挠性圆盘式蔓越莓移栽机设计与仿真分析

摘要

蔓越莓是一种高经济价值、高回报率的经济作物，在中国的市场需求日益增大。基于蔓越莓移栽的特殊农艺要求和我国蔓越莓种植的基本情况，国外的蔓越莓种植方式无法适应我国国情，而我国市场上没有能满足蔓越莓移栽的机械。
　　为了实现蔓越莓在中国的移栽机械化，本文作者在结合蔓越莓移栽农艺要求的基础上，分析了市场上多数移栽机具的工作原理和特点，综合目前国内外移栽机械的发展现状和制约其发展的主要因素，发现存在如下问题:国外的蔓越莓移栽依靠蔓越莓秧苗价格便宜，可以实行大量撒播，但是中国无法满足其秧苗供求;而国内市场上的移栽机，没有能满足精准、高效栽植蔓越莓的机型。
　　针对上述问题，作者确定了以挠性圆盘式蔓越莓移栽机为研究对象，设计了挠性圆盘移栽机构和同步带秧苗输送机构相配合的设计方案。主要的研究内容如下:
　　(1)根据蔓越莓移栽的农艺要求和我国移栽机现状，设计了挠性圆盘移栽机构和同步带送秧机构相配合实现蔓越莓移栽的整体设计方案。
　　(2)基于挠性圆盘的运动规律，确定了符合栽植要求的挠性圆盘栽植轨迹，并对秧苗的运动情况进行了运动学分析，计算出主要的设计参数，为移栽机设计提供理论基础。
　　(3)根据所设计的蔓越莓移栽机工作原理，对整机结构，传动系统和关键部件进行了优化设计。
　　(4)结合现代设计方法，运用三维建模软件UGNX8.0对移栽机的整体结构进行三维建模、整机装配和干涉检验。
　　(5)通过Adams仿真软件完成蔓越莓移栽机的关键机构和整机虚拟仿真试验，利用后处理软件对仿真结果进行分析，根据仿真结果验证机构的合理性，并对整体设计的不合理之处加以修改。
　　通过以上研究，作者设计了一台挠性圆盘式蔓越莓移载机，虚拟仿真试验结果证明了挠性圆盘式蔓越莓移栽机可以满足蔓越莓移栽的农艺要求，验证了挠性圆盘移栽运动轨迹符合移栽情况，充分肯定了关键机构理论分析的正确性与整机结构设计的合理性。本文的研究对移栽机的设计提供了一定的参考和指导意义。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 研究背景及目的意义

1．2 移栽机械国内外研究现状

1．2．1 国外研究动态及趋势

1．2．2 国内研究动态及趋势

1．3 研究主要内容和方法

1．3．1 研究的主要内容

1．3．2 研究方法和技术路线

1．4 本章小结

2 移栽机的工作原理及理论分析

2．1 蔓越莓移栽机的设计指标

2．1．1 蔓越莓移栽的农艺要求

2．1．2 蔓越莓移栽的设计要求

2．2 移栽机的整体结构与工作原理

2．3 挠性圆盘栽植机构的运动轨迹分析

2．4 秧苗输送和栽植过程运动学分析

2．4．1 秧苗在输送过程的运动学分析

2．4．2 秧苗释放后的运动分析

2．5 传动系统设计

2．6 挠性圆盘式移栽机的基本参数计算

2．7 本章小结

3 移栽机关键部件设计

3．1 同步带秧苗输送机构设计

3．1．1 同步带设计

3．1．2 同步带齿轮设计

3．2 挠性圆盘式栽植器设计

3．3 开沟盘设计

3．3．1 圆盘式开沟圆盘边缘点的坐标方程

3．3．2 开沟圆盘作用土壤受力分析

3．4 本章小结

4 蔓越莓移栽机虚拟样机三维建模

4．1 系统环境介绍

4．2 基于UG NX8．0的三维模型设计

4．2．1 移栽机三维模型建立和装配

4．2．2 UG样机的装配检验

4．3 本章小结

5 蔓越莓移栽机仿真分析

5．1 模型导入

5．2 约束添加和自由度检验

5．3 仿真及结果分析

5．3．1 挠性圆盘栽植机构仿真分析

5．3．2 蔓越莓移栽机整机的仿真分析

5．4 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文