论文部分内容阅读
钵育移栽技术可以使玉米在我国寒地地区播种时,避免早春低温冻害等造成的损害,提高玉米产量及品质,并且通过机械化手段还可减轻劳动强度,促进早收早产、丰产减损,获得显著的经济效益。国外钵育移栽机通过视觉识别和液压、气动等自动控制技术实现了自动化作业,而国内研制的钵育移栽机自动化程度低,劳动强度大。针对国内半自动移栽机需要人工分苗、喂苗,劳动强度大等问题,本文在分析自主研制的生物质钵育秧盘性能的基础上,通过系统的理论分析及试验研究,设计一种玉米钵育移栽机的全自动供分苗机构,确定影响供分苗效果的因素顺序及最佳参数组合。(1)生物质钵育秧盘的性能研究通过育秧试验及切割试验,确定生物质钵育秧盘在育秧前后的形态特征参数及满足移栽状态时的含水率范围,以不同的分割方式(弯曲、正切、剪切、滑切)对钵盘进行切割破坏试验,以钵盘的完整率、伤苗率为评价指标,确定生物质钵育秧盘的最佳切割方式为滑切分割,为生物质钵育秧盘供分苗机构的设计奠定理论基础。(2)供分苗机构的设计及合理性检验通过理论分析及计算,进行供分苗机构整体结构的设计,根据生物质钵育秧盘的特性,设计特殊的供分苗及传动机构,通过确定各机构相应零部件的关键尺寸参数,选用合适的传感器及电动元件;根据钵育移栽的农艺要求,对机构整机进行三维建模及相关仿真分析,检验机构的设计合理性。(3)供分苗机构的性能试验研究根据仿真结果加工试制试验装置样机,根据农艺要求及工作原理分析,确定影响钵育秧苗分割合格的主要影响因素,通过单因素试验确定各因素水平,设计并进行二次回归正交旋转试验,建立试验指标(钵育秧苗分割合格率)与影响因素之间的数学模型,确定单一影响因素及各因素间交互作用对钵育秧苗分割合格率的影响,并对试验结果进行优化分析,确定了最佳参数组合,即切割刀旋转速度为175r/min、供苗轨道倾斜角度为40~o、电动推杆行进速度为33mm/s;确定因素影响的主次顺序为:供苗轨道倾斜角度>电动推杆行进速度>切割刀旋转速度;进行参数优化后的验证试验,结果表明:参数优化后钵育秧苗分割合格率与理论误差小于5%。