高速水稻插秧机行走变速装置的研究

高速水稻插秧机移箱机构优化设计的开题报告一、研究背景随着人口的不断增长以及农业发展的推进，粮食的需求量也在不断增加。

为了提高粮食生产的效率和产量，高速水稻插秧机已经成为现代农业生产中不可或缺的一环。

高速水稻插秧机的移箱机构是其重要组成部分，它能够实现移植嫁接并高效率完成水稻的移栽工作。

然而，由于各种原因，如设备结构和工作方式等方面，移箱机构需要不断优化才能更好地适应实际工作需求。

二、研究目的本研究旨在对高速水稻插秧机移箱机构进行优化设计，以提高机器的稳定性、机械效率和工作效率，从而提升高速水稻插秧机的整体性能。

具体研究目的如下：1.分析移箱机构现有设计的不足之处，明确优化设计的目标。

2.设计新的移箱机构方案，优化移箱机构螺旋杆、切割刀片等部件的结构与数值，并利用CAD等软件进行整体设计。

3.进行有限元分析，验证新的移箱机构方案的可行性和稳定性。

4.制造、安装和测试优化后的移箱机构，并对其性能进行实际测试和评估。

三、研究方法本研究采用如下研究方法：1.文献分析法：分析移箱机构现有设计的不足之处，全面理解移箱机构的机理和性能。

2.工程设计法：根据实际的工作需求，设计新的移箱机构方案，明确结构和零件的尺寸及各部分的运动关系，实现优化设计的目标。

3.有限元分析法：利用有限元分析软件，对新的移箱机构方案进行有限元分析，验证其可行性和稳定性。

4.制造、安装和测试法：制造新的移箱机构，安装到高速水稻插秧机上，并进行实际测试和评估。

四、研究内容本研究主要涉及以下内容：1.高速水稻插秧机移箱机构的结构和工作原理分析。

2.对移箱机构现有设计的不足之处进行分析和总结。

3.综合实际工作需求，设计新的移箱机构方案。

4.利用CAD等软件进行移箱机构的整体设计和结构优化，并进行有限元分析验证。

5.制造、安装和测试新的移箱机构，评估其性能和稳定性。

五、预期成果1.得到一种新的移箱机构设计，使高速水稻插秧机能够更快更准确地完成水稻移栽工作。

高速插秧机主变速器多目标优化设计
胡晓明;朱为国
【期刊名称】《机械传动》
【年(卷),期】2012(36)8
【摘要】以某高速插秧机的主变速器为例,根据高速插秧机对质量和传动的平稳性要求,以主变速器中齿轮系体积最小和齿轮传动重合度最大为优化目标,根据变速器的设计准则和性能要求建立约束条件,建立高速插秧机主变速器多目标优化设计数学模型,并运用MATLAB优化工具箱进行了优化计算。

结果表明:优化后主变速器的体积减小了9.01%,重合度增加了5.85%,取得了良好的优化效果。

【总页数】4页(P48-50)
【关键词】高速插秧机;多目标优化;变速器;MATLAB
【作者】胡晓明;朱为国
【作者单位】淮阴工学院;同济大学机械工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TH122
【相关文献】
1.肘杆式高速压力机主运动机构的多目标优化设计 [J], 孔俊超;顾猛;陈世雨;王硕
2.车辆机械式变速器多目标可靠性优化设计 [J], 解云
3.汽车机械式变速器多目标可靠性优化设计 [J], 李哲
4.基于多目标规划的变速器优化设计 [J], 徐甜子
5.汽车机械式变速器多目标可靠性优化设计 [J], 陈康
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可调行距高速水稻插秧机移箱机构设计安徽农业大学毕业论文（设计）论文题目可调行距高速水稻插秧机移箱机构设计姓名xx学号xxx院系 xxx专业xxxxxxxxxxxxxxx指导教师xxx职称 xxxx中国·合肥二o一五年五月目录Abstract (18)可调行距高速水稻插秧机移箱机构设计作者：xxx 指导老师：xxx（xxxx大学工学院 11级农业机械化及其自动化合肥 230036）下载须知：本文档是独立自主完成的毕业设计，只可用于学习交流，不可用于商业活动。

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摘要：水稻是我国主要的粮食作物，在解决人口温饱以及粮食安全问题中起到了举足轻重的作用。

但随着农村人口老龄化水平慢慢提升和年轻劳动力的行业转移的提升，传统种植人工移栽方式劳动强度大、效率低，因此，发展机械化移栽迫在眉睫。

但目前国内生产上使用的高速插秧机行距固定，而我国各个地区的地域条件不一样，对水稻植株之间的行距要求也不尽相同。

为保证不同的水稻品种能在合适的行距下种植，提高插秧能力，水稻产量达到最大，故需研制一种可调宽窄行高速插秧机。

移箱机构是可调宽窄行高速插秧机核心机构，故设计一种可调宽窄行高速插秧机移箱机构。

本文在主体机械的基础上，对移箱机构进行结构的优化与设计。

通过参数优化，增强螺旋轴等零部件的耐磨性和实用性。

根据可调宽窄行高速插秧机和功能工作性能要求，提出了总体设计方案，对主要零部件进行详细设计，并进行校核，保证设计的合理性。

关键词：可调行距高速插秧机移箱螺旋轴1 绪论人多地少是我国的基本国情。

如何在有限的土体上实现产量最大化一直是众多科学界工作者追求的目标，也是捍卫我国粮食安全问题的重要举措。

在众多农作物中，水稻因其单产最高、种植面积最大、总产量最高毋庸置疑在我国是最主要的粮食作物。

在解决全国人口的温饱问题中起到了不容忽视的重要作用。

高速插秧机的作业操作及调整龚爱峰N o n g y e j i x i e高速插秧机可以有效的控制秧苗的入土深度，提高秧苗成活率和分蘖效果，其工作特性的好坏将直接影响插秧机的整机性能。

本文以洋马VP6高速插秧机为例，首先从驾驶作业前的各部件调整入手，然后介绍发动机启动与停止，起步、变速、停车等具体驾驶方法，并就插秧作业中进出田块、田间作业、转弯换行、田埂边的插植方法以及秧苗补给等操作及相关调整过程进行阐述。

一、驾驶作业前的调整为了驾驶舒适、良好的作业性能，洋马VP6插秧机设计了如下作业前有关调整部件：驾驶座位的位置可通过平头销的孔位和前后调节杆的调节进行；变速踏板的角度可通过平头销进行2档调节；方向盘位置可通过方向盘倾斜调节手柄进行2档调节；将载秧台移至中央，把秧规固定在取苗口上，用手转动回转箱，确认秧爪头部是否对准秧规上的刻线；用手转动回转箱，确认当推杆位于秧爪的头部时，推杆与秧爪的间隙为0.1-0.6mm ；秧爪磨损超过3-3.5mm 以上，必须更换秧爪。

二、驾驶方法1、发动机启动·停止方法（1）发动机启动：插入钥匙，拨至[入]位置，将刹车踏板踩到底，然后把钥匙开关转至[启动]位置，发动机启动。

发动机启动后，手离开钥匙开关，钥匙开关自动回至[入]位置。

观察发动机状态，推入风门手柄。

（2）发动机停止：把主变速手柄位于[补苗]位置，插植手柄位于[中立]位置，油门手柄置于[低速]位置，钥匙开关置于[切]位置，发动机停止。

2、起步·变速·停车方法（1）起步方法：启动发动机，把油门手柄置于[作业]位置，插植手柄置于[上]位置，插植部升至最高位置后再置于[中立]位置，油压锁止手柄置于[锁止]位置，主变速手柄置于与作业相适宜的位置，解除刹车锁止，缓慢踩入变速踏板后，插秧机起步。

（2）变速方法：将机身停下，用主变速手柄进行变速。

若在坡道上变速时，请将刹车踏板踩到底，并挂上刹车锁止；此外，请把主变速手柄置于[中立]或[补苗]位置；否则，插秧机会滑动引起事故。

扬州大学科技成果——行距无级快调缽苗栽秧机及其制造关键技术研究与开发成果简介本项目针对我国插秧机械长期照搬日、韩栽植参数体制导致我国水稻种植体制未能按照我国国情发展这一基本事实。

创新研制一种分秧与放秧分离的行距可快调的新型缽苗栽秧机。

解决我国多少年一贯制的不论品种、不论土壤肥水条件、不分地域、千篇一律的固定行距机械种植模式问题，形成原创技术。

创新点1、快速无级调节行距的钵苗栽秧机。

（1）抓秧、放秧分离式栽秧机构；该机构从秧箱抓取秧苗后放入集秧斗，由集秧斗下滑至放秧器，由放秧器将秧苗栽入田中。

（2）无级快速可调放秧装置。

（3）智能化高频伸缩振动强制输秧装置。

（4）推送式缽苗抓取分苗装置。

（5）智能化对于地面绝对速度为零的纵向伸缩控制式放秧系统。

（6）电-液压组合控制自动换行起落系统。

（7）分秧针金刚石涂层工艺及技术。

（8）凸轮、丝杆仿形快速挤压成型及TD扩散超硬化处理工艺及技术。

（9）壳体件表面处理抗疲劳强化工艺及技术。

2、水稻无公差准确粒数播种盘式缽苗育秧装备。

（1）振动式矩阵排列微管气吸充种气吹放种装置。

（2）图像处理智能化机械手去重、补缺系统。

关键技术1、快速无级调节行距的钵苗栽秧机。

（1）采用抓秧、放秧分离的方法实现调行距不必改变往复行程、栽植的作业及秧箱秧盘变质的突破。

（2）采用电-液压组合控制技术，实现起落系统自动换行。

（3）采用智能化控制技术，实现放秧系统对于地面绝对速度为零的纵向伸缩智能化控制。

（4）采用金刚石涂层工艺，对插秧机分秧针进行金刚石涂层，提高分秧针的耐磨性能。

（5）采用快速仿形挤压与表面超硬化处理技术，对插秧机凸轮、丝杆进行仿形挤压加工及表面超硬化处理，提高凸轮、丝杆的强度及耐磨性能。

（6）采用抗疲劳加工技术，对插秧机壳体件表面进行抗疲劳强化处理，提高壳体件的表面性能。

2、水稻无公差准确粒数播种盘式缽苗育秧装备。

（1）采用电磁振动式矩阵排列微管气吸充种气吹放种装置实现精量播种（1粒/穴）、少伤种的技术要求。

水稻插秧机导航控制器设计与路径追踪仿真研究迟德霞;任文涛;由佳翰;王洋;李萍【期刊名称】《沈阳农业大学学报》【年(卷),期】2016(047)003【摘要】为了实现水稻插秧机部分或完全自主行走,需要设计合适的导航控制器代替驾驶员分析插秧机与预定义路径的位姿信息后,决策出转向方向和角度控制插秧机按照预定义路径行走。

采用基于驾驶员模拟技术,设计了以航向偏差和横向位置偏差作为输入变量,插秧机转向轮期望转角作为输出变量,总结并模拟驾驶员驾驶经验采用模糊控制算法制定模糊规则,构建二维模糊导航控制器；在MATLAB/Simulink下使用简化的二轮车运动学模型进行路径追踪斜坡响应和阶跃响应仿真研究,分析该二维模糊导航控制器控制水稻插秧机追踪预定义路径能力。

仿真结果表明水稻插秧机路径追踪斜坡响应最大误差为1.23m,追踪距离为3.45m,稳态误差为0.41m；在此过程中航向追踪信号的超调量MP为17.5°,调整时间ts 为7.15s,稳态误差es 为0.2°。

水稻插秧机路径追踪30cm阶跃响应的超调量MP 为0.8cm,调整时间ts为30.2s,稳态误差es 为0.5cm。

水稻插秧机路径追踪仿真结果说明本研究设计的二维模糊导航控制器的转向决策成功控制水稻插秧机追踪预定义路径,该控制系统响应的快速性、平稳性、精确性均良好,为实现水稻插秧机自主行走提供理论支撑。

【总页数】5页(P363-367)【作者】迟德霞;任文涛;由佳翰;王洋;李萍【作者单位】辽宁石油化工大学机械工程学院，辽宁抚顺113001; 沈阳农业大学工程学院，沈阳110161;沈阳农业大学工程学院，沈阳110161;沈阳农业大学工程学院，沈阳110161;辽宁石油化工大学机械工程学院，辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学机械工程学院，辽宁抚顺113001; 沈阳农业大学工程学院，沈阳110161【正文语种】中文【中图分类】S152.9【相关文献】1.最大风能追踪模糊控制器的仿真设计 [J], 李晶;葛敏2.自动引导车路径追踪控制器控制效果的MATLAB仿真 [J], 周丹;李宏穆;马厚雪3.水稻插秧机路径追踪设计-基于SOPC嵌入式视觉导航 [J], 谢忠华4.油电混合果园自动导航车控制器硬件在环仿真平台设计与应用 [J], 吴应新;吴剑桥;杨雨航;李沐桐;甘玲;贡亮;刘成良5.油电混合果园自动导航车控制器硬件在环仿真平台设计与应用 [J], 吴应新;吴剑桥;杨雨航;李沐桐;甘玲;贡亮;刘成良因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

水稻插秧机的工作原理水稻插秧机是现代化农业生产中常用的一种农业机械，主要用于水稻的插秧作业。

它能够提高插秧效率，减轻劳动强度，是实现水稻种植机械化的重要工具。

水稻插秧机的工作原理主要涉及以下几个方面：1. 动力系统：动力系统是水稻插秧机的核心部分，它为机器提供所需的动力。

通常，动力系统由发动机或电动机组成，通过皮带或链条将动力传递给传动系统。

发动机或电动机产生的动力经过变速和减速后，驱动机器正常运转。

2. 传动系统：传动系统负责将动力系统产生的动力传递给各个工作机构。

它由齿轮、链条、皮带等组成，通过一系列的变速和减速，将动力传递给插秧机构、调节系统和行走系统等。

传动系统的作用是确保各个工作机构能够得到适当的动力，以完成各自的任务。

3. 插秧机构：插秧机构是水稻插秧机的核心工作部分，它负责将秧苗插入土壤中。

插秧机构通常由栽植器、导轨和秧苗架等组成。

栽植器负责夹持秧苗并将其插入土壤中，导轨用于控制秧苗的插入深度和株距，秧苗架用于放置和运送秧苗。

插秧机构的设计直接影响插秧的质量和效率。

4. 调节系统：调节系统用于调节插秧机的各项参数，如株距、行距、深度等。

通过调节系统的调节，可以适应不同的种植需求和土壤条件，提高插秧的适应性和效率。

调节系统通常由一系列的调节装置和传感器组成，操作简便，易于实现自动化控制。

5. 控制系统：控制系统负责对整个机器进行监控和调节，确保机器正常运转。

它由控制器、传感器、执行器等组成。

控制器用于处理各种信号和控制指令，传感器用于监测机器的工作状态和环境参数，执行器用于控制调节系统和插秧机构的动作。

控制系统有助于提高插秧机的稳定性和可靠性。

6. 行走系统：行走系统负责支撑整个机器并使其移动。

它由轮子、履带、导向轮等组成。

行走系统的设计直接影响机器的移动性和稳定性，对插秧机的作业效率和使用寿命具有重要影响。

２０１　１年５月　农机化研究　第５期　插秧机转向自动控制的研究与试验　颜　华　，伟利国　，刘阳春　，高希文　，崔俊伟　（中国农业机械化科学研究院ａ．现代农装科技股份有限公司；ｂ．机电技术应用研究所，北京１０００８３）　摘要－　以ＸＤＮＺ６３０型水稻高速插秧机为平台，对插秧机的转向自动控制系统进行研究。对插秧机转向机构　进行了改造，采用伺服电机驱动转向轴，带动转向轮偏转。采用ＧＰＳ精确定位，ＰＩＤ控制转向执行机构，角度传　感器反馈插秧机转向角的闭环控制系统实现了转向自动控制。试验结果表明，混凝土路上平均跟踪误差为　６ｅｍ，最大跟踪误差１１　ｅｍ；在水田中平均跟踪误差为１０ｃｍ，最大跟踪误差为２０ｃｍ。　关键词：水稻插秧机；转向系统；自动控制；伺服电机；ＧＰＳ　中图分类号：Ｓ２２３．９１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００３—１８８Ｘ（２０１１）Ｏ５一Ｏ１３Ｏ一０３　

０　引言　水稻是我国主要的粮食作物，为满足水稻插秧的　农艺要求，插秧机作业时应保证行距均匀，且按直线　成行插植，以便后期管理和收获。水稻插秧机田间作　业时，后端两侧划行器在水田中划出参照路线，其对　行是通过驾驶人员目测机头前端的标志杆对准划出　的参照路线或者由前端两侧的对苗杆对准刚插好的　秧苗行进行。由于人工驾驶插秧机时，土壤条件多　变，作业环境艰苦，驾驶员的驾驶水平以及长时间枯　燥乏昧的跟踪驾驶将对对行的准确性产生很大影响，　易产生重行、漏行等缺陷，造成减产。插秧机实现精　确的自动对行将减轻驾驶员的劳动强度，提高生产率　及水稻产量。　对转向机构进行自动控制是插秧机实现自动对　行的先决条件。国内外在这方面已有一些研究¨　。　本文以ＸＤＮＺ６３０型水稻高速插秧机为平台，对其转　向机构进行改造，进行转向自动控制系统的研究，使　插秧机能够按照预设路线及速度行驶，以实现插秧机　的自动对行。为验证转向自动控制效果，插秧机分别　在混凝土路及水田进行了试验。