油菜幼苗移栽机自动取苗机构结构设计【钵体育苗移栽】

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From the statistics of agriculture ministry in the end of 2007, the area for winter planting rape is 14.59 million mu in Hunan province, and the area suit for winter planting rape can reach up to 30.00 million mu , which reveal a large potential in the rape industry. The development of transplant machine is slowly in China, so the transplant of seedling is almost all completed by artificial, which high in labor intensity and production costs but low in production efficiency and transplanting quality. Therefore, to realize mechanization of the rape-transplant is in a hurry for agricultural production. The bowl seeding planting technology is widely used in the domestic and 1  overseas with the gradually maturing bowl seeding technology. Key words:ransplant, mechanization, bowl seeding , rape 1前言 育苗移栽具有对气候的补偿作用和使作物生育提早的综合效益，其经济效益 和社会效益均十分显著。栽植机械化可以减轻劳动强度、提高生产效益和保证作 业质量，是影响育苗移栽技术推广的关键。我国从60年代开始研究旱地栽植机械， 初期的栽植机主要用来移栽玉米和棉花等作物。但农机和农艺明显脱节，忽略了 综合经济效益，更没有科学地分析育苗移栽机械化过程的种植技术难题，从而使 这一技术搁浅。近几年，由于国家对农业高新技术的推广应用的重视，以及劳动 力成本的上升，育苗移栽得到了科研和生产部门的广泛关注。 【32】 1.1课题研究的意义 目前我国的移栽机械，根据移栽机工作时需要的人工干预程度，移栽机械大 致有两种：①半自动栽植机，在栽植过程中，由人工分出单棵的秧苗喂入栽植机， 由机具完成开沟、栽苗、扶苗和覆土等工作。人工喂苗频率一般在60株/min左 右，我国目前研制和推广的栽植机基本上都是半自动的。②全自动栽植机，由机 械或人工喂入一组秧苗（如一张苗盘），由机具完成分苗和栽植任务，称为全自 动栽植机。我研究的课题则是油菜自动移栽机的一个关键部件的设计——自动取 苗机构结构设计 【18】 。 1.2研究课题所涉及的领域在国内外的研究现状及发展趋势 1.2.1国内外移栽机的发展现状 （1）国外移栽机发展概况 国外发达国家20世纪30年代就出现了手工喂苗的栽植机具，50年代研制 出多种不同结构形式的半自动移栽机和简易制钵机，到80年代，半自动移栽机 已在生产中广泛使用，制钵机已成系列。目前，一些发达的国家已实现甜菜、玉 米、蔬菜和烟草等旱地作物的育苗工厂化和移栽机械化。机型比较成熟，工作可 靠性较好，推广应用广泛。栽植机械以半自动为主，全自动机型均因结构过于复 杂，价格高而没有广泛推广 。 【30】【25】 （2）国内移栽机发展概况 我国的旱地栽植机械的研究开始于20世纪60年代，起步较早，但农机和农 艺明显脱节，忽略了综合经济效益，更没有科学地分析育苗移栽机械化过程的种 植技术难题，从而使这一技术搁浅。近年来，栽植机械伴随着旱地育苗移栽技术 2  的研究和推广而发展起来，已成为科研和生产部门关注的问题之一，又有多种新 型栽植机械出现。但总体来讲，目前我国研制使用的栽植机械仍处于起步阶段， 以半自动为主。目前，移栽机按栽植器型式可分为钳夹式、链夹式、吊杯式、导 苗管式及挠性圆盘式移栽机。不同型式的移栽机有其各自的特点，适合不同作物 移栽的要求。目前国内已有的移栽机主要适用于秧苗株高<30cm，株距大于>20 cm的玉米、甜菜和烟草等作物的移栽。而国内正在加紧移栽机的研制工作，主 要有：黑龙江省白桦耕作机厂研制2YZ一2，2YZ一4和2YZ一6移栽机；苏州 金果实农业技术装备有限公司生产的多功能移栽机和2ZM一1型秧苗栽植铺膜 机；内蒙古农业大学机械厂研制的2ZT一2型甜菜移栽机；北京京鹏有限公司生 产的PCI0移栽机；辽宁省鞍山市农业机械厂与中国农业机械化科学研究院合作 进行研制的国家“九五”科技攻关项目一玉米、蔬菜移栽机等 【5】【4】 。 1.2.2自动取苗装置的发展现状 目前移栽机自动取苗装置的研究还较少，通过大量文献收集概括有以下几 种，从实现机构分为机械式和气吸式，从取苗类型分为机械夹苗取苗式、机械夹 土取苗式和气吸气吹自动排苗式 。 【20】【28】 1.3国内移栽机械化发展存在的主要问题 经过40年的研究和推广，我国的旱地栽植机械有了较大的进展，但是目前 仍然处在起步阶段，在许多方面还是空白，研制的移栽机几乎没有得到推广应用， 这其中存在许多低水平的重复研究、农机和农艺脱节、相关技术及机具不配套等 问题。其中主要包括以下几个方面：1、移栽机与配套技术机具脱节；2、机具的 “三化率”低，可靠性差；3、机具自动化程度尚待提高 【21】 。 1.4本课题的研究内容 （1）在查阅、分析、研究相关文献的基础上，完成开题报告和文献综述； （2）广泛查阅资料，通过各种渠道了解移栽机自动取苗装置； （3）以现有的一些移栽机设计为参考，深入研究油菜移栽机自动取苗装置； （4）运用机械设计及机械原理等专业知识对该课题做机构及机械传动方面 的相关参数设计，并进行一些实体建模设计。 2取苗机构的设计 取苗机构是油菜移栽机的重要组成部分。通过该机构从苗盘中取出并送至栽 植机构，完全替代油菜移栽机中的人工喂苗过程，将人从繁重、重复的工作中解 脱出来，同时极大提高了移栽机的工作效率。 3  设计的取苗机构主要分为三个部分，分别为拔苗机构、输送机构、落苗机构。 本装置设计的要求和依据有以下方面：苗的平均高度是100mm，输送装置要 求每分钟输送60棵幼苗到栽植系统，株距为200mm，而且苗盘中每个空腔的尺 寸为30mm×30mm。其穴盘的形状如下图，而我设计的装置只是用于单排穴盘的 取苗 【24】 ： 图1穴盘结构 Fig.1 Structure of Plug 我设计的机构的基本设计图形如下： 图2自动取苗机构的整体结构 Automatically take the seedlings in the overall structure Fig.2 2.1拔苗机构的设计 拔苗机构是将苗从苗盘中取出，并送至开始传送点处的过程。为了实现这一 过程，设计了一个对辊拔苗机构装置。倾斜安装，且对辊轴的前部分有螺纹，便 于输送幼苗。 基本结构如下所示： 4  图3对辊拔苗装置 Fig.3 To pull seedlings devices on the roll 2.1.1本装置的主要结构及安装 这个装置主要包括安装架，两根拔苗对辊轴，拔苗对辊安装架，拔苗对辊 开口支架和轴承等，所述的拔苗对辊开口支架与拔苗对辊安装架的下端直接安装 在安装板上，其下端为长方体，上端为与水平面法线成一定角度固连的安装板， 利于两根拔苗对辊轴的斜角度安装，第一拔苗对辊轴和第二拔苗对辊轴通过轴承 水平安装在拔苗对辊安装架和拔苗对辊开口支架上，所述第一拔苗对辊轴和第二 拔苗对辊轴之间的间隙刚好使得钵苗通过，第一拔苗对辊轴和第二拔苗对辊轴通 过动力装置带动并且第一拔苗对辊轴和第二拔苗对辊轴相对运动，使得钵苗在第 一拔苗对辊轴和第二拔苗对辊轴的带动下，通过第一拔苗对辊轴和第二拔苗对辊 轴之间的间隙从下往上运动，达到将钵苗盘中的钵苗拨出的效果。 2.1.2工作原理 当钵苗盘中的钵苗进入到第一拔苗对辊轴第一拔苗对辊轴和第二拔苗对辊 轴第二拔苗对辊轴的中间，通过对辊轴的对辊夹持住钵苗，对辊机构的对辊作用 给定钵苗一个向上的力将钵苗从钵体中拔出，同时斜角度安装的对辊起到螺旋输 送的作用，将钵苗输送至输送机构，到此拔苗过程完全实现。 2.1.3对辊轴的参数设计及动力选择 对辊轴在工作的时候，不仅要进行拔苗，同时也需要将苗运到输送装置处， 因此，对辊轴的表面选用螺纹，这样即可同时拔苗和运送的过程 。 [17][18] 5  +和右旋；按螺纹母体形状的不同可分为圆柱螺纹与圆锥螺纹；按照齿形分 为三角螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹等。根据所设计的机构的特点及使用要求和性 能，本机构采用矩形单线螺纹。 取苗从拔出到运至输送装置的苗的高度h=100mm，由于拔苗机构的对辊轴还 需要完成螺旋输送的过程，要实现这一过程只需要保证拔苗完成的过程和将苗运 送到输送装置的时间t相等即可，设对辊轴转动时的转速为n，对辊轴的螺距p， 【22】 螺纹的中径d，则有一下关系 ： h t =（v是输送速度） (1) (2) v πnd v = 60×1000 H=0.1m 则有 t = 0.1×60×1000 πnd (3) (4) (5) pn t 60 输送的距离 AB = pn = 30 60 取螺距p=3，AB=240，则有转速n=600r/min，d=22mm，公称直径选24mm，由于 属于传动螺纹，所以选择单线矩形螺纹,轴长240mm，支撑部分轴长150mm，直径 20mm。输入的功率P=FV=0.75kw。 【19】 工作部分的和联接部分的主要结构参数有大径、螺距、导程、牙型角等。 根据对辊轴的作用，初步选定轴的直径为35mm，长度为240mm。轴的尾端属 于安装部分因此直径选用20mm长度150mm即可。 选定公称直径d = 24mm查表10-1得d2 = 20.052mm 螺距P=3 d1 = 20.752mm 导程 S = nP =1×3 = 3 (6) (7) 螺旋升角 tanψ = nP πd2 = 0.043 矩形螺纹牙侧角β = 3，所以牙型角α = 2β = 6(8) 0 0 由于对辊轴的主要作用是传动，所以不需要校核。 2.1.4动力传输装置 该动力装置通过电机然后再通过一对锥齿轮传动到对辊轴，由计算初步确 定，锥齿轮的输入功率为0.75kw，工作转速为600r/min，平稳均匀转动，两轴 6  交角∑= 750，传动比i=1，材料选用40Cr，调质处理加工精度7级。由上述已 知条件，可以考虑采用一对直齿锥齿轮，其特点为齿形简单，制造容易，成本低。 直齿锥齿轮选取大端面模数m=3，齿数z=40，齿形角20°，齿顶高系数ha =1顶 隙系数c*=0.2.则锥齿轮的几何参数计算过程如下 【12】 ： 分度圆直径 分度圆锥角 d1 = d2 = mz =120mm (9) (10) sin∑ δ1 = arctan = 37.5 0 i +cos∑ ∑ 0 δ2 = −δ1 = 38 (11) （12) d1 外锥距 R = =100 2sinδ 齿顶圆直径 齿根圆直径 da = m(z + 2cosδ) =124.76mm d f = m(z − 2.4cosδ) =114.28mm 表1锥齿轮参数 (13) (14) Table.1 Parameters of the bevel gear 大断面模数M 3 齿数Z 圆锥角δ1 外锥距 R1 齿顶圆直径da 齿根圆直径d f 分度圆直径d 齿顶高系数ha 顶隙系数c 40 20.5° 88.89 122.76 113.25 120 61.5° 68.27 122.86 116.56 1 0.2 2.2输送装置的设计 2.2.1主要构成部分： 输送装置包括对称设置的两套皮带输送装置，两套所述皮带输送装置通过动 力装置带动相对运动，两套所述皮带输送装置的皮带在水平面上相对设置，所述 第一皮带和第二皮带之间设有间隙为传送通，所述皮带输送装置包括主动带轮、 从动带轮、和多个引导带轮；所述至少一套皮带输送装置的引导带轮通过压紧装 置安装在所述安装板上，所述压紧装置使得两套所述皮带输送装置的所述引导带 7  轮相对紧压，所述压紧装置包括导轨、复位弹簧、柱形管、引导轮套杆支架和支 撑架，所述导轨和所述支撑架安装在所述安装板上，所述引导带轮安装在所述引 导轮套杆支架上，所述引导轮套杆支架滑动安装在所述导轨上并且可沿所述导轨 移动，所述柱形管安装在支撑架上并且设置在支撑架和引导轮套杆支架之间，所 述柱形管上安装有复位弹簧，所述复位弹簧的一端与引导轮套杆支架接触，另一 端通过套装在柱形管上的套筒挡住；所述套筒的另一端与支撑架固连。所述皮带 输送装置通过主动轴输送动力，主动带轮安装在主动轴上，所述主动轴上安装有 主动链轮，主动链轮通过链条与安装在从动轴上的从动链轮连接，所述从动轴上 还安装有主传动齿，另一套皮带输送装置的从动轴上安装有从传动齿，主传动齿 与从传动齿啮合传送动力，从而使得两套皮带输送装置相对运动。 【14】 2.2.2工作原理 输送机构的第一皮带和第二皮带将钵苗从输送机构的输入端输送到输出端， 皮带输送装置的引导带轮通过压紧装置安装在所述安装板上，所述压紧装置使得 两套所述皮带输送装置的所述引导带轮相对紧压，因此为给对辊加速落苗机构提 供工作空间，在压紧装置的带动下使得两皮带输送装置的皮带之间可以根据钵苗 被夹持的茎秆直径的大小来相应的调整压力，驱动轮右端设计引导轮，引导轮支 架通过链传动由第一驱动轮支架提供动力；第一驱动轮和引导轮一起为第一V 型皮带提供旋转动力，第一左导向轮、第二左导向轮为皮带提供导向作用，第一 左从动轮能在x轴方向上运动，第一V型皮带宽松时，复位弹簧的弹簧力推动从 动轮套杆支架往左运动起到拉紧皮带作用，当第一型皮带张紧时，在拉力作用下 拉动从动轮套杆支架往右运动压缩复位弹簧，从而达到调节第一V型皮带31在 x轴方向间隙的作用，同理第一左从动轮调节第一V型皮带在x轴方向间隙；通 过第一V型皮带和第二V型皮带的对辊作用夹持钵苗，将拔苗机构拔取的钵苗输 送至对辊加速落苗机构，在输送过程中，钵苗被夹持的茎秆直径有大小之分，当 钵苗直径较大时，第一皮带第一V型皮带受力固定不动，第二皮带第二V型皮带 受力将往外挤压，在挤压力作用下，导向轮压紧装置套杆支架往外挤压复位弹簧， 使得第一皮带和第二皮带之间的间隙适应钵苗的茎秆直径，同时向外部（y轴方 向）微量移动调整间隙，而当被夹持的茎秆直径变小时，在复位弹簧的弹簧力作 用下，导向轮压紧装置带动套杆支架带动导向轮和第二皮带第二V型皮带向内微 调，可实现第一V型皮带和第二V型皮带之间输送间隙的从而实现自适应调节。 8  图4传动装置的示意图 Fig.4 A schematic view of the transmission means 皮带张紧装置如下图所示： 图5张紧装置 Fig.5 Tensioning means 此张紧装置不仅可以起到张紧皮带轮的作用，由于油菜幼苗的大小不一样， 所以又可以起到调节对辊皮带传动之间的间隙的作用。 【15】 2.2.3输送装置的参数选择与计算 9  1、动力的设计选择 根据要求可以设定所选动力机为Y系列三相异步电动机，其额定功率P=0.75KW， 转速n1= 600 r ，传动比i=2，由于属于农用机械，所以一天运转的时间大约 为8h。 首先选定V带的型号：由《机械设计基础》教材表11-6查得工作情况系数Ka=1， 所以计算功率 Pc=Ka Pc = K AP = 1*0.75 = 0.75KW (15) 根据 Pc和n1由《机械设计基础》教材图11-12确定选用A带。 确定带轮基准直径：由《机械设计基础》教材表11-7取主动轮的基准直径 d1=d2=125mm (16) 由《机械设计基础》教材表11-7取d2=200mm。这是将使n2降低，但其误差在 范围内，所以允许。 + − 5% 验算带的速度：根据教材公式11-15，带的速度为 πd1n1 v = = 3.925ms (17) 60×10000 带速在5-25范围内，带速合适。 确定V带的基准长度和传动中心距：根据0.7（d1+d2）< a0<2(d1+d2),初定中 心距a0=220mm。由公式11-2计算带的基准长度 (d2 −d1) 2 4a0 L0 = 2a0 + π (d1 + d2)+ = 752.5mm （18) 2 根据教材表格11-2选取带的基准长度为 Ld=800mm。 按照公式11-22计算实际中心距 a ≈ a + Ld − L0 ≈ 204mm (19) (20) 0 2 验算主动轮上的包角：根据教材公式11-1得 − d2 −d1 ×57.3 =180 ≥120 0 0 0 α1 =180 0 a 主动轮上的包角合适。 确定带数：由教材可知 Pc z = (21) (P0 + ∆P0)KαKL 根据 α1 =161.6，查表11-5，得 Kα = 0.95;根据 Ld = 800mm ，查表11-2，得 KL = 0.85;由n1=1440r/min，i=2， d1=125mm，查表11-3和表11-4，得 10  P0 =1.909kW,∆P0 = 0.168kW，则 Z=1.06 取z=1根。 确定带的张紧力：由公式11-23得单根V带张紧力 F = 500× P 2.5 −1)+0.1×3.952 C ( 2 =145N (22) (23) 0 zv Kα 计算带传动作用在轴上的载荷： α1 FQ = 2zF0 sin = 290N 2 轴的校核： 1，各轴的转速： 第一根轴： n1 = 600 r min (24) (25) 第二根轴： n2 = 600 r min 2，各轴功率 第一根轴： P1 = P = 0.75kW P2 = P1×η = 0.72kW (26) (27) 第二根轴: (其中查表可得η 取0.96) 3，各轴转矩 第一根轴： P T1 = 9550 n 1 =11.94N / m （28） （29） 1 P 第二根轴： T2 = 9550 n 1 =11.46N /m 1 4.轴的结构尺寸设计 已知输出轴上的功率P1=7.5KW，转速nⅡ =1440r /min， P2 = P1η = 0.72KW （31） 11  转矩 T 2=11.46N/m (32） （33） （1）选择材料初步确定轴的最小直径 选取轴的材料为45钢，调质处理。查表7-11，取C=112，于是得 P2 dmin ≥ c3 = 24mm N2 最小轴径显然是安装大带轮处轴的直径，由于此处开键槽故将直径加大 10%-15%，取dmin = 30mm （2）轴的结构设计 【24】 图6轴的结构示意图 Fig.6 The shaft of the schematic structure view 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 （1）第一段轴长17，直径30，查表6-11可得普通V带带轮宽B=20，取B=25mm， 为了保证轴端挡圈只压在大带轮上而不压在轴的端面上,大带轮与轴的周向定位 采用平键连接。查表5-73选用的平键尺寸为：b×h×L=10mm×8mm×18mm。 （2）第二段长242密码，直径35mm。。 （3）第三段设计直径为38mm，长度设计为51mm （4）第四段长度为96mm。 （5）初步选择滚动轴承：轴主要承受径向力作用，故选用深沟球轴承，参照工 作要求，并根据d2 = 34mm，查表8-23选择深沟球轴承6007，其尺寸d×D× B=35mm×62mm×14mm，故lⅢ−Ⅳ = l =14mm轴的总长为273mm。 3，轴上载荷的计算 已知皮带轮对轴的压力 F0 =145N，转矩T2 =11.46N.m，取带轮为GA = 30N并且 假设重量在轴上呈线性均匀分布 受力分析 12  带轮 水平力 铅垂力 Fr = F0 =146N Fa = GA = 30N 选择轴的材料，并确定需用应力：选用45钢正火处理，由教材表14-1查得强度 极限σ B = 600MPa，由教材表14-5查得其许用弯曲应力[σ −1b] = 55MPa. 由轴的结构设计草图克制轴的支承跨度为L=614mm 按照弯扭合成校核轴的强度 ： 【22】【24】 ①求水平面支反力： FAH = F0 =146N = F2t MCH = FAH L2 = 9782N.mm （34） （35） （36） ②绘制水平面弯矩图 ③求垂直面支反力：由∑M B = 0得 L + Fa d − FAVL = 0(d =125mm) Fr 2 2 FAV = 87N FBV + Fr − FAV = 0 FBV = 59N 由∑ F = 0得 （37） ④绘制垂直面弯矩图：截面C左侧弯矩 MCV = FAV L2 = 5829N.mm 截面右侧弯矩 （38） MCV ' ; = FBV L2 = 3953N.mm ⑤绘制合成弯矩图：根据M = M H 2 + MV 2得 2 MC = M CH + M 2 CV =11387N.mm （39） M ' C = M 2CH + M '2CV =10550N.mm ⑥绘制转矩图： T = Ft d =18250N.mm （40） （41） 2 ⑦绘制当量弯矩图： M e = M +(αT) 2 2 13  由当量弯矩图和轴的结构图可知，C和D处都有可能是危险截面，应当分别计算 其当量弯矩。但是由于D点不用要求设计，所以只需要校核C点。而此处可将轴 的扭转剪应力看做脉动循环，取α ≈ 0.6，则 C截面有：M ce = M C +(αT) =15205N.mm 2 2 M ce = M C =10550N.mm （42） ' ⑧校核危险截面处的强度： M ce M ce σ eb = Wc = 3 ≤ 55MPa （43） 0.1×d2 故轴的强度足够。 图7轴的校核与强度计算 Fig.7 Verification and strength calculation of axis 5.滚动轴承的设计计算 【11】【1】 已知装轴承处轴径d=33mm，转速n=720r/min,选用深沟球轴承6007， c = 8600N 14  轴承载荷校核 对深沟球轴承，其径向基本 额定载荷 1 Cr = f pP ⎜ ⎛ 60n ⎞ ⎟ ⎠ ε Lh ft ⎝ 10 6 中Cr—基本额定动载荷，查表8-23得Cr=8.6kN f p—载荷系数，查表8-15取 f p=1 P—当量动载荷，N ft—温度系数，查表8-14得 ft=1 Lh—基本额定寿命，本机预设寿命 Lh=4000h n—轴承转速，r/min ε—寿命指数，对球轴承ε=30 带入数值求得P=1723.44N故在规定的条件下，6007轴承可用。 2.2.4输送装置的参数 小带轮的输入功率： P P1 =ηn （44） （45） 2 ηn =η1η2 = 0.921984 2 P1 =ηn P2 = 3.45744KW （46） η1表示V带的传动效率取0.96 η2表示一对滚动轴承的传动效率取0.98 根据要求输送装置每分钟要输送60棵幼苗且株距为0.2m。 输送V带的速度v = 0.2×60 = 0.2ms 60 取输入轴小带轮的直径为125mm，由 πd1n1 v = （47） （48） 60×1000 小带轮的转速 n1 = v×60×1000 = 30.57 r min π ×d1 由表11-6查得工作情况系数 K A =1,所以计算功率 Pc = P1×K A = 0.345kW （49） 根据图11-12，根据Pc和n确定选用A型带 15  由Pc=FeV（Fe表示V带的工作阻力）得 【25】 Fe=17.25N （50） 设一根皮带的紧边拉力为F1，松边拉力为F2，则有 Fe=F1—F2 （51） （52） F1 = e fα F2 本装置采用一个主动轮，两个从动轮，两个引导轮。选定跟们的直径分别为 125mm、160mm、200mm、180mm、125mm。如下图所示 图8带轮间的中心距的关系图 Fig.8 Pulley center distance between the diagram 有前面的计算可知轮1和轮2的中心距为220mm，设从右至左半径依次为 r1,r2,r3,r4,r5. 根据已知关系有： tanα (r2 −r2) = 220 （53） （54） 2 可得tanα = 6.3 2 依次可以算出剩下几个带轮之间的中心距，依次为252mm、126mm、350mm。 2.2.5对辊装置之间的动力传动参数 由于是对辊装置所以动力由一侧传到另一侧时需要用齿轮传动 。 【9】【27】 根据要求及设计，齿轮之间的中心距为130mm，而这对齿轮作用主要是传递 动力，所以可以选择传动比i=1，可求出分度圆的直径d=mz=130mm，选m=2.5， 即可得出 齿数 z=52 （55） （56） 齿顶圆直径 齿根圆直径 da = m(z + 2) =135mm 16  d f = m(z − 2.5) =123.75mm ha = m = 2.5mm （57） （58） （59） 齿顶高 齿根高 齿高 hf =1.25m = 3.125mm h = 2.25m = 5.625mm （60） 2.3落苗机构的理论设计 2.3.1落苗机构的结构 对辊加速落苗机构包括第一对辊轴、第二对辊轴、第一对辊轴支撑架、第二 对辊轴支撑架、滚动轴承，第一对辊轴（第二对辊轴）通过滚动轴承安装在对辊 轴支撑架上，第一对辊轴支撑架（第二对辊轴支撑架）与安装板固连。 2.3.2落苗机构的工作原理 输送机构送苗机构输送的钵苗达到输送机构的输出端在引导轮末端处后，由 于一旦没有V型皮带的夹持，将钵苗在重力的作用做呈现斜抛动，在有限时间内 落入对辊落苗装置的第一落苗对辊轴和第二落苗对辊轴之间的落苗口处两对辊 轴中心处，对辊轴夹持钵苗的基质处，通过对辊的作用过程取消钵苗向后运动的 水平速度，同时给定钵苗一个向下运动的加速度，加速钵苗向下运动，缩短向下 运动时间过长造成的投苗误差。 【4】 3其他主要零件的选择与润滑 可调性导轨4个、复位弹簧4个、柱形管4个、引导轮套架6个、支架6 个、套杆支架4个、M10螺栓10个、深沟球轴承6个、对辊轴支撑架2个、普 通平键5个。 齿轮的润滑：由于都是开式齿轮采用人工定期加油润滑 深沟球轴承的润滑：采用脂润滑。 4结束语 钵体育苗技术是一种非传统的常规苗盘育苗的新型育苗技术，育苗移栽具有 培育壮苗，解决作物栽培季节矛盾，促进粮油增产的优势。随着钵体育苗技术的 发展与日渐成熟，秧苗移栽技术也越来越收到广大农机专家与种植户的重视，钵 苗移栽机械在国内外取得很大的发展与应用。 【6】 国外一些发达国家在2000年以后，随着插秧机技术的日渐成熟及广泛使用， 17  其栽植臂的机构开始在移栽机的取苗部件上得到推广，从而得到了一些插秧机栽 植臂衍生的少数的移栽机取苗部件。比如2000年韩国的K.H.Ryu研制了由伺服电 机、单片机、视觉系统及其传感装置组成的栽植机机械手，其在室内静态的试验 中，取苗成功率已经达到了90%，但该种装置只适宜定点取苗，并不适宜环境复 杂的大田作业，可靠性也有待加强。美国FrankW.Faulring等人为实现自动移栽 机设计的真空泵式取苗系统。工作原理为：取苗时，苗盘（包括底盘）被整体放 入定位装置，随后将底盘抽出，所有钵苗稳稳地落在后备托盘上。后备托盘上有 一个落苗口孔连接落苗管，当移动钵苗至与这个落苗口孔相对中时，钵苗在自重 力及小电机驱动压缩机产生的吸引力作用下，将钵苗自穴盘成功吸落，经过导苗 管后再完成栽植作业。待取钵苗由相应驱动装置依次移至此落苗口孔，继而实现 连续取苗。由于所有力都作用在使苗做向下方向的运动，所以在操作中不存在有 钵苗侧向翻转等的问题。此操作能够保证较好地达成取苗栽植来实现增产的效 果，但是这种移栽机成本高。 【5】 目前国内蔬菜栽植全部用人工完成，油菜栽植机几乎是空白，研究工作非常 少，就其当前的发展状况，我国油菜栽植机械的研究和应用还处于发展阶段。而 且国内对移栽机械的研究和开发仿造较多，还没有重大的改进和技术上的突破。 几乎所有的钵(育)苗移栽机械都采用人工喂苗。同时，国内的很多专家也开始着 手取苗部件方面的研究。比如：2000年华南农业大学的马瑞峻等人提出了一种人 机结合的全自动2自由度机械手式穴盘水稻钵苗有序移栽机械的设计方案，由单 片机控制的机械手自动地完成穴盘水稻秧苗的有序抛栽作业，自动化程度得到了 大幅度的提升，但其秧夹开启时的可靠性尚未得到进一步的验证。 长期以来国内外农机专家与学者对移栽机械进行研究，取得一定的发展，但 国内目前市场上出现或者公开的移栽机械的打孔栽植部件仍不能满足生产的需 要。因此，有必要研究设计一种结构简单、成本较低并能满足农艺要求的新型拔 苗、送苗、落苗装置。 4.1本实用新型与现有技术相比具有以下优点： 1)能够实现自动拔苗，不需要人工喂苗，节省劳动力，节约成本； 2)将栽植系统中拔苗、排序、输送、落苗等四个工序连贯实现，实现一体式 工作，既提高机构的工作效率又保证机构的运动平稳可靠； 3)实现不伤苗的排序与输送，工作过程中皮带轮之间轴向与纵向的间隙能够 自动调整，两皮带轮之间间隙始终仿形秧苗茎秆直径； 18  4)机构整体结构简单、易加工制造、成本低、适应性好，适合我国国情 4.2论文的不足与展望 本文的相关理论设计计算可能严谨性不是很好，而且一些小部件的，小零件 的设计也很粗糙，同时本装置还可以进行进一步的研究，以求达到经济与使用性 并进，早日实现大面积的移栽自动化。 参考文献 [1]尹业宏,孙金风,安宁,等.同步扶正棉苗移栽机设计[J].湖北农业 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