棉花铺膜移栽机自动上苗系统的设计研究

摘要

随着育苗移栽技术在农业上的广泛应用，移栽技术逐渐应用在大面积种植的作物上，所以提高移栽机械化水平有很重要的意义.针对于吊篮式移栽机在工作中的问题，设计了自动上苗系统.本系统可以提高栽植速度、降低劳动强度、提高栽植可靠度等. 论文对国内外旱地栽植技术和移栽机的发展现状的研究，分析了几种移栽机的特点和存在的主要问题及其早地栽植技术和移栽机的发展趋势；通过对几种钵苗排队，分苗，落苗方案进行比较和优选，提出了转盘式自动上苗系统方案.喂苗装置采用圆盘式喂入方案，根据经验确定了转动圆盘的几何参数和运动参数；分苗排队装置采用曲柄滑块机构方案，确定了曲柄滑块的几何参数；送苗装置采用的是输送带送苗.本文运用三维软件Solidworks建立了自动上苗系统的虚拟样机模型；运用有限元分析软件COSMOSwork进行关键部件在受到最大阻力时进行有限元受力分析.观察分析结果并进行了结构的改进.经过校核其强度，能够满足工作的需要；采用COSMOSMotion仿真软件对虚拟样机进行仿真分析.观察仿真运动过程发现问题，然后对机构几何尺寸和运动学参数进行优化并测试仿真结果，得到了钵苗的运动参数曲线和受力曲线. 通过本文的研究和改进.从理论上确定转动圆盘的外直径为220mm，分度圆直径为140mm，转盘转速ω=120°/s，投苗效率为160株/min，安装高度h=75.2mm；输送带的速度V=100mm/s。希望本文的研究工作为以后物理样机的制作提供科学依据。

目录

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声明

第一章 绪论

1.1本课题研究的背景

1.2本课题研究的意义

1.3研究领域国内外的研究动态及发展趋势

1.4目前存在的问题

1.5本课题研究的内容

1.6技术路线

第二章 棉花铺膜移栽机自动上苗系统的设计

2.1吊篮式栽植器工作原理及技术参数

2.1.1工作原理

2.1.2栽植器的运动方程

2.1.3主要特征参数的选择及其关系

2.2营养钵的大小和形状

2.2.1营养钵的大小

2.2.2营养钵的形状

2.2.4苗盘的形状

2.3自动送苗系统方案的设计

2.3.1工作过程及自动上苗系统原理

2.3.2工作原理

2.4送苗排苗装置主要结构参数的设计

2.4.1曲柄滑块主要结构参数的确定

2.4.2输送带宽度的确定

2.4.3输送带长度的确定

2.4.4输送带速度的确定

2.5 喂苗系统主要参数的设计

2.5.1水平转动圆盘结构参数的确定

2.5.2水平固定圆盘结构参数的确定

2.5.3喂苗嘴结构的确定

2.5.4落苗口的验证

2.5.5落苗高度的设计

2.6传动系统的设计

2.6.1设计应注意的环节

2.6.2动力传动部分

2.6.3传动工作过程

2.6.4链传动设计

2.6.5轴承的选择

2.6.6圆锥直齿轮参数的确定

2.6.7轴的受力计算

2.7本章小结

第三章 自动上苗系统的三维建模

3.1三维设计软件介绍

3.2 Solidworks软件特点

3.3基于Solidworks的参数化建模

3.3.1三维实体零件建模方法

3.3.2虚拟样机的装配方法

3.4自动上苗系统主要组成部件

3.5关键机构的三维建模

3.5.1机架建模

3.5.2送苗系统建模

3.5.3 喂苗系统建模

3.5.4装配图

3.6自动上苗系统总装配图

3.7本章小节

第四章 关键部件的计算机辅助分析

4.1有限元法介绍

4.2CosmosWorks介绍

4.2.1Cosmosworks介绍

4.2.2设计专题概念

4.3上苗系统关键机构的有限元分析

4.3.1有限元分析前处理

4.3.2运行分析

4.3.3查看分析结果

4.3.4结构优化设计

4.4本章小结

第五章 关键机构的运动模拟分析

5.1 Solidworks插件COSMOSMotion介绍

5.2自动上苗系统的运动仿真分析

5.2.1自动喂苗系统的仿真分析

5.2.2曲柄滑块送苗系统仿真分析

5.3自动上苗系统的优化分析

5.3.1转动圆盘的参数优化

5.3.2落苗过程的理论分析

5.3.3安装高度调整

5.3.4曲柄滑块机构运动设置

5.4优化结果仿真分析

5.4.1钵苗仿真分析结果

5.4.2自动分苗系统仿真分析结果

5.5输送带运动仿真分析

5.6本章小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢

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