穴盘苗自动移栽机顶夹拔组合取苗机构设计

摘要

取苗机构是穴盘苗自动移栽机的核心部件，也是区分全自动和半自动移栽机的标志。课题组前期研制的整排夹取式自动取苗机构对于育苗质量要求较高，高速取苗时，盘根性较差的钵体在苗钵与穴盘粘附力作用下经常出现破损现象，仅靠取苗爪夹取苗钵无法保证较高的取苗成功率及钵体完整率。本课题为了解决此问题，在结合课题组前期研制的取苗机构的基础上，借鉴国外自动移栽机全顶出式取苗方式，开展顶、夹、拔组合取苗技术研究。主要研究内容包括以下几个方面： （1）测量分析穴盘落水孔直径及落水孔间距，便于确定顶苗机构顶杆直径及顶杆间距。通过蔬菜穴盘苗钵体顶压实验研究顶苗速度及顶杆直径对钵体抗压强度的影响，通过蔬菜穴盘钵苗脱盘粘附力实验研究顶苗速度对于苗钵粘附力及脱离位移的影响、粘附力与脱离位移的关系。综合各方因素，顶苗机构顶杆直径选用6mm，顶入位移大于8mm。 （2）设计取苗机构及顶苗机构，取苗机构又包括翻转机构和插拔机构。顶苗机构采用间隔顶苗工作方式，这与取苗机构类似。顶苗机构是确保取苗成功率及钵体完整率的关键。根据之前实验结果，优化取苗机构及顶苗机构设计。 （3）本章节利用 MATLAB/SIMULINK 建立气缸的数学模型并基于ADAMS 建立取苗机构虚拟样机模型，构建取苗机构机械-气动联合仿真模型。研究翻转气缸缸径D，工作气压等对于气缸活塞杆位移、活塞杆速度、活塞杆推力、取苗机构翻转角度及角速度、挡块与取苗机架接触力、工作腔空气压力和排气腔空气压力的影响，分析取苗机构翻转运动精度，选择合适的气缸工作参数。气缸工作气压选用0.5MPa~0.6MPa，气缸内径D为32mm。 （4）试制取苗机构及顶苗机构的试验装置，进行取苗机构运动精度实验，研究气缸冲击回弹对取苗爪的精确定位的影响。通过顶夹拔取苗模式实验，选取较优的取苗模式。通过试验装置多因素实验，选择最佳工作参数为：顶入位移为15mm、插入钵体深度为35mm，插入速度取225mm/s。

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