是蔬菜钵苗移栽作业中的核心工作部件，直接影响蔬菜钵苗的移栽 效率和栽植效果通过分析现有蔬菜移栽机的植苗机构，发现本课题组研发投产 的手扶式蔬菜移栽机中搭载的鸭嘴式植苗机构应用最为广泛通过大量的田间移栽试验发现，该类植苗机构存在着以下两点不足之处:在 黏性土壤作业中，鸭嘴植苗器内壁和外壁会粘有大量土块，导致植苗器出口极易 被堵塞从而严重影响栽植效果;因其特殊的运动轨迹致使鸭嘴式植苗机构只能满 足单一株距栽植作业要求针对以上问题，本文提出了一种将开沟器与推植苗机 构相结合的新型开沟式植苗机构该机构能有效解决现有鸭嘴式植苗机构存在的问题，有效提高蔬菜钵苗的移 栽效率，因此在开沟式植苗机构方向上的研究具有十分重要的意义本文的主要 研究内容如下：1）通过查阅相关文献资料，分析了现有植苗机构优缺点，明确了开 沟式植苗机构的优化方向，并完成了由开沟器、五杆推苗机构及双曲柄扶苗机构 组成的新型植苗机构的方案设计及运动学建模；2）通过Matlab 2016a软件平台开 发了计算机辅助分析优化软件以便获取各参数条件下植苗机构的理论仿真姿态 并分析其运动学特性，同时利用遗传算法工具箱，以推苗块的推苗轨迹的最优化 为目标完成了植苗机构的参数优化；3）完成了新型开沟式植苗机构及试验台的整 体结构设计，创建了三维模型，并通过虚拟样机仿真验证了结构设计的正确性，最 终完成了植苗机构及试验台的零部件试制和组装调试；4）以西兰花钵苗为试验对 象，在室内旋转土槽试验台上完成了植苗试验。

新型植苗机构在60-150株/分钟植苗频率下的半自动植苗试验中的钵苗栽 植合格率均高于90%,经对比验证了植苗机构优化结果的合理性;在60-120株/分 钟下的全自动植苗试验中，植苗机构栽植合格率均高于85%,达到了设计要求并验证了开沟式植苗机构与旋转式取苗机构配合完成移栽作业方案的可行，性。