气力有序高速抛栽装置的试验研究

摘要

气力有序抛秧技术采用塑料软盘育秧，秧苗之间相互独立互不影响，有效避免病害的传播，返青期短、增产效应显著等。采用空压机产生的高速压缩气流作用于塑盘底孔,使秧苗脱离秧盘穴孔因此不存在伤苗、伤根现象，是水稻种植机械发展的重要方向。
　　本文首先对国内外典型的水稻抛栽移植技术进行了简述对比，指出各自的优缺点。重点介绍了气力有序高速抛秧机的工作原理和特点，比较适宜我国水稻种植作业。在前人的基础上，对2ZQP-5型气力有序高速抛秧机进行了陆地和水田试验。试验过程中发现一些问题：样机工作一段时间后出现比较严重的积土、积苗和漏秧现象，严重影响水稻抛栽效果；该样机需要人工送秧，整机的平均效率有待提高。针对在试验过程暴露出来的问题进行研究分析，提出改进措施，通过大量的试验，最终提高抛秧机的工作性能。
　　本文对工作装置出现的积土、积苗现象进行了研究和改进。通过分析发现钵土与导苗管壁存在很大的粘附力，只要克服此粘附力就不会出现积土、积苗现象。通过借鉴Hertz建立的弹性接触模型和土壤粘附理论分析模型，对钵土与导苗管壁的碰撞进行了理论分析，找出解决方法,对现有的导苗管内部加装弹性挡板，经过试验发现积土现象明显减少，减黏效果显著。
　　本文对吹出钵苗的受力状态进行了分析。通过分析得出当气流喷嘴角度减小时，吹出秧苗所需要的气流压力也相应的减小；但是气流喷嘴角度不能任意减小，还需要满足当钵苗在穴孔中时不由于机器的振动而自己脱离秧盘，才能满足工作要求。
　　本文采用电磁阀代替机械阀并设计了控制电路。有效地解决了机械阀易损坏、耗气量大、维修成本高的问题，设计的电磁阀控制电路，控制效果良好。
　　本文设计制作了自动续盘试验台。利用该试验台可以进行抛栽装置各项参数的试验研究，同时也有效的验证抛栽工作装置改进的可行性。
　　本文设计了试验台的电路控制部分。针对自动续盘试验台的工作要求，设计了工作装置驱动系统、秧盘自动送进系统的电路控制部分。通过试验调试，控制效果符合设计要求：操作简单、反应灵敏。
　　本文对抛栽装置设计了三因素三水平正交试验。在总结分析前人的研究基础之上，选取了喷嘴角度、滚筒转速、气流压力三个因素进行正交试验，得出当气流喷嘴角度为15?、滚筒转速为30r/min、气流压力为0.5MPa时，漏秧率和土壤粘附率是最低的，为抛栽装置工作参数的改进提供了研究方向。
　　最后，本文利用高速摄影机对加装弹性挡板后的钵苗运动情况进行了研究。发现钵苗与弹性挡板发生碰撞后，弹性挡板的变形会将钵苗弹力挡板，不会出现土壤粘附现象。另外，当气流喷嘴角度增大时，大部分钵苗会反弹至秧盘上，就会出现漏秧现象，因此气流喷嘴角度不能太大。

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1 绪论

1.1 研究背景

1.2 国外钵育秧抛栽技术研究概况

1.3 国内钵育秧抛栽技术研究概况

1.4气力有序抛栽机

1.5本论文研究目的和内容

1.6本章小结

2 气力有序抛秧机试验及改进方案分析

2.1 抛秧机试验

2.2 导苗管积土、积苗现象的改进

2.3 抛栽装置漏秧现象改进

2.4 钵苗盘外盘根现象育秧试验研究

2.5 本章小结

3 自动续盘气力有序抛栽试验台的设计

3.1 试验台的设计要求

3.2 试验台的方案组成及原理

3.3 高速摄影系统构成

3.4 控制方案设计

3.5 试验台调试试验

3.6 本章小结

4 气力有序抛栽装置的试验研究

4.1 抛栽装置性能的正交试验

4.2 高速摄影观察钵苗的运动状态

4.3 本章小结

5 总结与讨论

5.1 课题研究总结

5.2 讨论

致谢

参考文献

附录