顶出式水稻钵苗有序移栽机的改进研究

摘要

水稻钵苗有序移栽技术具有明显的增产效果,越来越受到广大农民的关注。但是,该项技术目前在国内并未得到普及推广,一方面是由于钵体苗育秧成本高,但主要原因在于国内没有性能优良、价格适中的钵苗有序移栽机械,国外进口机型价格昂贵,农民负担不起。因此,对钵苗有序移栽机械进行研究具有非常重要的意义。
　　 凸轮-杠杆顶出式水稻钵苗有序移栽机,具有不伤根、不伤秧的优点。本文以课题组研制的第一代旋转鼠笼式有序移栽机为研究对象,对其进行试验,分析总结了其存在的问题,并在此基础上进行了改进研究。
　　 顶出式分秧机构是该移栽机的关键机构,针对机构作用冲击载荷较大的缺点,本文提出了一种用连杆铰连杠杆和顶杆的新方案。建立新机构的运动学和动力学模型,编程求解,并用ADAMS软件对其运动学和动力学特性进行虚拟仿真分析,验证了理论模型是正确的。理论分析结果表明改进后凸轮受到的载荷为29.84N,小于改进前的37.5N,相对减少了20％。
　　 针对原鼠笼式自动输秧装置输秧精度差,存在顶杆碰撞栅条的缺陷。本文对原鼠笼式自动输秧装置进行了整体方案改进:将原来凸轮与秧盘输送转笼同轴转动,改为不同轴传动,扩大顶杆有效行程;设计了导轨式自动输秧装置,将秧盘的输送方式由滚动式转为导轨式,并在此基础上设计了新的差速传动机构、齿盘驱动机构,确定了差速传动比和驱动轮的尺寸,大大减小了整个移栽机构的体积。最后测试了顶出率,较改进前提高了20％以上,并将顶出波动率控制在5％以下。
　　 在确定了差速传动比后,重新布置了传动系统,使整机的结构更加紧凑,尺寸更加合理。强化设计了支架系统,使各机构更加稳固,保证机构的工作精确度。改进设计了导秧装置,提高了其导秧性能,并适应于不同秧龄的钵苗。
　　 研制出新一代移栽样机,并进行了顶出性能试验。测定了在不同档位下,四种土钵含水率对顶出性能的影响。通过对顶出率和顶出波动率的分析,说明了新一代移栽机顶出率高,顶出性能稳定,验证了改进效果,以及钵盘育秧时应控制的土钵含水率的大小为20％-60％。