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吊杯式栽植器的优化设计及试验

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基于Pro／E吊杯式栽苗器的三维建模与运动仿真分析

基于Pro／E吊杯式栽苗器的三维建模与运动仿真分析
２ ０ １ ４年 １月

农 机 化 研 究
第 １期
基于 Ｐ ｒ ｏ ／Ｅ 吊 杯 式 栽 苗 器 的 三 维 建 模 与 运 动 仿 真 分 析
张小 志 ，李 旭英 ， 田 阳 ，迟 明路
（ 内蒙 古 农业 大 学 机 电工 程学 院 ，呼 和浩 特 摘 ０ １ Ｏ ０ １ ８ ）
要 ：吊杯 是 吊杯 式 移 栽 机 的 核心 部 件 ， 其 运 动过 程 将 直 接影 响到 秧 苗 的移 栽 质 量 。 因此 ， 对 于 吊杯 的运 动 分
析 显得 尤 为 重 要 。 目前 ， 许 多 学 者 已研 究 了 吊杯 运 动 的 轨 迹 对 移 栽 质 量 的影 响 ， 但 吊杯 的杯 嘴 运 动 对 于栽 植 效 果 的影 响并 未 进 行 相关 研 究 。为此 ， 基于 Ｐ ｒ ｏ ／ Ｅ完 成 了 吊杯 式 栽 苗 器 各 零 部 件 的三 维 实 体 建 模 ， 并 进 行 吊杯 式 移 栽器 的虚 拟 装 配 和运 动 仿 真 分析 。仿 真 结果 ： 测得 了杯 嘴 运 动过 程 的位 移 一 时 问特 性 曲线 ， 分 析 得 到 了栽 苗 器 杯 嘴 的最 大 开 Ｅ ｌ 宽度 和杯 嘴 的 开 Ｅ ｌ 运动时间 ， 为 优 化 吊杯 式 栽 苗器 的结 构 提供 了基 础数 据 和 理论 依 据 。 关 键词 ：栽 苗 器 ；移 栽 机 ；凸 轮机 构 ；三 维建 模 ；运 动 仿 真
农产 品提前 上市 ， 增 加其 经济 价值 ， 还可 以保 温 、 保
湿、 消 除 杂 草 。所 以 ， 到 目前 为 止 ， 膜 上 移栽 技 术 在 我 国得 到 了 广 泛 的应 用 ¨ 。 很 多 学 者 对 移 栽 机 进 行 了 设计 研 究 ， 封 俊 等 分 析 了 吊杯 式 移栽 机 栽 苗 器 的 运 动 轨 迹 与特 征 系 数 的关 系 Ｊ ， 安 凤 平 等 提 出 了“ 零 速

悬杯式移栽机栽植系统的优化设计与运动仿真

悬杯式移栽机栽植系统的优化设计与运动仿真
2012 年 9 月
农 机 化 研究
第9期
悬 杯 式 移栽 机 栽 植 系 统的 优 化 设 计 与 运动 仿 真
刘
1 1 1 2 印 ，王 君 玲 ， 张祖 立 ， 张 校 通
( 1 . 沈 阳 农 业大 学 工 程ห้องสมุดไป่ตู้学院 ， 沈 阳 摘
11086 6 ; 2. 东 北 大 学 机械 工 程 与 自动 化 学 院 ，沈 阳
1 栽 植机构的 工作原理
悬杯式栽 植机 构的 主 要部 件有 栽 植轮 和 栽植 器 ( 主要包括悬杯 � 连杆 � 凸轮机构 � 弹簧 ) 等， 结构如图 1 所示 � 工作时 ， 地轮通过传动系统驱动栽植轮转动 ， 悬杯 始终与地面保持垂 直， 并 随栽植轮转动 ; 当悬杯 转到 上面 时， 由 人 工将 钵 苗 投入 悬 杯中 ， 当 栽植 轮 转 到
0
引言
预定位置 时， 凸 轮也随之转到回 程位置， 连杆受到弹 簧的拉力 向后推动悬杯， 悬杯水 平打开， 向后推动钵 苗至开沟器开出的沟内 ; 然后覆土 � 镇压， 完成栽植过 程 � 悬杯离开钵苗 后， 在凸轮的 作用下慢 慢闭 合， 等 待下一次喂苗�
移栽机的核心部件 是栽植机 构， 是保证 秧苗栽 植 质量� 提高 工作效率的重要 部件 ， 它反映了移栽 机的 发展过程和进步 水平 � 本文研 究一种新 型悬杯式 移 栽机的栽植机构作为栽植系统的研究基础 ， 针对其在 进行移栽作业时存在的一些问题 ， 如移栽质量不稳定 和钵苗直立度不能完全达到农业技术要求等， 对栽植 机构进行分析和改进， 以寻求最优的结构形式和工作 参数 � 本文建立栽植机构 的数学模 型， 确定投 苗速度 作 为栽植质量评价的目标函数， 根据栽植系统的工作参 l ab 软件的优化 数和结构形式建立约束条件 ， 利用 M at 工具求解问题的最优解� 通过计算机辅助分析方法 ， 对栽植机构进行 了运动仿真分析 ， 求 解运动学参数 ， 即悬杯的运动轨迹 � 运动 速度和加速度 ， 用以评 价悬 杯式移栽机的作业性能�

吊篮式棉花移栽机分钵落苗装置设计与仿真分析(1)

吊篮式棉花移栽机分钵落苗装置设计与仿真分析(1)
作者简介：孙中芹，枣庄职业学院，讲师。
— １１０ —
图 ３ 活塞受力变化曲线 图 ４ 垂直推杆复位压缩弹簧受力曲线 （下转第 １１１ 页）课程的教学改革与研究
淮阴工学院 于长辉
［摘 要］《面向对象程序设计》是一门专业基础课程，具有完善的系统知识结构和语法规则，与理论密切配合的实践操作等特点。因 此在教学过程中应该注重模块化教学思路和模块化教学方法，注重挖掘模块感性化知识，从学生实际情况出发设计实验内容与要 求，切实培养学生融会贯通应用知识进行创新的能力。 ［关键词］面向对象程序设计 模块化教学 知识创新
— １１１ —
气缸
电磁阀和气缸润滑，气动回路中还必须有气压调节表、空气滤清器和油 雾器。
１－ 气动三联件 ２－ 三位五通电磁换向阀 ３－ 单向节流阀 ４－ 气缸 图 ２ 气动回路图
２．气缸运动的工作原理 当滚载轮上的吊杯转到离左侧水平面 θ 角时，此处传感器发出信 号，电磁铁 ２ＹＡ 带电，电磁阀右位处于工作状态，压缩空气经气动三联 件→换向阀右位→气缸右腔，左腔气体→单向节流阀→电磁换向阀排 出，活塞杆左移伸出，推动分钵落苗装置的垂直推杆向左运动，当活塞 运动到位置 Ｂ 时，开始落苗，磁性开关发出信号给时间继电器并延时， 同时让电磁铁 ２ＹＡ 失电，活塞停止运动。当延时时间结束，时间继电器 发出信号，让电磁铁 １ＹＡ 带电，电磁阀换向，压缩空气经气动三联件→ 换向阀左位→单向阀→气缸左腔，右腔气体→电磁换向阀排出，活塞杆 右移缩回，分钵器拨齿在回复拉伸弹簧的作用下回复打开位置，允许阻 挡的钵苗通过；垂直推杆在螺栓导杆外的回复压缩弹簧的作用下复位。 三、分钵落苗系统的仿真分析 用 ＡＤＡＭＳ／Ｖｉｅｗ 对分钵落苗装置进行建模，建完整体模型图后，进 行运动仿真。仿真结果如图 ３－ 图 ７ 所示。

悬杯式蔬菜移栽机的设计

悬杯式蔬菜移栽机的设计
需 要 解 决 的 问题 。
个仿 形 机 构 ， 利 于 保 证 栽 植 深 度 的均 匀 性 ； 个 栽 有 两
植 轮偏 心 安装 在 栽植 轮架 上 ， 悬 杯 式 栽 苗 器 共 同构 与
成一 个 平行 四边 形 机 构 ， 承 载 钵 苗 的 悬 杯 在 运 动 过 使 程 中始 终垂 直 于 地 面 ， 利 于保 证 栽植 的直立 度 。 有
的钵苗过高时 ， 吊篮在完成落苗后离开的过程 中容易
碰苗 ， 造成 伤 苗 ， 影 响钵 苗 的直 立 度 。针 对 吊篮 式 并 移 栽 机 的上 述 不 足 ， 了 更 好 地 保 证 钵 苗 的 栽 植 效 为 果， 研究 设 计 了悬 杯 式蔬 菜 移栽 机 。
ｌ Ｚ Ｕ １ ０ ９ ８ ， ｂ ｂ
１ １ 整 机机 构 ．
悬杯 式 蔬菜 移 栽 机 的 整 机 结 构 如 图 １所 示 ， 要 主 由悬 杯 式栽 苗 器 、 苗 架 、 挂 装 置 、 深 轮 、 沟器 、 钵 悬 限 开 机架 、 植 轮 、 轮 、 土 镇 压 轮 和 座 椅 等 部 分 组 成 。 栽 地 覆 其中 ， 苗架 、 挂装置 、 钵 悬 限深 轮 、 沟 器 、 轮 及 座 椅 开 地
原 理 ， 对 关 键部 件 进 行 了具体 的结 构 设计 。通 过 采 用水 平 向后 张开 的悬 杯 结 构 ， 低 了落 苗 过 程 中的 伤 苗 率 ， 并 降 提 高 了整 机 的栽 植 质 量 。
关 键 词 ：蔬 菜移 栽 机 ； 悬杯 式 ；栽 苗 器
中 图 分 类 号 ：￥ ２ ．２ ２ ３９ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１ ０ ０ ３—１ ８ ２ １ ） ８— １ ４一 ３ ８ Ｘ（ ０ １ ０ ０ Ｏ Ｏ

吊杯式移栽机成穴机构的成穴阻力试验

吊杯式移栽机成穴机构的成穴阻力试验
２ ０ １ ７年 １ ０月
农 机 化 研 究
第 １ ０期
吊 杯 式 移 栽 机 成 穴 机 构 的 成 穴 阻 力 试 验
杨 波 ，董 欣 ，徐 允 飞 ，邵 菲 ，那 明君
（ 东 北 农 业 大 学 工 程学 院 ，哈 尔 滨 １ ５ ０ ０ ３ ０ ） 摘 要 ： 成 穴机 构 是 吊杯 式 移栽 机 的主 要 工作 部 件 之 一 ， 其作业 性能直接影 响移栽机栽植质 量 、 效 率 及 成 穴 作
０ 引 言
烟 草作 为 我 国 的主 要 经 济 作 物 ， 其 种 植 已经 成 为 很 多地 区农 民收 入 和 地 方 税 收 的 主 要 部 分 。 我 国 常
成 穴 机构 的研 究 具有 重 要 的意 义
。
本文 针 对 课 题 组 自主 研 发 吊 杯状 况 开 展 成 穴 机 构 成 穴
阻力 的正交 试 验 研究 ， 旨在 探 寻烟 草 钵 苗 移 栽 机 的成
年种烟 面积在 １ ０ ０万 ｈ ｍ 以上 ， 适合于机械化作业 的
烟 田面 积 约 为 ５ ３万 ｈ ｍ 。２ ０世 纪 ８ Ｏ年代 以 来 ， 国 内 高校 和 科 研 院 所 研 制 出 许 多 适 用 于 小 规 模 田 间 的 烟
关键 词 ：烟 草 钵 苗 移 栽 ；成 穴 机 构 ；成 穴 阻 力 ；正 交 试 验 ；有 限元 分 析 中 图分 类 号 ：￥ ２ ２ ３ ． ９ ２ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ３ — １ ８ ８ Ｘ（ ２ ０ １ ７） １ ０ — ０ １ ９ ４ — ０ ４
Ｊ 。成
穴 是旱 田移栽 过 程 中的 首要 工序 ， 也 是 移 栽 机 工 作 时 受 外 力最 大 的工 作 阶 段 ， 成 穴 机 构 的作 业 性 能 直 接影 响 移栽 机 栽 植 质 量 、 效 率 及 其 成 穴 阻 力 。 因此 ， 优 化

吊篮式移栽机栽植器的研究

吊篮式移栽机栽植器的研究

１ 吊篮 式移栽 机 的工作原 理及 主要 技术 参数
收 稿 日期 ：２００９—０９—１３ 基金项 目：大学重大科技攻关项 目（ ｓ２００６一ｚｄｇｇ０３） 作者简 介 ：武 科 （１９８３一），男 ，安 徽 宿 州 人 ，硕 士 ，（Ｅ —ｍａｉｌ）
ｗｕｋｅ８３０６１２＠ １６３．ｔｏｍ。
１．２ 主 要 特点 １）吊篮对 秧 苗 不施 加 强 制夹 持 力 ，因此适 宜 于 柔
嫩 秧苗 、大钵 及钵 体 易 碎秧 苗 的 移栽 ； ２）吊篮在投放秧苗的过程中对苗体起扶持作 用 ，
有 利 于秧 苗 直立 ； ３）可进 行膜 上 移 栽 ； ４）易于 实 现 窄行 距移 栽 。
在 国 内外 得 到 了广 泛 的 应 用 。 目前 ，国 内对 吊篮 式 移 栽 机 的 研 究 尚 不 够 深 入 ，基 本 参 数 之 间 的 关 系 和设 计 计 算
仍 然 是 一 个 需 要 解 决 的 关 键 问 题 。 为此 ，初 步 进 行 了 吊篮 式 移 栽 机 栽 植 器 的 运 动 参 数 的 研 究 ，由 吊篮 式 移 栽 机
２０１０年 ６月
农 机 化 研 究
第 ６期
吊 篮 式 移 栽 机 栽 植 器 的 研 究
武 科 ，毕 新 胜 ，陈永 成
（石河 子 大学 机械 电气 工 程 学 院 ，新 疆 石河 子 ８３２０００）
摘 要 ：随 着 我 国 经 济 作 物 生 产 规模 的迅 速 扩 大 ，广 大 农 区迫 切 需 要 移 栽 机 械 。 吊 篮 式 移 栽 机 以其 独 特 的 优 点
的运 动 轨 迹 建 立 了Fra bibliotek 植 器 的 运 动 方 程 ，推 导 出特 征 系 数 入 的值 ；根 据 “特 征 参 数 Ａ≥ １是 栽 植 器 正 常 工 作 的 必 要

移栽机的吊运动分析与设计准则


Ｔｈｅ Ｋ ｉ ｅ ａ ｉ ｎ ｍ ｔｃ Ａｎａ ｙ ｉ ｎｄ Ｄｅ ｉ ｉｅ ｉ ｆ ｌ ｓ ｓ ａ ｓ ｇｎ Ｃｒ ｔ ｒ ａ ｏ ｔ ｅ Ｄｉ ｌ — ｙ ｅ Ｔｒ ｎｓ ａ ｅ ｓ ｈ ｂｂ ｅ ｔ ｐ ａ ｐｌ ｎｔ ｒ
Ｆ ｎ ｕ Ｑｉ ｉ Ｓ ｎ ｅ ｔｎ Ｌｉ ｊ ｅ ｇＪ ｎ ｎ Ｇｕ ｏ ｇ Ｗ ｉ ｇ ａ ｕ Ｙａｉ ａ
ｐａｐｅｒ ．
Ｋｅ ｒ Ｔｒ ｓ ａ ｉ ｇ ｍ ａ ｈｉ ｅ ｙ ｗｏ ｄｓ ａｎ ｐｌ ｎｔｎ ｃ ｎ ｓ，Ｋｉ ｅ ａ ｉ ｎａ ｙ ｉ ｎ ｍ ｔｃ ａ ｌ ｓ ｓ，Ｄｅ ｉ ｒｔ ｒａ ｓｇｎ ｃ ｉｅ ｉ
前 言
吊杯 式 移 栽 机 的栽 植 质量 与 吊杯运 动 有 密 切 关 系 ， 多 学 者 在 这 方 面 进 行 了 理 论 分 析 和 试 验 研 许
图 如 图 １所 示 。
的关 系 的研 究 未 见相 关 报道 。本 文 旨在分 析 吊杯 运 动 轨迹 基 本 特性 的基 础 上 ， 出拖 拉 机 前进 速 度 、 给 吊 杯转动速度 、 吊杯 数量 及 栽 植 株距 之 间的相 互 关 系 ，
从 而 提 出 吊杯 式移 栽 机 的 基本 设 计方 法 。
随拖 拉 机 沿水 平 方 向匀 速 运 动 。 作 时 ， 工 吊杯 的运 工 程 教 研 组 中国农 业大学农业工 程教研组 中国农业大学农业 工程教研组
博 士 副教 授 ，１ ０ ９ 北 京 市 ００４ 博 士 讲 师 讲 师
秦 贵 中 国 农 业 大 学 农 业 工 程 教 研 组 工 程 师 宋卫 堂 刘亚佳
２ 运 动分析
２ １ 吊杯 式 栽 植 器 的特 征 系数 ．
１ 工 作过程

不同滑移率下吊杯式移栽机株距仿真分析及试验

不同滑移率下吊杯式移栽机株距仿真分析及试验
在现代农业生产中，吊杯式移栽机广泛应用于移植作物幼苗，提高移栽效率和减轻工人劳动强度。

其中，移栽机的株距是影响作物生长和产量的重要因素之一、由于不同滑移率会影响吊杯移栽的精度和效率，因此进行吊杯式移栽机株距仿真分析和试验，对于优化栽培方式、提高作物产量具有重要的意义。

吊杯式移栽机株距仿真分析首先需要建立吊杯式移栽机的数学模型。

该模型应包括吊杯的建模、传动系统的建模以及吊杯与作物之间的关系。

通过建立数学模型，可以对不同滑移率下的吊杯式移栽机进行仿真分析。

在仿真分析过程中，需要考虑吊杯移栽过程中的各种因素，如土壤类型、作物种类、移栽速度等。

通过仿真分析，可以评估不同滑移率下的吊杯式移栽机的株距精度和移栽效率，为进一步优化吊杯式移栽机的设计和控制提供数据支持。

除了仿真分析，还需要进行吊杯式移栽机株距的试验验证。

通过在实验田地中设置不同滑移率下的吊杯式移栽机进行移栽试验，可以验证仿真分析结果的准确性，并优化吊杯式移栽机的设计参数。

试验结果将为吊杯式移栽机的应用提供实际的效果评估，并指导生产实践中吊杯式移栽机的使用。

总之，吊杯式移栽机株距仿真分析及试验对于提高移栽效率、减轻劳动强度、优化栽培方式具有重要意义。

通过建立数学模型、进行仿真分析和实验验证，可以为吊杯式移栽机的设计和应用提供科学依据，推动现代农业生产的进步和发展。

吊篮式移栽机旋转杯式喂苗机构设计

吊篮式移栽机旋转杯式喂苗机构设计贺益龙;温浩军;刘洋;李斌;王涛【摘要】针对新疆番茄、线辣椒铺膜加滴灌种植模式的要求，研制了一种膜上移栽机。

该机一次作业可完成辅助喂苗、栽植器破膜成穴移栽和膜面覆土等工序，但是由于结构复杂，喂苗速度受到很大限制。

为此，设计了一套旋转杯式喂苗机构。

其利用外销多槽轮机构带动苗杯进行间歇式转动，可以给工作人员充足的时间进行投苗；通过改变链轮齿数，来调整移栽株距。

该机构使用简单方便，能大大提高整机的工作效率。

%A membrane transplanting machine is designed to improve laying film and drip irrigation planting pattern of Xinjiang tomato and line pepper .By the machine , the feed seedlings device assisted to vote seedlings , the inseminating implement breaking membranes to transplant in holes , membrane surface to earth up and other process can be completed at one time , but the speed is considerably limited duo to the complex structure of the machine .To solve this problem , a rotating cup-type feed seedlings equipment is designed , the use of multi-sheave sector-led investment contributing to seedlings intermittent , by which the staff can have sufficient time to vote seedlings .To change the transplanting spacing in the rows by changing the sprocket tooth number .Furthermore , it is easy to use and can be greatly improve the efficien-cy of the machine .【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】3页(P139-141)【关键词】移栽机;喂苗机构;吊篮式;旋转杯式【作者】贺益龙;温浩军;刘洋;李斌;王涛【作者单位】石河子大学机械电气工程学院，新疆石河子 832000;新疆农垦科学院机械装备研究所，新疆石河子 832000;新疆农垦科学院机械装备研究所，新疆石河子 832000;新疆农垦科学院机械装备研究所，新疆石河子 832000;新疆农垦科学院机械装备研究所，新疆石河子 832000【正文语种】中文【中图分类】S223.92育苗移栽能有效地避开秧苗受早春低温、霜冻和冰雹等灾害天气影响, 随着育苗技术的完善, 育苗移栽在我国得到了推广和应用。

吊杯式移栽机栽植器运动学分析与试验

吊杯式移栽机栽植器运动学分析与试验崔巍;赵亮;宋建农;林金天【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2012(043)0z1【摘要】Based on the movement trajectory formula of dibble-type planting device, the zero-velocity planting and the least damage of mulch-film was analyzed. The main parameters for transplanter were discussed. The proposed machine was designed and the experiment was carried out. The analysis and experiment showed that it's better to plant seedlings during rising stage of the planting devices. Spacing can be changed by changing the transmission ratio or the number of planting devices.%以吊杯式移栽机栽植器的运动轨迹方程为基础,结合农艺要求,对移栽机进行了零速栽苗和最小破膜条件的理论分析,得出移栽机主要设计参数的计算公式,并进行了机具设计及田间试验.理论分析与田间试验表明,栽植器最佳投苗位置为过最低点后的上升段；株距调整时,应根据实际调整大小决定通过改变传动比还是栽植器个数来实现.【总页数】5页(P35-38,34)【作者】崔巍;赵亮;宋建农;林金天【作者单位】中国农业大学工学院,北京100083;中国农业机械化科学研究院士壤植物机器系统技术国家重点实验室,北京100083;中国农业机械化科学研究院士壤植物机器系统技术国家重点实验室,北京100083;中国农业大学工学院,北京100083;中国农业机械化科学研究院士壤植物机器系统技术国家重点实验室,北京100083【正文语种】中文【中图分类】S233.2【相关文献】1.2 ZB-2型吊杯式移栽机栽植深度数据采集系统的设计 [J], 杨媛;李旭英;何生根;王璐;赵士杰2.吊杯式移栽机栽植株距调节的研究 [J], 迟明路;李旭英;田阳;张小志3.吊杯式栽植器的优化设计及试验 [J], 李旭英;王玉伟;鲁国成;张波;张海军4.蔬菜钵苗高速移栽机吊杯式栽植器参数优化 [J], 王永维;唐燕海;王俊;程绍明5.吊杯式栽植器运动轨迹优化与试验 [J], LIU Yang;WANG Shi-guo;MAO Han-ping;LI Bin;WANG Tao;LI Ya-xiong;HANG Lü-hua因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

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ｄ ｏ ｉ ．１ ０ ． １ １ ９ ７ ５ ０ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ２ — ６ ８ １ ９ ． ２ ０ １ ５ ． １ ４ ． ０ ０ ８
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０ 引 言
移栽 技术可有 效避开作物 受早春低温 、霜冻 、冰 雹
李旭 英，王玉伟，鲁国成，等
吊杯 式栽植器的优化设计及试验 ［ Ｊ ］ ．农业工程 学报 ，２ ０ １ ５ ，３ １ （ １ ４ ） ：５ ８ —６ ４ ． ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｗｗ ｗ ． ｔ ｃ ｓ ａ ｅ ． ｏ ｒ ｇ
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Ｌ ｉ Ｘｕ ｙ ｉ ｎ ｇ ， Ｗａ ｎ ｇ Ｙ ｕ ｗｅ ｉ ， Ｌ ｕ Ｇ ｕ ｏ ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ， ｅ ｔ ａ １ ． Ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ ｔ ｅ ｓ ｔ ｏ ｆ Ｄｉ ｂ ｂ ｌ ｅ － ｔ ｙ ｐ ｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｐ ｌ ｎｔ ａ ｉ ｎ ｇ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ［ Ｊ ］ ． Ｔ ｒ ｎｓ ａ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ
立 苗率 ，并在 此基础上 建立 了钵苗在 运动过程 中 的微 分 方程 ［ １ ４ － １ ５ ］ 。中 国对 于 吊杯式 移栽机 的研 究 比较 多 ，已分 析得 出 了吊杯 式移栽机栽植 器 的运动 轨迹并证 实 了运动
等灾 害性 气候的影响【 】 Ｊ 。机械化移栽 可以减 轻工人劳动 强度 、提 高工作效率 、保证栽植质量Ｌ ３ Ｊ 。膜 上机 械移栽
ｔ ｈ ｅ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ｓ ｏ ｃ ｉ ｅ ｙ ｔ ｏ ｆ Ａｇ ｒｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ（ Ｔ ｒ ｎｓ ａ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ＣＳ ＡＥ ） ， ２ ０ １ ５ ， ３ １ （ １ ４ ） ： ５ ８ —６ ４ ． （ ｉ ｎ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ｗｉ ｔ ｈ Ｅ ｎ ｇ ｌ ｉ ｓ ｈ
、 ｂｌ ＿ ３ １ Ｎｏ ． １ ４ Ｊ ｕ １ ．２ ０ １ ５
吊杯 式栽 植 器 的优 化 设 计 及 试验
李旭英，王玉伟，鲁国成，张 波，张海军
（ 内蒙古农业大学机 电工程学 院，呼和浩特 ０ １ ０ ０ １ ８ ） 摘 要：针对 目前 吊杯式移栽机在移栽过程 中出现的膜上穴 口尺寸过大 、栽植器容 易撕膜 、刮膜等 问题 ，从栽植器 的结
第 ３ ｌ 卷 第 ｌ ４期 ５ ８ ２ ０ １ ５年 ７月
农 业 工 程 学 报
Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｃｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ｓ ｏ ｃ ｉ ｅ ｔ ｙ ｏ ｆ Ａｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
构参 数和 分析特 征系数 入手 ，对 于膜上穴 口尺 寸进行 了研 究。通过 Ｐ ｒ ｏ ／ Ｅ建立栽 植器 的三 维模 型并进行优化 设计与制 造， 对 ８ ｃ ｍｘ ８ ｃ ｍ和 ６ ｃ ｍｘ ６ ｃ ｍ 口径的 ２ 种栽植 器进 行了 田间对 比试验 ，分析了其对膜上穴 口尺寸的影响程度 。然后通过变 换传动 比改变运 动特 征系数来研究运动特征系数对膜上穴 口尺 寸的影响规律 。试验表 明通过改进栽植器 的结构，膜上横 向尺寸较改进前平均 降低 了约 ４ ５ ． ３ ％；膜上 纵向尺 寸较 改进前 平均 降低 了 １ ７ ． ９ ％。当运动特征系数从小变大时 ， 膜 上穴 Ｅ ｌ 平均值表现为先减小后增大 ，在运动特征系数 为 １ ． ２ ３ ８ 时膜上 穴 口尺寸 最小，说 明运 动特 征系数存在最优值 。改进栽植 器机构后 的试验结果为 ：株距 的平均值维持在 ４ ０ ｃ ｍ 左右 ，漏苗率为 １ ． ０ ７ ％，伤 苗率为 ０ ： ７ １ ％，直立度合格率为 ９ ２ ． ６ ％。 当运动特征系数为 １ ． ２ ３ ８时，穴 口纵 向尺寸平均值为 ７ １ ｍｍ，横 向尺 寸平 均值 为 １ ８ ． ５ ｍｍ，均为最小值 。故对于 ２ Ｚ Ｐ型 移栽机，运动特征系数取 １ ． ２ ３ ８为宜。该研 究为 吊杯 式移栽机改进设计和性能优化提供参考 。 关键 词：农业机械 ；移栽；优化 ；栽植 器；运 动特征 系数；穴 口尺寸；结构设 计
技术是在 移栽前先 按照作物 移栽的农 艺技 术要求覆盖 好 地 膜 ，将 提前育好 的钵苗在膜 上进行移栽 。膜上移栽 的 效应表现在保温保水和 防除病虫和杂草等方面【 ６ ’ 。 在地膜 覆盖技术得 到广泛应 用之前 ，移栽机栽 植机 构的破土 方式多 为开沟破ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ，膜 上移栽对 移栽机 的破 土 方 式提 出了要求 ，破 土方式 由原来 的开沟破 土改为现在 的打穴式【 ” 。国外对于膜上移栽机 的研制 比较早 ，主要有 水轮 打穴式、杆式和 吊杯式移栽机 。２ ０ 世纪 ８ ０ 年代初 中 国开始对膜上移栽机进行研究［ ８ 】 。目前适用 于膜 上移栽的 主 要有 吊杯式移栽机 、水轮式移 栽机和行星 轮系式移栽 机 ，早期 中国农业大 学对水轮式移栽机进行 了研 制【 ６ 】 ， 浙 江 大学和 东北农业大 学对 于行星轮 系栽植机 构有一定 的 研 究【 ９ “ ，浙江理工大学研究 的膜上移栽机 则多以杆 式和 齿 轮行星轮 系式为 主［ １ ２ － １ ３ 】 ， 目前 已通 过对机构 参数 的分 析 与反求确 定 了非 圆齿轮行星轮 系栽植机构 具有较高 的
ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． １ １ ９ ７ ５ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ２ — ６ ８ １ ９ ． ２ ０ １ ５ ． １ ４ ． ０ ０ ８ 中图分类号：￥ ２ ２ ３ ． ９ 文献标 志码 ：Ａ
文章编号 ：１ ０ ０ ２ — ６ ８ １ ９ （ ２ ０ １ ５ ） 一 １ ４ — ０ ５ ８ — ０ ７