近年来,伴随人口数量的急剧增长,工业化和城镇用地增加,土地沙漠化面积逐步扩大,致使可耕地面积逐年减少,粮食问题越来越严重。中国是一个人口大国,对粮食需求量很大,现有的土地资源稀缺,利用增加耕地面积来提高粮食产量,难以实现,依靠科技创新提高单位面积产量,发展高产高效农业成为保证粮食需求的必然选择。移栽技术具有直播难以比拟的优越性,可以缩短作物在大田的生长周期,提高作物抵御寒冷、干旱、盐碱和病虫害的能力,且能提高单位面积的产量和作物的品质,具有显著的节约成本、增加产量和增收效果。由此可见,移栽农艺对于保障中国的粮食安全具有极其重要的意义。虽然我国水资源总量大,但人均持有量少,且我国北方季节性干旱严重,土壤墒情差,严重影响农业生产。现有的灌溉方式,水量需求较大,不能充分利用水资源。另一方面,移栽后的注水有利于钵苗移栽后的存活。因此,探寻一种水利用率高,结构简单的注水装置成为完成旱田钵苗移栽急需解决的一个问题。本文综合国内外常见旱田钵苗移栽机具的研究现状,分析现有开沟或打穴移栽与注水装置的优缺点,设计提出了一种钵苗移栽用扎穴轮与穴注水机构及试验台,本文主要研究内容如下:(1)农艺上对单株钵苗移栽的注水量没有量化的要求,通过玉米钵苗土槽移栽试验确定注水量,为穴注水机构的设计提供理论依据。(2)结合农艺要求,分析扎穴轮与穴注水机构的特点和结构要素,提出各种形式的扎穴轮与穴注水机构,通过建模分析,选出最优的结构形式,建立数学模型,并对其进行运动学分析。(3)根据扎穴轮与穴注水机构的数学模型,基于VB6.0开发计算机辅助分析优化软件,介绍软件各模块的功能,利用优化软件进行扎穴轮与穴注水机构的结构参数优化,分析了该结构参数对工作轨迹的影响,找到一组能满足扎穴和注水轨迹要求的较优结构参数。(4)根据优化后的结构参数,在Auto CAD2008中进行二维图纸的绘制,在Pro/E5.0中建立三维模型并进行虚拟装配,将建立好的三维模型导入ADAMS中,进行虚拟样机试验。(5)根据扎穴轮与穴注水机构的工作要求,对试验台总体结构进行了结构设计,包括传动系统的设计。(6)结合设计的二维图纸,与机械加工厂合作,对扎穴轮与穴注水机构及其试验台进行了物理样机加工。(7)以出水口内径、电机转速、水箱液面高度为主要影响因子,注水体积为指标,对穴注水机构进行单因素与正交试验,以确定穴注水机构是否满足工作要求。