水稻作为中国的主要粮食作物之一,其生产能力直接影响着国家粮食安全。水稻钵苗移栽技术能够提高水稻产量、改善稻米质量,相对于水稻直播技术具有省种、省肥、生长周期短等优点;相对于毯状苗机插秧技术,可使秧苗提前一周分蘖,提高产量10%-20%。因此,推广水稻钵苗移栽技术能有效提高水稻生产能力,保证国家粮食安全。而实现这一目标的关键在于实现水稻钵苗机械化移栽,送秧机构是水稻移栽机械的重要工作部件之一,其作用在于为取苗机构准确的输送秧苗,使移栽机构能够实现按钵精准取苗栽植。水稻钵苗移栽机送秧装置分为横向送秧机构与纵向送秧机构,目前,国内外大多数水稻移栽机都是利用双向螺旋轴作为横向送秧机构的核心部件,技术己经趋近于成熟。而对于纵向送秧机构,直接采用高速插秧机上利用平带摩擦力带动秧苗运动的纵向送秧方式并不能保证钵苗移栽的按钵精准输送,国内外提出的多种用于水稻钵苗移栽的纵向送秧机构,又存在效率低、精度不高和结构复杂等问题,无法满足高速水稻钵苗移栽机高于250株/min移栽效率下的作业要求。本文针对高速水稻钵苗移栽机送秧机构的设计要求,设计了一种适用于高速水稻钵苗移栽机的纵向送秧机构。主要工作内容如下:(1)査阅国内外相关文献资料,总结了国内外水稻种植机械纵向送秧机构的研究现状,对现有纵向送秧机构的技术特点与存在的问题进行了细致分析,为本文的设计研究奠定了基础。(2)在保留原有机构合理设计的基础上,设计了一种由棘轮定位机构、秧盘输送机构和纵向驱动机构组成的纵向送秧装置。棘轮定位机构可以在驱动杆和定位杆的配合下实现棘轮的解锁和提前落位锁紧,解决了现有槽轮机构低速送秧不到位、高速送秧过量的问题;秧盘输送机构采用特制同步带配合钢丝的形式用以输送秧盘,以解决原有链条传动装配困难、震动噪音大等问题;纵向驱动机构主要由间歇摆杆机构与连杆机构组成,对驱动机构进行了运动学分析,并对其结构设计。(3)利用NX 8.0软件对纵向送秧机构进行了三维建模,然后在Adams 2010软件中进行了纵向送秧机构的虚拟仿真分析,通过观察仿真过程中棘轮的转动状态与仿真数据,验证了机构的可行性。(4)针对现有秧箱存在的问题,并根据所设计的纵向送秧机构结构形式,对秧箱的主秧架和副秧架关键零部件及整体结构进行重新设计:设计了一种新型秧盘定位支撑板;将送秧从动轴设计成7个相互独立的短轴,使秧箱结构模块化,方便加工与装配;重新布置了秧箱的整体结构,分析每个零件的功能作用,采用更加轻量化的材料,对秧箱建立了三维模型并装配评估。(5)加工和装配了物理试验样机,对纵向送秧机构进行了棘轮转动状态的验证试验,验证结果与理论分析、仿真结果一致;在课题组自主设计的水稻钵苗多功能试验台上对纵向送秧机构进行了送秧精度试验,试验数据表明当工作效率达到250株/min时,单次纵向送秧误差在±3mm以内,多次纵向送秧后没有产生累积误差,同时通过取苗试验观察秧箱与送秧机构、移栽机构的配合情况良好,工作性能可靠。