大葱移栽机的设计与试验研究

摘要

大葱是我国广泛栽培的调味蔬菜及经济作物，在蔬菜产业发展中占有重要地位。目前，大葱主要依靠人工栽植，移栽环节劳动强度大且机械化水平低，限制了大葱种植产业的发展。为了提升大葱种植的机械化水平，实现农机农艺的融合，本文主要对大葱移栽机进行了设计及试验研究。该机主要由开沟装置、送苗装置、栽植装置、覆土镇压装置等组成，结构紧凑，方便运输，不仅减少了工作时的人工投入，降低了劳动强度，而且提高了生产效率，实现了开沟及移栽一体化。
　　本机研制的主要内容及研究成果如下：
　　1.针对我国大葱农艺要求、种植模式以及常用开沟、栽植技术的对比与分析，在国内外现有移栽技术的基础上，确定了集开沟、送苗、栽植、覆土镇压为一体的多工序移栽模式，研制了大葱移栽机。对涉及本机的重要参数进行了计算分析，阐述了机具的结构组成、工作原理及传动方案，用SolidWorks软件绘制了样机的三维设计图。
　　2.结合大葱种植农艺要求及移栽苗自身特点，简要概述了对所设计的开沟装置的功能及设计要求；对比分析了现有常见类型开沟器的性能特点，确定了大葱移栽机开沟装置的结构，结合大葱移栽农艺要求及理论计算，确定了开沟犁的几个重要参数：铲翼张角?=85?、入土角?=20?、开沟犁高度H=300mm和宽度B=350mm。同时，结合开沟犁及悬挂支架的受力情况，借助ANSYS-Workbench软件对开沟犁进行了静力学分析，结果显示，设计的开沟犁承受载荷能力达标，强度满足要求。
　　3.对比分析了栽植部件的种类及性能特点，确定了栽植装置的结构，并对栽植装置做了简要运动学分析。借助Adams软件对栽植圆盘进行运动学仿真，分析了葱苗上指定各点的运动过程中的位移、速度等的变化情况，结合仿真结果及理论分析找出了挠性圆盘最佳投苗区。借助ANSYS-Workbench软件对挠性圆盘进行了初步分析，研究了不同圆盘转速对其径向位移、应力应变的影响，并根据仿真结果对挠性圆盘进行了改进优化。在圆盘中心区域添加固定小圆盘，通过仿真分析对比了改进前后挠性圆盘径向位移、应力及应变的变化情况。结果显示，优化后的挠性圆盘径向跳动及变形减小，稳定性明显增强，延长使用寿命。
　　4.对机具进行了田间性能试验研究，分别对开沟质量及移栽效果进行了实验研究。试验结果表明，在所测试地块的土壤平均含水率为15.02%、平均紧实度为783.3KPa的情况下，开沟各项指标符合旱地开沟机械的开沟要求。栽植各项结果为：平均栽植株距为4.932cm，平均栽植深度为7.085cm，直立度合格率为97.5%，移栽合格率达91.47%，试验效果较佳，整机性能稳定，符合设计要求。

目录

声明

1绪论

1.1研究背景及意义

1.2大葱种植农艺概述

1.3国内外大葱移栽机研究现状

1.4研究内容与方法

1.5技术路线

1.6本章小结

2大葱移栽机总体方案设计

2.1整机总体方案设计及工作原理

2.2 传动系统设计

2.3 移栽机基本参数的设计计算

2.4主要技术参数

2.5小结

3 开沟装置的设计与研究分析

3.1 开沟装置的功能及常用类型

3.2 开沟装置结构的确定

3.3开沟装置的有限元分析

3.4本章小结

4栽植装置的优化设计与仿真分析

4.1栽植装置的设计要求及工作原理

4.2栽植装置运动学分析

4.3基于ADAMS的挠性圆盘的运动学仿真

4.4 栽植圆盘的有限元分析

4.5 小结

5 其它关键零部件的设计

5.1 送苗装置的设计

5.2 覆土镇压装置的设计

5.3 苗盘的设计

5.4 本章小结

6 移栽机田间工作性能试验与分析

6.1试验目的

6.2试验材料及内容

6.3土壤紧实度及含水率测定

6.4样机开沟质量试验研究

6.5样机移栽质量试验研究

6.6本章小结

7 结论及建议

7.1结论

7.2建议

参考文献

致谢

作者简介

攻读硕士学位期间的主要研究成果