双行蔬菜钵苗自动移栽机送苗装置的设计与试验

摘要

近年来，随着农业结构的调整和生活水平的提高，人们对蔬菜的需求量与日俱增。目前，蔬菜种植方式仍以人工种植为主。然而，人工种植不仅劳动强度大，而且种植成本高，种植周期长，难以实现高经济效益。目前，市场上应用的半自动化移栽机械需要人工进行分苗和喂苗，然后再由机械完成栽植。该移栽方式受人工分苗和喂苗频率的限制，移栽效率并不高。因此，研发高效的全自动蔬菜移栽机械成为实现我国大面积种植蔬菜的前提。
　　本文以蔬菜移栽的农艺要求和现有较为成熟的钵苗蔬菜取苗机构为基础，设计了一种可以与取苗机构配合使用的、应用于双行蔬菜钵苗移栽机上的送苗装置。该装置包括横向送苗机构和纵向送苗机构，可以源源不断地将钵苗输送到取苗位置，其工作稳定，结构简单，送苗精确，适合在田间长时间作业。本文主要内容如下：
　　1）综述与分析国内外常见蔬菜移栽机的送苗装置和工作原理，阐述送苗装置在双行蔬菜钵苗移栽机上的作用和意义。
　　2）选定市场上通用的穴苗盘，分析与本文配套使用的旋转式取苗机构的工作机理和运动轨迹，归纳出送苗装置需要满足的设计要求，并对横向送苗机构和纵向送苗机构进行了初步方案设计，同时布置了双行蔬菜钵苗移栽机的传动方案。
　　3）具体设计横向送苗机构和纵向送苗机构，通过计算并借助二维软件CAXA2013绘制了螺旋轴和不完全齿轮间歇运动机构，并利用三维软件UG6.0以曲线缠绕的方式建立了螺旋轴的模型，最后通过UG6.0对横向送苗机构进行了虚拟装配；穴苗盘输送机构、纵向控制机构和纵向驱动机构组成了纵向送苗机构，分别通过计算和借助软件的方式对各机构进行详细设计介绍，建立非标链轮参数化模型和借助Visual Basic6.0开发了“蔬菜纵向驱动机构辅助分析软件”。
　　4）借助仿真软件Adams2013对送苗装置进行仿真，得出与设计要求有关零件的数据曲线来验证理论是否正确；通过有限元分析软件ANSYS10.0对摆杆、摆杆轴和联动板进行线性静力分析以及对螺旋轴模态分析。
　　5）对双行蔬菜钵苗自动移栽机送苗装置进行总成设计、加工、样机装配及对纵向送苗机构的送苗精度试验分析，最后进行样机的田间试验。

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第一章 绪论

1.1 研究的背景和意义

1.2 送苗装置的研究现状

1.3 论文的主要内容和创新点

1.4 论文的技术路线

1.5 本章小结

第二章 蔬菜钵苗自动移栽机送苗装置的方案分析与设计

2.1 穴苗盘的选择及育苗要点

2.2 配套取苗机构的运动机理分析

2.3 送苗装置的设计要求与方案分析

2.4 双行蔬菜钵苗移栽机的传动方案设计

2.5 送苗装置的总体设计

2.6 本章小结

第三章 横向送苗机构的设计

3.1 螺旋轴的设计

3.2 不完全齿轮间歇机构的设计

3.3 横向送苗机构的三维模型

3.4 本章小结

第四章 纵向送苗机构的设计

4.1 穴苗盘输送机构

4.2 纵向控制机构

4.3 纵向驱动机构

4.4 纵向送苗机构的三维模型

4.5 本章小结

第五章 送苗装置仿真分析和有限元分析

5.1 送苗装置仿真分析

5.2 关键零件的有限元分析

5.3 本章小结

第六章 送苗装置总成设计与试验

6.1 送苗装置总成设计

6.2 加工与试验分析

6.3 本章小结

第七章 总结与展望

7.1 总结

7.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士研究生期间的成果