毕业设计论文小型钵苗移栽机载插机构的计算机辅助分析.docx

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1、本科毕业论文小型钵苗移栽机载插机构的计算机辅助分析Sma11bow1transp1antingseed1ingsintotheonboardcomputer-aidedana1ysis系（院）名称：机械工程系专业班级：机制4班学生姓名：指导教师姓名：指导教师职称：讲师20年6月第一章绪论31.1 国内外移栽机的历史和发展状况31.1.1 国外移栽机的发展状况31.1.2 国内移栽机械的发展概况41. 1.3国内移栽机械的主要问题41.2发展旱地钵苗移栽机械的必要性51. 3移栽机的分类及特点71.4 机械化移栽目前存在的主要问题101.5 选题分析（科学性、可行性论证）和内容11第二章总体方案

2、132. 1秧苗移栽的基本农艺要求132.4 主要技术参数132.5 移栽机作业的技术要求142. 3.1性能评定指标与检测方法143. 3.2钵苗栽植状态指标164. 3.3生产率性能指标185. 3.4移栽机适应性指标186. 3.5自动化程度指标197. 4结构特征与工作原理19第三章关键技术解决办法233.1 设计方法选择233.2 方案选择24第四章载插机构的设计及计算254.1 移栽机载插机构的设计254.2 具体设计过程254.3 .1方法学254.4 .2种植机械的输出运动需求264.5 .3连接参数的设计264.6 .4连接部件的分析274.7 2.5连杆尺寸的确定294.8

3、 连杆的运动轨迹分析314.9 .1运动分析314.10 2确定最佳运动轨迹324.11 械设计的初步研究344.12 构运动的三维仿真364.13 5.1计算机分析的基本思想364.14 5.2三维设计软件InVentOr介绍364.15 5.3机构的三维图374.16 要工作情况37结论39致谢41附录A42附录B45参考文献47第一章绪论1.1 国内外移栽机的历史和发展状况1.1.1 国外移栽机的发展状况国外移栽机的发展有以下几个主要特点：1 .国外发达国家钵苗移栽技术的研究与应用起步较早，栽植技术和设备的发展都很快。二十世纪三十年代国外就出现了手工喂苗的移栽机;五十年代,研制出多种不同

4、结构形式的半自动移栽机和简易制钵机;到八十年代，半自动移栽机已在生产中推广使用，制钵机已成系列。近十几年来，由于育苗过程逐步实现了机械化、工厂化和设施化,移栽机械发展迅速,一些定型的作物专用移栽机己先后投入市场,各种作物的移栽基本实现机械化,并研制出了各种全自动移栽机。2 .国外移栽机的各类较多，栽植器型式不同，所适合栽植的作物也有区别，但一般形式栽植器的通用性都比较强。二十世纪九十年代,钳夹式移栽机以意大利Checcchi&Mag1i公司生产的OTMA移栽机和荷兰Michigan公司生产的MT移栽机为多见,因这类移栽机秧夹易伤苗且工作效率低,近几年这类移栽机在国外应用较少,且有淘汰的趋势;挠

5、性圆盘式移栽机主要有日本丰收产业公司研制的0P290和0P210型全自动白葱移栽机,主要用于白葱的盘育钵苗栽植作业,此移栽机通用性差；吊杯式移栽机以意大利CheccchiOag1i公司生产的WO1f移栽机和Edwards农机厂生产的PERDU移栽机为主，多为偏心式结构，目前国外半自动吊杯式移栽机的发展己趋成熟，为了提高吊杯式移栽机的频率，美国学者对全自动吊杯式移栽机进行了研究;导苗管式移栽机按落苗方式分为推落苗式、指带落苗式和直落苗式三种，这三种机型的典型代表依次是:荷兰Michigan公司生产的ModeMOOO型移栽机，芬兰1annen公司生产的RT-2型移栽机和意大利Checchi&Mag

6、1i公司生产的TEX2型移栽机。以上移栽机大多适合移栽多种作物。3 .国外注重将移栽作业作为一个系统来研究，农机与农艺相适应，加强从育苗到移栽整个系统的研究，使育苗和移栽有机地结合。生产的各个环节都建立了一整套的规范化的操作管理制度，使育苗过程实现机械化、工厂化和设施化，使其作物的生产实现了商品化、系列化。4 .国外的移栽机向多功能联合作业机方向发展，这样大大缩减了劳动时间，减少机器进地的次数,降低了生产成本。例如美国鲍威尔系列移栽机，可一次完成移栽、覆土、浇水、施肥、镇压、喷药等工序，意大利研制的一种多功能联合移栽机，实现了膜上移栽，可开沟、注水、覆土、覆膜、移栽一次完成。国外各国的情况不同

7、，研制的移栽机特点也不尽相同，欧美等国家的移栽机适应性较强，而日本的移栽机一般只适用于一种作物，专用性强。但综上所述，到目前为止，国外移栽机械已十分成熟，多系列多品种，性能稳定,可靠性高,通用性好。1.1.1 1.2国内移栽机械的发展概况我国在旱地移栽机械方面的研究开发工作开始于二十世纪六十年代,到目前为止,已研究成功了多种类型的移栽机械,部分机型已申请了专利,可用于移栽多种作物,部分机型投入了小批量生产。20世纪70年代开始，我国研制裸根苗移栽机，最早用于甜菜移栽上；80年代研制成功了半自动蔬菜移栽机；同时，也从国外引进了多种用于移栽蔬菜烟叶甜菜等经济作物的移栽机械，但均因育苗技术落后、配套

8、性能差以及机具本身性能不稳定和生产率低等原因，都未能得到推广使用。近几年来，随着育苗技术的发展，以及劳动力成本的上升，推动了移栽机械的研制开发工作。目前，国内已经研制开发的钵苗移栽机主要以半自动为主；而全自动移栽机因结构复杂，成本高，尚处在研究起步阶段。国内的现有移栽机具在发展过程中，机型较多主要有中国农业大学研制的2ZDF型导苗管式移栽机4、黑龙东农垦科学院研制的2Z-2型玉米钵苗移栽机7、山东泰安研制的2ZM-2型和2ZM-ZA1型棉花移栽机、黑龙江农业机械工程学院研制的2ZX悬挂式秧苗移栽机和2YZ-1型烟苗移栽机10及四川研制的2ZYS-4型油菜移栽机等1.1.3 国内移栽机械的主要问

9、题（1）移栽机具型式各异，没有统一的标准，“三化”程度低，钵型也不一样，不利于育苗移栽技术的发展，同时机型和技术都不够成熟。（2）作业时要求喂入手精力高度集中，否则造成漏苗、缺苗，栽植手劳动强度大。（3）作业速度满足不了农艺的要求。（4）可靠性差，育苗、配水系统等措施不配套，制约了该项技术的发展。（5）国内对移栽机械的研究和开发属于仿造，没有重大的改进和技术上的突破。几乎所有的钵苗移栽机械都采用人工喂苗。（6）整机的作业速度受操作者喂钵速度的限制，作业效率较低。目前国内所有的机型均未超过每秒1株的极限速度。另外占用的人力较多，所有的机型几乎都是1人1行，机具作业成本偏高。（7）移植机具结构复杂

10、。现有的移栽机一般均采用地轮驱动，用链条、齿轮、杆件等完成喂入盘复杂运动，机具的造价较高，不适合我国的国情。1.1.4 国内移栽机械的未来发展趋势育苗移栽机械化是一个系统工程，应加强从育苗到移栽整个系统的研究，进一步地完善与移栽配套的育苗设施及相应的配套技术，使育苗过程实现机械化、工厂化和设施化，研究解决钵苗整钵、断根、装盘和运输等中间环节工作过程的机械化自动化问题，使育苗和移栽有机地结合，研制出多种自动、半自动移栽机，真正地实现我国农作物的育苗工厂化和移栽机械化。1.2发展旱地钵苗移栽机械的必要性（1）减轻劳动强度的基本要求我国旱地作物（粮食作物、经济作物或蔬菜）的移栽有着悠久的历史,长期以

11、来,人们对作物的移栽主要依靠人工,从制钵工序开始一直到钵苗入土,其中所涉及的各个环节如从土壤筛选、运输、制钵成型到钵上播种、施肥、浇水到钵苗的搬运以及到移栽机上的分苗等,几乎全部由手工完成,劳动强度大、费工费时、效率低下.况且其中的很多环节又与关键的农时相冲突,此时劳动力紧张,稍有疏忽,极易贻误农时。因此,研究和开发适合旱地移栽作业的机具,对于减轻移栽作业的劳动强度和提高移栽质量具有重要的意义。(2)提高经济效益的重要途径随着我国粮食生产水平的不断提高和经营方式的转变以及劳动力价格的上升，机械化育苗栽植技术必将越来越受到人们的重视,并逐渐在适宜的地区和适宜的作物上推广应用.在农业种植业生产上,

12、特别是蔬菜、花卉及一些经济作物的生产上,为了使产品提前上市以获得较得较高的售价和较高的经济效益,或者是在植物生长期较短的北方地区，为提高作物复种指数而提高单产，通常采用的是农业生产技术工世是在保护地条件下(大多数在日光温室内)，对植物首先进行钵体育苗，告诫钵苗生长到一定阶段并且外界的自然光照、温度条件适合于植物生长时,将植物钵体苗移栽到外界自然条件下的田间土壤上。这样可以获得以下几方面的经济效益：1 .早春提前育苗后移栽,可使植物的成熟期提前，从而提前产品的上市期，比在自然条件下生长的作物在价格上具有相对优势。2 .通过集中育苗后移栽,使作物在自然条件下的生长期相对缩短,从而可以提高复种指数,

13、进而提高土地的利用率和提高单位面积的产量。在我国东北地区，如果种植玉米采用移栽方式,可以使一年两熟成为可能,从而提高玉米的单位面积产量,这对增加农民收入和提高作物生产的经济效益无疑会产生重要的影响。3 .与作物全程温室生长相比，移栽作物只是在育苗期生长在温室,而大部分生长期是在自然条件下。这样,可以充分利用育苗温室的环境调节功能,并且降低作物整个生长期在温室内的生产费用，从而达到降低作物全程生产过程中的费用，提高生产的经济效益。(3)保证移栽作业质量人工移栽株距不能够保证均匀，成穴大小深浅很难一致，因而难以保证移栽速度一致.施肥后覆土少则易烧苗,施肥浇水也难以控制匀量.机械移栽能保证移栽质量,

14、保苗率高,栽植均匀度高,栽植致性好。移栽的实际比较证明机械移栽在各个方面都要优于人工作业。(3)机型的定位与农民的购买力相脱节.我国目前移栽机械的机型大多始于国外的机型,结构相对比较复杂且造价较高.总的来说,机型定位与农民的实际购买力具有一定的差距。(4)由于旱地移栽作物的品种、育苗方式、苗龄、行距、株距、种植密度及深度等方面在我国各地区存在很大的差异,对移栽机械的开发提出了挑战。(5)作物钵苗的育苗仍然以育苗床或营养土方式为主,所育秧苗不适合机械化移栽,移栽机械与育苗技术脱节,移栽机与秧苗不配套。(6)机具成本高,功能单一,不适合多种作物移栽。(7)户均种植规模小,不利于移栽机械的发展。(8

15、)对不同各类移栽机械与作物钵苗适应性的代作进行的不充分,对移栽机械工作原理以及机械与作物生长要求相适应性研究不足。1.5选题分析(科学性、可行性论证)和内容题目：小型烟苗移栽机载插机构的计算机辅助分析目前，我国旱地主要作物的栽培还是以播种方式为主。但是采用育苗栽植的面积也相当大。虽然栽植比直播费工、费时，但是却有着直播无可比拟的优势。在西北和东北地区，无霜期短，温度变化率大，春播采用直接播种方式时，由于低温造成烂种，影响出苗,并对幼苗造成冷害。而在作物生长后期，又常常受到早霜的危害。采用保护地育苗，棉花可提前播种育苗，玉米可提前1525天播种，待气温升高并稳定后再移栽到大田，有效防止冻害。在华北地区和长江以南地区，虽不存在无霜期短的问题，但采用一年两熟的平作方式，积温不足，各季节的接茬矛盾突出。采用育苗栽植方式可将播种期提前，延长棉花生育期，获得高产和稳产。本课题通过计算机辅助分析的方法来研究此移栽机的栽植过程,找到影响此移栽机栽植质量的主要原因,解决使用中的问题,为同类型移栽机的设计提供理论依据,对移栽机的制造生产和使用有指导意义;利用计算机辅助分析的方法进行农业机械的分析设计与直接试验验证的方法相比，可以大大减少昂贵的物理样机制造及试验次数,缩短开发周期，