小型蔬菜移栽机的研究与设计.docx

1、小型蔬菜移栽机的研究与设计 学士学位毕业设计小型蔬菜移栽机的研究与设计学 生 姓 名：姚贵生学 号：200824024450指 导 教 师：万霖 所 在 学 院：工程学院专 业：机械设计制造及其自动化 中国大庆 2012年 4月 蔬菜移栽机的研究与设计 摘要 11 前言 62 移栽机械的国内外现状 83 设计方案的选择 83.1钳夹式移栽机 83.2链夹式栽植机 93.3 挠性圆盘移栽机 103.4 吊篮式移栽机 103.5 导苗管式移栽机 123.6带式栽植机19 4 机具的机构特点 204.1整机机构特点204.2主要技术参数214.3主要工作部件的结构特点及作用214.3.1 地轮214

2、.3.2 开沟器224.3.3 镇压轮224.3.4 覆土器224.4设计蔬菜移栽机械的原理234.4.1 零速原理234.4.2 栽植机械的结构设计235 地轮轴的校核 266 设计时间的安排 317 结论和总结 328致谢词329 主要参考文献、资料3410 附录一36摘要移栽是蔬菜生产过程中的一个重要环节，具有对气候补偿和使作物生育提早的综合效益。它可以充分利用光热资源，其经济效益和社会效益均非常可观。但目前移栽过程采用人工移栽，劳动强度大、作业效率低，难以实现大面积栽植制约了生产规模，影响了生产效益，同时也限制了蔬菜生产的发展空间。目前国内对移栽机械的研究和开发基本属于仿造，没有对国外

3、的移栽机进行重大的改进和技术上的突破，而且国外移栽机结构复杂，价格昂贵，在国内推广难度很大。因此设计一种新型的移栽机械已成为我国蔬菜种植业发展的迫切需求。本文在总结吸收了国内外各种移栽机的优缺点和实验室已有研究成果的基础上，基于一种钵苗移栽机构杠杆顶出式机构，设计了蔬菜钵苗移栽机。该机的特点有：结构简单，工作可靠；易保证株距的均匀性；能实现开沟、施肥、移栽和覆土等工序。该蔬菜移栽装置已公开发明专利(2008100630138)和实用新型专利(2008201211052)；并已公开发明专利蔬菜移栽装置的压盘装置(2009100992788)。本文主要的研究内容如下：1研究国内外各种蔬菜移栽机的结

4、构及原理和实验室已有的研究成果，从蔬菜钵苗移栽机移栽机构的机理分析入手，首先根据设计要求确定蔬菜移栽机整机的基本参数，然后根据整机结构，通过建立数学模型，应用MATLAB编写程序快速准确的确定传动比、顶杆相位差和顶出时间等机构重要参数。2根据已确定的参数，对蔬菜移栽机的核心部件一杠杆顶出式机构建立数学模型，基于MATLAB对杠杆顶出式机构进行运动学分析、动力学分析和参数优化，确定了六组杠杆顶出式机构的基本参数及相关机构的参数；根据确定参数应用UG软件对移栽机构进行实体建模，基于ADAMS软件对建立的移栽机构模型进行虚拟样机仿真，并进行结果分析，验证理论设计结果是否正确。3在蔬菜移栽机构研究的基

5、础上，根据农艺要求，为了完成开沟、移栽、施肥和覆土等工序，基于CAD技术对蔬菜钵苗移栽机关键部件进行计算机辅助设计，包括开沟覆土装置、压秧盘装置、施肥装置和传动系统。在传动系统中，部分用的是链传动，为了快速确定实际中心距和链节数，解决销轴的虚拟定位和链条的虚拟装配问题，基于UG软件对链条进行参数化研究。4为了实现对蔬菜移栽机的移栽装置零部件的系列化设计，以适应不同蔬菜移栽的农艺要求，对移栽机构进行数字化研究；用户可根据不同蔬菜的农艺要求，输入有关参数即可实现移栽机构的数字化变形设计；并对变形模型应用ADAMS软件进行仿真分析，验证变形模型是否正确；为提高设计效率，减少重复劳动，通过对UG二次开

6、发实现了装配图明细表的同步更新。5对蔬菜钵苗移栽机构进行加工研制和物理样机试验，基于实验台和高速摄像对其运动性能进行试验验证，确定机构是否满足设计要求。关键词：钵苗移栽机；移栽机构；计算机辅助设计；数字化设计关键词：蔬菜 移栽 机械AbstractTransplanting is a key process of vegetables production, have a comprehensive benefits of climate compensation and early crops growthOne Can make full use of its light and heat

7、 resources，and get an impressive economic benefit and social benefit as wellHowever，the previous Transplanting process possess disadvantage of labor intensity ,low working efficiency and difficult to realize its large scale production ,which restricts its production capacity, benefits and limits its

8、 developmentSpace omestic transplanters are mainly imitating the foreign transplanter,and have not maken any significant improvement and breakthrough for foreign transplanterFurthermore，the foreign transplanter own a complex structure and a high price，whichmake it difficult to popularize in ChinaThe

9、refore，to design a new type of vegetables transplanter has become an urgent demand of China S vegetable planting developmentBased on the summary of the advantages and disadvantages of the domestic and foreign vegetables transplanter and absorbed the research achievements of laboratory ,the paper des

10、ign a new type of vegetables transplanter on the basis of the portedseedling transplanting mechanism-the lever ejection mechanism，which is more simple，reliably and efficently and economic，as well as easily realizing open ditch ,fertilization ,transplanting，furrow cover et eThis device has publicly v

11、egetables transplanting invention patent(2008 1006301 38)and utility model patent(200820 121 1 052)，And has publicly invention patent of vegetables transplanting device ofplaten(2009100992788)The paper S main research are showed as follows：1Make a research of the abroad vegetables transplanter and p

12、rinciple of research results of laboratoryFirstly ,determine the basic parameters of the transplanter based on the mechanism analysis of the portedseedling transplanting mechanism and the requirement of designThen definite the important structure parameters quickly and accurately, such as the transm

13、ission ratio，phase separation ofejector rob and time of ejection by establishing a mathematical model program2Establish the mathematical model of the core components一一the lever edit action mechanism according to above-mentioned parameters of vegetables transplanter ,carry on the mechanism of kinemat

14、ics and dynamic analysis and on base of MATLAB software to select the best parameter of the six groups of the lever ejection mechanism and related institutionsModel the transplanting mechanism based on its parameters by UG softwareThen carry on the simulation analysis based on ADAMS software and deter