煙草移栽機(jī)自動(dòng)取苗投苗機(jī)構(gòu)的研制.pdf

1、缽苗移栽技術(shù)作為煙葉生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，它不僅能夠提高農(nóng)作物生長(zhǎng)的抗自然災(zāi)害能力，還能夠保證農(nóng)作物的穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)并能夠提高其產(chǎn)品品質(zhì)。目前我國(guó)主要的煙草移栽機(jī)仍然停留在半機(jī)械化作業(yè)的水平上，移栽過(guò)程中需要投苗員從育苗盤中逐棵取苗并投入移栽機(jī)水平轉(zhuǎn)動(dòng)的喂入器中，勞動(dòng)強(qiáng)度很大，移栽效率較低。因此實(shí)現(xiàn)煙草幼苗的低成本、高效率、低勞動(dòng)強(qiáng)度、高栽植質(zhì)量的機(jī)械化移栽已經(jīng)成為當(dāng)今農(nóng)民越來(lái)越迫切的要求。由于作業(yè)對(duì)象的柔嫩性、不規(guī)則性和環(huán)境的復(fù)雜

2、多變性，以及移栽期的煙草缽苗具有只有側(cè)根、并無(wú)明顯主根且易受損的特征，在機(jī)械化自動(dòng)化取苗的過(guò)程中，如果自動(dòng)取苗機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)不夠合適，很容易造成對(duì)煙草缽苗的機(jī)械性損傷，進(jìn)而影響煙草缽苗移栽后的成活率。因此，為了保證煙草缽苗的移栽質(zhì)量，并確保煙草缽苗不會(huì)受到傷害，就必須要對(duì)煙草缽苗的機(jī)械物理特性參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)研究。為此，我們首先對(duì)煙草托盤育苗缽苗的力學(xué)性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，并依此為理論依據(jù)設(shè)計(jì)了煙草移栽機(jī)自動(dòng)取苗投苗機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)不僅可以大幅度減輕

3、人的勞動(dòng)強(qiáng)度，更能夠顯著提高生產(chǎn)效率并保證煙草幼苗的移栽質(zhì)量。本文主要介紹了煙草移栽機(jī)自動(dòng)取苗投苗機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究。
　　本文首先對(duì)煙草托盤育苗缽苗的力學(xué)性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究。試驗(yàn)中使用WDW-5E型微機(jī)控制電子式萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)對(duì)取自山東農(nóng)業(yè)大學(xué)溫室大棚的“革新一號(hào)”煙草托盤育苗缽苗進(jìn)行了缽苗拔取、煙草缽苗莖稈拉伸、壓縮、彎曲和剪切力學(xué)性能試驗(yàn)，從而測(cè)得移栽期煙草缽苗的抗拉強(qiáng)度、軸向抗壓強(qiáng)度、徑向抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度以及剪切強(qiáng)度等力學(xué)

4、特性參數(shù)。研究結(jié)果表明:當(dāng)營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)的含水率為（52.70±6.50）％時(shí)，煙草缽苗的拔取力是(2.09±1.28)N;當(dāng)煙草缽苗的莖稈含水率為（85.15±2.21）％時(shí)，煙草缽苗莖稈的抗拉強(qiáng)度是（1.96±0.68）MPa;煙草缽苗莖稈的徑向抗壓強(qiáng)度以及煙草缽苗莖稈底部和中部的軸向抗壓強(qiáng)度分別是（0.096±0.043）、（1.20±0.34）、（1.28±0.28）MPa;煙草缽苗莖稈簡(jiǎn)支梁、懸臂梁試驗(yàn)所得彈性模量分別為（0.004

5、2±0.0018）、（0.0130±0.0062）MPa;剪切強(qiáng)度為（1.64±0.39）MPa。試驗(yàn)中在相同的加載速率條件下，煙草缽苗莖稈的抗拉強(qiáng)度較大，其徑向抗壓強(qiáng)度明顯低于其軸向抗壓強(qiáng)度(p＜0.01)。并且，煙草缽苗莖稈下部和中部的軸向抗壓強(qiáng)度沒(méi)有顯著性差異(p＞0.05)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)采用機(jī)械化自動(dòng)取苗投苗裝置從穴盤中拔取煙苗時(shí)，取苗裝置對(duì)煙草缽苗莖稈所施加的夾緊強(qiáng)度應(yīng)該小于（0.096±0.043）MPa。
　　在

6、對(duì)煙草移栽機(jī)自動(dòng)取苗投苗機(jī)構(gòu)整體方案的設(shè)計(jì)過(guò)程中，根據(jù)自動(dòng)取苗投苗機(jī)構(gòu)的功能和技術(shù)要求，運(yùn)用三維建模軟件SolidWorks建立虛擬樣機(jī)模型，結(jié)合資料查詢與理論計(jì)算分析，最終確定了機(jī)構(gòu)的一些關(guān)鍵參數(shù)，如苗夾夾苗的傾角為45°;通過(guò)理論計(jì)算分析出了煙草托盤育苗缽苗在作業(yè)過(guò)程中的受力情況，并與煙草托盤育苗缽苗力學(xué)特性的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行結(jié)合與比較;運(yùn)用有限元分析法校核了機(jī)構(gòu)關(guān)鍵部件的強(qiáng)度，并利用ADAMS進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，保證了機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性;