畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-幼苗移栽機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

事實(shí)上，目前國(guó)內(nèi)研制的部分移栽機(jī)在性能方面與國(guó)外目前廣泛采用的移栽機(jī)的性能幾乎機(jī)同，但是，國(guó)外的移栽機(jī)與育苗技術(shù)已成為一體，密不可分，因此應(yīng)用廣泛。移栽機(jī)的研究開發(fā)應(yīng)當(dāng)仍以半自動(dòng)為主，半自動(dòng)移栽機(jī)盡管栽植速度不快，還需要一定的輔助工，但是它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低、適應(yīng)性好、使用方便，適合我國(guó)國(guó)情。移栽機(jī)研究開發(fā)不應(yīng)當(dāng)單純追求自動(dòng)化和高速度。國(guó)內(nèi)移栽機(jī)械目前研究開發(fā)的重點(diǎn)，仍應(yīng)放在半自動(dòng)機(jī)型方面，形成標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和規(guī)格化，以滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不同需要。許多作物的移栽要求比較特殊，需要開發(fā)專用移栽機(jī)，國(guó)內(nèi)在這方面存在空白。根據(jù)作物缽苗移栽的農(nóng)藝要求，在分析了國(guó)內(nèi)外眾多移栽機(jī)的基礎(chǔ)上優(yōu)化設(shè)計(jì)了適合棉花營(yíng)養(yǎng)缽育苗移栽的的關(guān)鍵部件，并通過(guò)作業(yè)效果調(diào)查，分析研究了機(jī)械栽苗的一般規(guī)律，找出了影響栽苗效果的若干因素，確立了主要的工作部件的參數(shù)選擇，從而我設(shè)計(jì)出了這臺(tái)棉花幼苗移栽機(jī)。它具有很強(qiáng)通用性，可以實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，機(jī)的利用率提高移栽。降低移栽機(jī)成價(jià)格，充分發(fā)揮現(xiàn)代大工業(yè)的特點(diǎn)，性能優(yōu)異，能夠進(jìn)行批量生產(chǎn)，降低移栽機(jī)成本。Infact,therearecurrentlypartofthetransplantingmachineintermsofperformancetechnologyofbreedingseedlingsandtransplantingmachineabroadhavebecomeone,andtheyareinextricablylinked,sotheycanbewidelyused.Theresearchanddevelopmtransplantershouldstillbedominatedbysemi-automatic.Despitesemi-automatictransplantingmachinegrowingslowlyandalsorequiresacertainamountofauxiliaryworkers,butithastheadvantagesofsimplestructure,lowprice,goodadaptability,suitablityforChina'snationalconditions.Theresearchanddevelopmentoftransplantingmachineshouldnotbesimplythepursuitofautomationandhighspeedthesemiautomaticmodelsintostandardifferentneedsofagriculturalproduction.Accordingtospecialrequirementsofmanycrops,weneedtodevelopspecialtransplantingmachines,butthereAccordingtotherequiremengrowseedlingsandtransplantinoptimizationdesignonthenumeroustransplantingmachinesboftheresultofthehomework,wehaveanalysedandresearchedtheuniversallawoftheplantshootsinmachineryandfoundhaveestablishedtheparameterofthemainpartofthemachine.SoIdesignedthistransplanter.Ithasstronguniversality,canrealizeonemachinewimprovetheutilizationrateoftransplantingmachine.Itreducedthepriceofatransplantingmachine,andgivefullplaytothecharacteristicsofmodernindustry.Withexcellentperformance,itcanbeusedformassproductiontoreducethecostoftransplanting1引言 52移栽機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 2.1國(guó)內(nèi)移栽機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 2.2國(guó)外移栽機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 2.3現(xiàn)有移栽機(jī)存在的問(wèn)題 2.4移栽機(jī)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 3設(shè)計(jì)方案的選擇 3.1方案論證 3.1.1鉗夾式移栽機(jī) 3.1.2鏈夾式移栽機(jī) 3.1.3撓性圓盤移栽機(jī) 3.1.5導(dǎo)苗管式移栽機(jī) 3.1.6帶式移栽機(jī) 3.2研究?jī)?nèi)容 3.3總體設(shè)計(jì)方案選擇 3.4栽植器選取 3.4.1滑道分缽輪式栽植器 3.4.2雙輸送帶式栽植器 3.4.3分土靴式栽植器 3.4.4鴨嘴圓盤式栽植器 4移栽機(jī)的機(jī)構(gòu) 4.1整體機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)與原理 4.2主要技術(shù)參數(shù) 4.3主要工作部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及作用 4.3.1地輪 4.3.2開溝器 4.3.3鎮(zhèn)壓輪 4.3.4覆土器 4.4移栽機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.4.1零速原理 4.4.2移栽機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)計(jì)算 6地輪軸的校核 6.1軸的受力分析 6.1.1支承反力的計(jì)算 6.1.2軸的受力圖 6.2軸的彎矩圖 6.3軸的轉(zhuǎn)矩圖 6.3.1軸的轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 6.3.2許用應(yīng)力的計(jì)算 6.4校核軸徑 7三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用 7.2.1建模步驟 致謝 參考文獻(xiàn) 幼苗移栽機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)我國(guó)是棉花種植大國(guó)，無(wú)論是種植面積還是單位面積產(chǎn)量，都位于先進(jìn)植棉大國(guó)的前列。20世紀(jì)90年代，我國(guó)年平均植棉面積達(dá)550萬(wàn)公頃，居世界第一位；皮棉總產(chǎn)450萬(wàn)噸，單產(chǎn)亦位居世界棉花高產(chǎn)國(guó)家的前列。與先進(jìn)植棉大國(guó)相比，我們的棉花生產(chǎn)方式落后、經(jīng)營(yíng)規(guī)模小、勞動(dòng)生產(chǎn)率低、生產(chǎn)成本比較高。我國(guó)平均生產(chǎn)50千克皮棉的用工量為30～40個(gè)工日，而美國(guó)只要0.5個(gè)工作日。同樣等級(jí)的皮棉，國(guó)產(chǎn)棉每噸進(jìn)廠價(jià)要比進(jìn)口棉高出2000多元。由于進(jìn)口棉價(jià)格低，造成國(guó)產(chǎn)棉庫(kù)存急增，儲(chǔ)備量過(guò)大，國(guó)家每年為此付出的財(cái)政補(bǔ)貼高達(dá)數(shù)拾億元。加入WTO以后，棉花及其制品還將進(jìn)一步市場(chǎng)化、國(guó)際化。此外，由于我國(guó)面臨著可耕土地逐年遞減、人口迅速增加和糧食需求不斷增長(zhǎng)的形式。同時(shí)，由于生態(tài)平衡不斷遭到破壞、干旱日趨嚴(yán)重，使一些地區(qū)不得不把提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量作為農(nóng)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略中的一個(gè)重要目標(biāo)。面對(duì)形勢(shì)，圍繞節(jié)本增效，建立技術(shù)、資金、信息密集的現(xiàn)代化棉花生產(chǎn)體系已成為當(dāng)務(wù)之急。其中包括不失時(shí)機(jī)地推廣適用的棉花生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)。例如棉花移栽機(jī)的棉花移栽的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)有利于培育壯苗和實(shí)現(xiàn)全苗密植。缺苗斷壟和弱苗遲發(fā)是棉花生產(chǎn)上一直存在的重要問(wèn)題，實(shí)行營(yíng)養(yǎng)缽育苗塑膜覆蓋后，由于塑膜的透光性較好，可迅速提高苗床溫度，加之苗床內(nèi)水分適宜，滿足了種子發(fā)芽出土的需求，從而有效地克服了早青低溫干旱或低溫高濕對(duì)播種保苗帶來(lái)的不利影響。苗床內(nèi)水分適宜，滿足了種子發(fā)芽出土的需求，從而有效地春服了早青低溫干旱或低溫高濕對(duì)播種保苗帶來(lái)的不利影響。苗床內(nèi)播期可提早20～30天，不僅實(shí)現(xiàn)了棉苗早、全、齊、勻、壯、還有效地延長(zhǎng)了生育期，為以后棉花早發(fā)早熟奠定了基礎(chǔ)。移栽時(shí)可按計(jì)劃行株距栽苗，實(shí)現(xiàn)了全苗密植，有效地解決了直播棉存在的出苗不易、保苗也難的問(wèn)題。(2)有利種植制度改革。作物育苗移栽能提前播種育苗、增加有效面積、延長(zhǎng)生長(zhǎng)期保證按時(shí)成熟，移栽的作物根系發(fā)達(dá)、莖桿粗壯、成熟一致抗倒伏、產(chǎn)量高。黃河流域的兩熟棉區(qū)，大多實(shí)行麥棉套種。由于麥棉共生期長(zhǎng)，爭(zhēng)水、爭(zhēng)肥、爭(zhēng)光矛盾十分突出，棉花難于實(shí)現(xiàn)全苗早發(fā)，常易造成晚熟晚產(chǎn)。棉花實(shí)現(xiàn)麥行套栽，既縮短了麥棉共生期，又延長(zhǎng)了棉花生育期，因此，棉花產(chǎn)量可比麥行套種增產(chǎn)2～4成。同樣，在長(zhǎng)江中下游地區(qū)，麥子，油菜均為滿幅種植，不預(yù)留棉行。麥、油收獲大提高了農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入。(3)有利于增強(qiáng)棉花抗逆力，鹽堿為害。是鹽堿地植棉的主要障礙。黃河流域棉區(qū)的次生化鹽堿地和沿海鹽漬土，采用棉花育苗移栽后，克服了直播播種保苗困難和棉苗晚發(fā)晚熟問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了全苗密植和棉苗早發(fā)早熟，棉花的抗逆力提高，產(chǎn)量增加了2～3成。因此，棉花已成為改良利用鹽堿地的先鋒作物。長(zhǎng)江流域的稻棉輪作區(qū)，由于稻茬土性較冷，土質(zhì)透氣性較差，第一年播種棉花很難出苗，而且遲發(fā)晚熟。采用育苗移栽能夠有效地解決直播棉難于保全苗和棉棵遲發(fā)晚熟帶來(lái)的產(chǎn)量低、品質(zhì)差(4)有利于提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，有利于提高土地的復(fù)種指數(shù)，有利于減輕農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，同直播相比，有著無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。(5)避開春旱或秋凍，改套種為移栽，解決套種機(jī)械化收獲困難的問(wèn)題等，并且機(jī)械移栽的行距、株距和深度一致，質(zhì)量穩(wěn)定可靠。(6)在北方，棉花經(jīng)過(guò)育苗移栽之后，生育器增長(zhǎng)，產(chǎn)量增加，經(jīng)濟(jì)效益顯著,這是眾所周知的。但是人工栽苗存在著保苗率低、栽植均度差和成活率低等缺陷，不能完全發(fā)揮出玉米育苗移栽后產(chǎn)生的巨大增產(chǎn)優(yōu)勢(shì)，另外巨大的勞動(dòng)強(qiáng)度也使那些棉花種植戶難以忍受，為實(shí)現(xiàn)棉花育苗移栽規(guī)模化，必須實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。棉花是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物之一，在種植業(yè)中起著舉足輕重的作用。棉花的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)很大程度取決于所采取的育苗、栽培技術(shù)體系。我國(guó)植棉歷史悠久，隨著植棉技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)的棉花種植方式呈多樣化，主要有：種子直播、營(yíng)養(yǎng)缽育苗、水浮育苗、基質(zhì)育苗等。其中以工廠化育苗、機(jī)械化移栽為特點(diǎn)的基質(zhì)育苗技術(shù)，以其突出的優(yōu)點(diǎn)成為多種植棉形式的典型形式之一，是棉花簡(jiǎn)化栽培、提高棉花產(chǎn)量和品質(zhì)的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。近年，隨著新農(nóng)村建設(shè)的不斷推進(jìn)深化，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)模式及種植業(yè)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較大調(diào)整，集約化、規(guī)模化、機(jī)械化、產(chǎn)業(yè)化農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)將成為主流趨勢(shì)，也標(biāo)志著我國(guó)育苗移栽技術(shù)已經(jīng)步入快速發(fā)展階段，種植產(chǎn)業(yè)必然走統(tǒng)一供種、統(tǒng)一育秧而后移栽的技術(shù)路錢，最終實(shí)現(xiàn)種苗的工廠化生產(chǎn)、商品化供應(yīng)、機(jī)械化移栽。因而，本文旨在通過(guò)對(duì)棉花基質(zhì)育苗、旱地移栽技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析，指出應(yīng)用中存在的實(shí)際問(wèn)題與對(duì)策，并探討了今后棉花育苗移栽技術(shù)的發(fā)展方向，以期為該技術(shù)的迅速推廣應(yīng)用提供自20世紀(jì)50年代起，我國(guó)就開展?fàn)I養(yǎng)缽育苗移栽研究。到80年代棉花育苗移栽技術(shù)在我國(guó)逐步發(fā)展，并已在我國(guó)棉區(qū)被廣泛應(yīng)用，成為當(dāng)前棉花的重要種植方式。生產(chǎn)主要應(yīng)用營(yíng)養(yǎng)缽育苗技術(shù)，該技術(shù)雖在解決糧棉矛盾和加快棉花生育進(jìn)程等方面取得了很好的效果，但存在成本高、費(fèi)工費(fèi)時(shí)、勞動(dòng)強(qiáng)度大、爛籽爛苗率高、生產(chǎn)管理繁瑣、育苗和移栽質(zhì)量無(wú)法保障等問(wèn)題。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人力成本的不斷攀升，直接加劇了該技術(shù)的嚴(yán)重“退化”,越來(lái)越難以適應(yīng)棉花生產(chǎn)發(fā)展的新形勢(shì)。為了解決農(nóng)村勞動(dòng)力向城市轉(zhuǎn)移、勞動(dòng)力缺乏、植棉技術(shù)老化和成本過(guò)高的問(wèn)題。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)學(xué)者結(jié)合各地自然環(huán)境條件、生產(chǎn)條件和耕作制度，以簡(jiǎn)化種植和節(jié)省成本為突破口，對(duì)新的育苗方法進(jìn)行了探索和研究。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)育苗播種多為手工撒播或點(diǎn)播，勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低，制約了工廠化育苗機(jī)械化移栽技術(shù)的推廣。隨著傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變，育苗播種裝置在生產(chǎn)實(shí)踐中日益受到人們的重視。棉花工廠化育苗播種機(jī)作為育苗移栽成套設(shè)備中的重要組成部分，其性能直接影響棉花育苗播種的均勻度、出苗質(zhì)量等，其研究與開當(dāng)前，應(yīng)用于工廠化育苗成套設(shè)備中播種裝置的分類，國(guó)內(nèi)并沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。按其育苗生產(chǎn)方式可分為苗床播種機(jī)和穴盤播種機(jī)；穴盤播種機(jī)按其結(jié)構(gòu)形式可分為針式播種機(jī)、板式播種機(jī)、滾筒式播種機(jī)等；按自動(dòng)化程度可分為手執(zhí)、半自動(dòng)和全以棉種為研究對(duì)象開發(fā)的育苗播種機(jī)較少，典型機(jī)型有：新疆農(nóng)科科學(xué)院與科神農(nóng)業(yè)裝備公司聯(lián)合研制的機(jī)械夾持式棉花苗床播種機(jī)、石河子大學(xué)研制的棉花拋振氣吸式穴盤育苗播種機(jī)和重慶北卡公司的振動(dòng)式育苗精量播種機(jī)。然而由于機(jī)器自身成本高、認(rèn)知度低、設(shè)計(jì)制造或清種效果不好、性能達(dá)不到足夠精度等多方面原因，致使播種裝置并未真正大量應(yīng)用于棉花育苗生產(chǎn)實(shí)際中，還沒(méi)有形成市場(chǎng)規(guī)模。我國(guó)在旱地栽植機(jī)械方面的研究開發(fā)工作始于六十年代，七十年代開始研制裸根苗移栽機(jī)，最早用于甜菜移栽，八十年代研制成半自動(dòng)蔬菜移栽機(jī)。近幾年來(lái)，隨著育苗技術(shù)的發(fā)展以及勞動(dòng)力成本的上升，推動(dòng)了栽植機(jī)械的研制開發(fā)工作，又出現(xiàn)了新的栽植機(jī)械。但從總體上講，目前我國(guó)研制使用的移栽機(jī)械都是半自動(dòng)式的，全自動(dòng)移栽機(jī)械因結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高而處于研究起步階段。目前國(guó)內(nèi)主要采用人工移栽的方法，根據(jù)使用的移栽工具不同主要有扎孔移栽法、鴨嘴移栽器移栽法、壟上開溝法和穴栽法等。無(wú)論何種人工移栽方法，都存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低、移栽質(zhì)量不能保證等問(wèn)題。我國(guó)是個(gè)棉花種植大國(guó)，棉花生產(chǎn)在國(guó)民生產(chǎn)總值占著相當(dāng)重要的作用，但由于上述原因使得廣大農(nóng)民朋友失去了種植棉花的積極性，對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)造成了一定的損失。國(guó)外已廣泛采用機(jī)械化移栽方法，如鉗夾式移栽機(jī)、吊杯式移栽機(jī)和導(dǎo)苗管式移栽機(jī)。所以雖然國(guó)外農(nóng)民比較少，但是他們卻能夠大量種植棉花，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)增值的目的。盡管當(dāng)前我國(guó)對(duì)移栽機(jī)的研究設(shè)計(jì)投入了大量的人力和物力，進(jìn)行了大量的研究，也研制出不少機(jī)型，如中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的2ZDF型導(dǎo)苗管式移栽機(jī)，黑龍江農(nóng)墾科學(xué)院研制的2Z-2型玉米移栽機(jī)，山東泰安研制的2ZM-2型和2ZM-2A1型棉花移栽機(jī)，黑龍江農(nóng)業(yè)機(jī)械科學(xué)院研制的2ZX-2型懸掛式秧苗移栽機(jī)和2YZ-1型煙苗移栽機(jī)及四川研制的2ZYS-4型油菜移栽機(jī)等，但型號(hào)繁多，形式各異，沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，“三化”程度低，甚至缽型也各不相同，不便于育苗移栽技術(shù)的發(fā)展。另一方面，目前移栽機(jī)的機(jī)型和技術(shù)都不很成熟，都存在著諸如栽植手勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)速度滿足不了農(nóng)藝要求、機(jī)具可靠性以及育苗、配水等措施不配套等問(wèn)題，從根本上限制了該技術(shù)的進(jìn)一步推廣與應(yīng)用。事實(shí)上，目前國(guó)內(nèi)研制的部分移栽機(jī)在性能方面與國(guó)外目前廣泛采用的移栽機(jī)的性能幾乎機(jī)同，但是，國(guó)外的移栽機(jī)與育苗技術(shù)已成為一體，密不可分，因此應(yīng)用廣泛。移栽機(jī)的研究開發(fā)應(yīng)當(dāng)仍以半自動(dòng)為主，半自動(dòng)移栽機(jī)盡管栽植速度不快，還需要一定的輔助工，但是它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低、適應(yīng)性好、使用方便，適合我國(guó)國(guó)情。移栽機(jī)研究開發(fā)不應(yīng)當(dāng)單純追求自動(dòng)化和高速度。育苗移栽機(jī)械化是一個(gè)系統(tǒng)工程，應(yīng)加強(qiáng)從育苗到移栽整個(gè)系統(tǒng)的研究，進(jìn)一步完善與移栽配套的育苗設(shè)施及相應(yīng)的配套技術(shù)，使育苗過(guò)程實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、工廠化和設(shè)施化，研究解決缽苗整缽、斷根、裝盤和運(yùn)輸?shù)戎虚g環(huán)節(jié)工作過(guò)程的機(jī)械化自動(dòng)化問(wèn)題，使育苗和移栽有機(jī)的結(jié)合，研制出多種全自動(dòng)移栽機(jī)，實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)作物的育苗工廠化和移栽機(jī)械化。顯而易見，實(shí)現(xiàn)栽植機(jī)械化已成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迫切需要。我們應(yīng)當(dāng)充分吸取發(fā)達(dá)國(guó)家的成功經(jīng)驗(yàn)，從我國(guó)育苗技術(shù)的實(shí)際情況出發(fā)，研制開發(fā)出適合我國(guó)國(guó)情的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、性能穩(wěn)定可靠的育苗移栽機(jī)具和設(shè)備。諸類蔬菜、花卉等(如白菜、花卉、林果木、水稻、棉花、草皮等)種植前期為便于培育、發(fā)芽、生長(zhǎng)和苗期管理，常選擇一優(yōu)良土地進(jìn)行整平、施肥等細(xì)作之后(做成培養(yǎng)基),進(jìn)行種植前的育苗培植，待幼苗長(zhǎng)到一定程度時(shí)，再進(jìn)行優(yōu)選良苗移栽。傳統(tǒng)移栽幼苗的方法是人工用瓜鏟(手持小型鏟刀)把蔬菜幼苗挖出后，放到盛幼苗的器土壤松散，幼苗根系易與培養(yǎng)基苗胚散裂；二是導(dǎo)致幼苗主根及毛細(xì)根系斷折，移植后幼苗易萎蔫，復(fù)蘇緩慢(一般需養(yǎng)苗10天左右),從而影響幼苗正常生長(zhǎng)；三是幼苗移植成活率低，易造成幼苗大量死亡浪費(fèi)；四是傳統(tǒng)移苗速度慢、移栽時(shí)間長(zhǎng)，錯(cuò)過(guò)幼苗最佳復(fù)蘇生長(zhǎng)期；五是用工多，費(fèi)用高，工作效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大；六是貽誤最佳種植時(shí)機(jī)，錯(cuò)過(guò)生長(zhǎng)季節(jié)，而影響豐收。為提高移栽幼苗的成活率，確保幼苗的正常發(fā)育生長(zhǎng)，減少幼苗死亡率，避免造成大量的幼苗資源浪費(fèi)，我們對(duì)傳統(tǒng)幼苗移栽法進(jìn)行了觀摩革新，制造了HHLJKJ一1型蔬菜幼苗多用移栽器(該器具還適用于：白菜、花卉、林果木、水稻、棉花等，本文以下簡(jiǎn)稱：多用移栽器)。多用移栽器的應(yīng)用，解決了以上難題，還顯示了一器多用的功能。該項(xiàng)新技術(shù)既適用于各類蔬菜幼苗移栽，又適用于花卉、林果木幼苗移栽，還可用于農(nóng)作物與經(jīng)濟(jì)作物棉花和黃河工程草皮等幼苗移植、補(bǔ)栽。經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，其創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益十分理想。實(shí)踐中創(chuàng)造出的新技術(shù)成果，它解決了農(nóng)民蔬菜種植、大棚菜農(nóng)、果農(nóng)幾十年傳統(tǒng)手鏟移栽速度慢、成活率低、費(fèi)用高等項(xiàng)難題。多用移栽器技術(shù)的應(yīng)用，將在今后蔬菜、林果樹木、農(nóng)作物等幼苗移植、補(bǔ)栽中展現(xiàn)其更大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，其前景廣闊。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)學(xué)者研究形成了多種無(wú)土育苗新技術(shù)，雖然這些技術(shù)從育苗到移栽方式都有了重大改進(jìn)，但仍然存在一些需要解決的問(wèn)題：前期生育進(jìn)程遲緩，花鈴期后棉株抗倒伏能力較差，高產(chǎn)潛力受到制約，進(jìn)一步高產(chǎn)難度加大。育苗操作復(fù)雜，附加技術(shù)環(huán)節(jié)過(guò)多，育苗移栽過(guò)程中需要使用生根劑和保葉劑，且大多只適宜于工廠化設(shè)施育苗。2.多數(shù)育苗新技術(shù)普遍缺乏生理生態(tài)基礎(chǔ)的系統(tǒng)研究，存在注重育苗與移栽技術(shù)的創(chuàng)新研究，輕育苗理論研究的問(wèn)題。因而示范轉(zhuǎn)化速度慢。由于基質(zhì)育苗移栽是一項(xiàng)節(jié)本簡(jiǎn)化的種植新技術(shù)，屬于農(nóng)業(yè)公益性技術(shù)，如：爛籽爛芽等一系列技術(shù)難題的攻破，使種子經(jīng)營(yíng)企業(yè)和承接企業(yè)利潤(rùn)空間下降，造成其積極性不高。4.領(lǐng)導(dǎo)重視不夠，棉農(nóng)顧慮多，管理技術(shù)不配套。新技術(shù)的引進(jìn)示范后，在實(shí)際操作中，領(lǐng)導(dǎo)者認(rèn)識(shí)上仍存在不足，沒(méi)有發(fā)揮應(yīng)該發(fā)揮的宣傳、引導(dǎo)和推廣作用。因棉農(nóng)受自身技術(shù)水平不高、文化素質(zhì)低影響。擔(dān)心基質(zhì)育苗如果失敗，會(huì)影響整個(gè)影響了基質(zhì)育苗技術(shù)的普及推廣。工廠化育苗棉苗素質(zhì)好，但煉苗困難，移栽成活后棉花裸苗移栽技術(shù)，定義為將采用基質(zhì)育苗等技術(shù)獲得的裸苗移栽到大田并獲得樣等特點(diǎn)，但勞動(dòng)強(qiáng)度大，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，作業(yè)效率低，限制了移栽種植大面積實(shí)施，適勞動(dòng)強(qiáng)度低、有利于抓住移栽時(shí)機(jī)等優(yōu)點(diǎn)。按照被移栽的幼苗有無(wú)附著物分為：裸苗移栽和非裸苗移栽機(jī)(缽苗、穴盤式育苗)兩種方式。移栽是農(nóng)作物和蔬菜的幼苗走向大田的第一步，是大田管理的關(guān)鍵技術(shù)之一，有土移栽往往由于幼苗的負(fù)荷過(guò)多，例如棉花營(yíng)養(yǎng)缽移栽時(shí)土重是苗重的100～300倍引起移栽的不便，例如移栽送苗費(fèi)喂苗快捷，作業(yè)效率高，不傷苗，裸苗育苗、移栽成本低等優(yōu)點(diǎn)。2.2國(guó)外移栽機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀20世紀(jì)30年代國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家出現(xiàn)了手工喂苗的栽植機(jī)具，50年代研制出多種不同結(jié)構(gòu)形式的半自動(dòng)移栽機(jī)和簡(jiǎn)易制缽機(jī)。70年代末一些設(shè)計(jì)師發(fā)明了適合自動(dòng)移栽的80年代初美國(guó)出現(xiàn)了自動(dòng)移栽機(jī)，這些發(fā)明者經(jīng)過(guò)多年研究、改進(jìn)、設(shè)計(jì)出箱式化和移栽機(jī)械化。我國(guó)在20世紀(jì)70年代開始研制裸根苗移栽機(jī)，80年代研制成半自栽機(jī)的作業(yè)效率和移栽質(zhì)量，在吊籃式移栽機(jī)投苗理論的基國(guó)外本世紀(jì)30年代就出現(xiàn)了手工喂苗的移栽機(jī)具，50年代研制出多種不同結(jié)構(gòu)型式的半自動(dòng)移栽機(jī)和簡(jiǎn)易制缽機(jī)，到80年代，半自動(dòng)移栽機(jī)已在生產(chǎn)中廣泛使用，制缽機(jī)已成系列。十多年來(lái)，又研制出多種全自動(dòng)移栽機(jī)，使育苗過(guò)程實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，而且，目前發(fā)達(dá)國(guó)家的移栽機(jī)也是以半自動(dòng)化機(jī)型為主，全自動(dòng)化仍然處于研究開發(fā)階段。國(guó)內(nèi)移栽機(jī)械目前研究開發(fā)的重點(diǎn)，仍應(yīng)放在半自動(dòng)機(jī)型方面，形成標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和規(guī)格化，以滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不同需要。許多作物的移栽要求比較特殊，一機(jī)多用，提高移栽機(jī)的利用率。降低移栽機(jī)成價(jià)格，必須充分發(fā)揮現(xiàn)代大工業(yè)的特點(diǎn)，選擇性能優(yōu)異的產(chǎn)品，進(jìn)行批量生產(chǎn)，降低移栽機(jī)成本。2.3現(xiàn)有移栽機(jī)存在的問(wèn)題我國(guó)旱地移栽機(jī)械的研究與應(yīng)用都起步晚，現(xiàn)在大多數(shù)地區(qū)都以手工栽植為主，少數(shù)地區(qū)雖有機(jī)械移栽，但還存在著許多問(wèn)題。我國(guó)目前生產(chǎn)的半自動(dòng)栽植機(jī)功能單一，通用性和互換性差，部分機(jī)型性能較差。應(yīng)當(dāng)完善現(xiàn)有機(jī)型的性能和功能，增加注水、起壟、鋪膜以及免耕作業(yè)等功能，完善常用零部件，形成標(biāo)準(zhǔn)，增加互換性。發(fā)達(dá)國(guó)家半自動(dòng)栽植機(jī)械已經(jīng)比較成熟，型式我國(guó)在旱地栽植機(jī)械的研究中，農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝明顯脫節(jié)。許多栽植機(jī)是在借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上直接研制出來(lái)的，育苗技術(shù)并不配套，為此應(yīng)研究開發(fā)成本低、管理方便、利于機(jī)械化移栽的育苗方式，完善育苗設(shè)施及相應(yīng)的配套技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工廠化。對(duì)于苗，缽苗形狀和尺寸的設(shè)計(jì)尤其應(yīng)當(dāng)與移栽機(jī)相配合。農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝相結(jié)合尤其體現(xiàn)在對(duì)全自動(dòng)栽植的研究過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)吸收國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家全自動(dòng)栽植機(jī)研制過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，從我國(guó)的育苗技術(shù)和實(shí)際情況出發(fā)，研制適合我國(guó)國(guó)情的、穩(wěn)定可靠的全自動(dòng)栽植機(jī)，這樣就可以提高生產(chǎn)率。3.對(duì)眾多作物栽植經(jīng)濟(jì)性缺乏研究作物栽植的綜合經(jīng)濟(jì)效益是關(guān)系到栽植機(jī)械能否對(duì)這種作物推廣使用栽植技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題之一。我國(guó)應(yīng)當(dāng)深入研究各種作物的移栽經(jīng)濟(jì)性，為移栽機(jī)的推廣提供理4.缺乏完善和科學(xué)的栽植評(píng)價(jià)方法或標(biāo)準(zhǔn)雖然已有文獻(xiàn)對(duì)栽植機(jī)的性能評(píng)價(jià)和檢測(cè)方法進(jìn)行過(guò)論述，但具有約束力的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)尚未形成。如何科學(xué)地評(píng)價(jià)栽植機(jī)的性能，是目前仍待解決的問(wèn)題。5.與移栽相配套的育苗機(jī)具和設(shè)施非常薄弱，而適于盤育苗和營(yíng)養(yǎng)缽育苗的高效完善育苗設(shè)施及相應(yīng)的配套技術(shù)。對(duì)于缽苗，缽體形狀和尺寸的設(shè)計(jì)，尤其應(yīng)當(dāng)與移6.適用于玉米、煙苗、棉花大面積移栽的缽苗移栽機(jī)還不成熟，現(xiàn)有機(jī)具性能不穩(wěn)定，且移栽后直立度差，采用人工喂苗的半自動(dòng)方式喂入速度較低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，易漏栽，生產(chǎn)率低。應(yīng)當(dāng)完善現(xiàn)有栽植機(jī)械的性能和功能，增加注水、起壟和鋪膜以及免耕作業(yè)等功能。7.目前研制出的移栽機(jī)通用性差，規(guī)格單一，不能適于多種作物的移栽作業(yè).應(yīng)當(dāng)完善常用零部件，形成標(biāo)準(zhǔn)，增加互換性。8.存在許多低水平的重復(fù)研究、農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝脫節(jié)等問(wèn)題。以玉米移栽機(jī)為例，到目前為止，國(guó)內(nèi)研制的玉米移栽機(jī)已超過(guò)12種規(guī)格型號(hào)。在生產(chǎn)實(shí)踐中，這些移栽機(jī)存在移栽速度低、性能不穩(wěn)定、機(jī)械化程度不高等各種各樣的問(wèn)題。大多數(shù)蔬菜都是采用育苗移栽方式種植，但是我國(guó)在蔬菜移栽機(jī)方面的研究幾乎是一片空白。應(yīng)當(dāng)研究開發(fā)適合特殊要求的栽植機(jī)，可以單獨(dú)設(shè)計(jì)性能卓越的移栽機(jī).2.4移栽機(jī)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)1.旱地栽植機(jī)械的研究開發(fā)與育苗技術(shù)相結(jié)合我國(guó)研制的部分移栽機(jī)在性能方面與國(guó)外目前廣泛采用的移栽機(jī)的性能幾乎相同，但是國(guó)外的移栽機(jī)與育苗技術(shù)已成為一體，因此應(yīng)用廣泛。提高喂苗頻率，完善其栽植性能和可靠性2.半自動(dòng)移栽機(jī)需要較多的輔助人員，且是人工喂苗，栽植速度有限，喂入頻率不能超過(guò)60株/min,否則就會(huì)使人感到緊張，容易出現(xiàn)漏苗現(xiàn)象，生產(chǎn)率不高，僅為人工栽植的2～5倍。但是其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低，適應(yīng)性好，使用方便，是與我國(guó)國(guó)情相適應(yīng)的機(jī)型。提高其喂苗頻率，完善其栽植性能和可靠性，是今后的發(fā)展趨勢(shì)。3.專用移栽機(jī)和通用移栽機(jī)的研究相結(jié)合一方面由于栽培技術(shù)不同，許多作物的栽植要求比較特殊，需要開發(fā)專用移栽機(jī)，國(guó)內(nèi)在這方面存在空白，如小株距的大蔥移栽機(jī)，短莖的草莓移栽機(jī)，能夠在溫室作業(yè)的蔬菜移栽機(jī)和花卉樹苗移栽機(jī)等。另一方面，應(yīng)當(dāng)注意移栽機(jī)的通用性，使一機(jī)可以多用，提高移栽機(jī)的利用率。4.批量生產(chǎn)，降低移栽機(jī)成本我國(guó)農(nóng)民對(duì)農(nóng)機(jī)的熱情高，購(gòu)買能力低，這是制約我國(guó)農(nóng)機(jī)發(fā)展的客觀事實(shí)。為了降低移栽機(jī)的價(jià)格，必須發(fā)揮現(xiàn)代大工業(yè)的特點(diǎn)，選擇性能優(yōu)異的產(chǎn)品，進(jìn)行批量生產(chǎn)，降低移栽機(jī)的成本。綜上所述，機(jī)械化裸苗旱地移栽將逐步取代缽苗移栽，成為移栽方式的發(fā)展趨勢(shì)。5.在棉花旱地栽植機(jī)械的研究中農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝結(jié)合不緊密，農(nóng)機(jī)不能適合農(nóng)藝的技術(shù)要求。許多栽植機(jī)是在借鑒國(guó)內(nèi)外機(jī)型的基礎(chǔ)上或直接由其它作物移栽機(jī)改造、仿制而成，與棉花育苗、栽培技術(shù)并不配套。移栽的質(zhì)量不穩(wěn)定，如秧苗的直立度、株距、深度等不能完全達(dá)到農(nóng)藝技術(shù)要求。此外，鑒于農(nóng)民購(gòu)買力的不高，機(jī)型均采用的是半自動(dòng)化。使用中需要較多的輔助人員，當(dāng)喂苗速度超過(guò)60株/min時(shí)，人工就體積龐大，動(dòng)力消耗多，大田作業(yè)不靈活，同時(shí)增加了農(nóng)民負(fù)擔(dān)，而且也給使用和維6.育苗及移栽機(jī)具市場(chǎng)低迷，生產(chǎn)者意識(shí)淡薄。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)育苗播種、移栽設(shè)備的市場(chǎng)需求，主要源于大量的國(guó)家政府、專業(yè)單位的示范建設(shè)與投資，并非源自市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)力。實(shí)際中因?yàn)橛缫圃约夹g(shù)所需的前期投資較大，門檻過(guò)高，導(dǎo)致生產(chǎn)者對(duì)育苗移栽產(chǎn)業(yè)以及機(jī)具設(shè)備的認(rèn)知程度和積極性仍然不高。同時(shí)國(guó)內(nèi)在設(shè)施條件、技術(shù)規(guī)范化程度、商品苗質(zhì)量、推廣力度及生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)規(guī)模相對(duì)國(guó)外差距較大，難以形成大規(guī)模的育苗移栽產(chǎn)業(yè)化鏈條，致使科技人員專業(yè)化、管理技術(shù)體系規(guī)范化薄弱。7.育苗移栽機(jī)械化是一個(gè)系統(tǒng)工程，應(yīng)加強(qiáng)從育苗到移栽整個(gè)系統(tǒng)的研究，進(jìn)一步完善與移栽配套的育苗設(shè)施及相應(yīng)的配套技術(shù)，使育苗過(guò)程實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、工廠化和設(shè)施化。研究解決分苗、喂苗和輸送等中間環(huán)節(jié)工作過(guò)程的機(jī)械自動(dòng)化問(wèn)題，使育苗和移栽有機(jī)的結(jié)合，研制出簡(jiǎn)單實(shí)用的全自動(dòng)移栽機(jī)。同時(shí)完善現(xiàn)有栽植機(jī)械的性能和功能，增加可控施水和鋪膜以及免耕作業(yè)等功能。8.加強(qiáng)科研院所與農(nóng)機(jī)企業(yè)的廣泛合作，建立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。集科研院所的科技實(shí)力和企業(yè)的資金優(yōu)勢(shì)于一體，可達(dá)到資源優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，使科技成果快速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，推動(dòng)栽植機(jī)械制造工藝和作業(yè)精度水平的提高。這種結(jié)合還能促成地域性的行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，提高配套設(shè)施的互換性，通用性。生產(chǎn)出適合國(guó)情現(xiàn)狀的國(guó)產(chǎn)化設(shè)施設(shè)備，降低生產(chǎn)者前期及生產(chǎn)維護(hù)的硬件投資，從而降低育苗移栽的生產(chǎn)成本，以利于種苗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和移栽的大面積推廣應(yīng)用。9.從西方發(fā)達(dá)國(guó)家相關(guān)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，政府要加大扶持力度。應(yīng)表現(xiàn)在：列入農(nóng)業(yè)重大推廣項(xiàng)目和科技興棉計(jì)劃，增加前期資金投入，給予必要的傾斜政策，加大宣傳力度，鼓勵(lì)種植者改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)觀念和生產(chǎn)方式，使生產(chǎn)者真正認(rèn)識(shí)到育苗移栽技術(shù)較傳統(tǒng)栽植技術(shù)無(wú)可比擬的優(yōu)越性。同時(shí)加強(qiáng)引導(dǎo)現(xiàn)代化的管理體制、市場(chǎng)化的運(yùn)作機(jī)制、社會(huì)化的服務(wù)體系建設(shè)。從育苗移栽技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的蔬菜、花卉等作物應(yīng)用的成功經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，專業(yè)化、規(guī)模化的經(jīng)營(yíng)策略是可持續(xù)發(fā)展的政策保障，而強(qiáng)大的研發(fā)隊(duì)伍與雄厚的科技儲(chǔ)備是推進(jìn)育苗移栽產(chǎn)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展的技術(shù)保障。國(guó)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，育苗工廠化、移栽機(jī)械化已經(jīng)成為大勢(shì)所趨，在未來(lái)的農(nóng)業(yè)發(fā)展中必然會(huì)起到重要作用，對(duì)于我國(guó)棉花的產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；同F(xiàn)代化將產(chǎn)生重大3設(shè)計(jì)方案的選擇移栽機(jī)械是育苗技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備。只有移栽技術(shù)過(guò)硬，才能降低制造成本，成本降低了才有可能使移栽機(jī)械得到普及。我國(guó)在70年代中期就研制了第一臺(tái)玉米移栽的機(jī)械之后繼續(xù)投入大量的精力和人力。又開發(fā)和引用了多種適用于蔬菜，棉花，玉米，甜菜等經(jīng)濟(jì)作物的栽植機(jī)械，但均因?yàn)橛缂夹g(shù)太落后，配套性能差，綜合效益低等原因，均未得到推廣應(yīng)用。近幾年來(lái)，隨著育苗技術(shù)的發(fā)展以及勞動(dòng)力成本的上升，推動(dòng)了栽植機(jī)械的研制開發(fā)工作，又有多種新型栽植機(jī)的出現(xiàn)。但從總體上講，目前我國(guó)研制使用的移栽機(jī)械都是半自動(dòng)式的。全自動(dòng)的移栽機(jī)因結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，而僅處在研究起步階段。而從國(guó)外進(jìn)口的移栽機(jī)械又由于和中國(guó)的農(nóng)業(yè)大環(huán)境不能夠很好的融合而沒(méi)有得到認(rèn)可。所以為了推廣農(nóng)作物的種植，提高農(nóng)民種植的積極性，就必須有一種價(jià)格既經(jīng)濟(jì)又能夠大大降低農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度的移栽機(jī)的出世。為此，我們可以從國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的移栽機(jī)入手，取其精華，優(yōu)化設(shè)計(jì)。歸納起來(lái)，我國(guó)研制的或使用的半自動(dòng)的移栽機(jī)及國(guó)外的移栽機(jī)不外乎有以下幾依靠人工將秧苗喂入到在轉(zhuǎn)動(dòng)輪上的鉗夾，秧苗被夾持著強(qiáng)制性隨著轉(zhuǎn)動(dòng)，到達(dá)苗溝時(shí)，鉗夾張開，將秧苗插入到土層之中。隨著秧夾的轉(zhuǎn)動(dòng)，秧苗和秧夾就會(huì)被分開，于是秧苗被栽植到土壤中。這種機(jī)械的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，株距和栽植深度穩(wěn)定，但作業(yè)速度低，一般為30～45株/分，而且容易夾傷秧苗，栽植的秧苗容易傾倒和被土壤埋沒(méi)。這種機(jī)型由于栽植速度慢而沒(méi)有得到推廣應(yīng)用。圖3.1鉗夾式移栽機(jī)鉗夾式移栽機(jī)典型代表是1979年山西省運(yùn)城地區(qū)農(nóng)機(jī)所研制的2ZMB-2型缽苗移栽機(jī)(如圖3.1)。鉗夾式移栽機(jī)結(jié)構(gòu)形式與特點(diǎn)：鉗夾式缽苗移栽機(jī)多采用鏈條鉗夾式，這種移栽機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)是移栽平穩(wěn)，種苗直立度較高，工作效率在較低速的情況下，可以保證不漏苗；在高速的情況下，由于是人工喂苗，工作效率大大下降，漏苗、缺苗率大大增加。這種移栽機(jī)的應(yīng)用較少，有被淘汰的趨勢(shì)。鉗夾式移栽機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，株距和栽植深度穩(wěn)定，適合栽植裸根苗和缽苗。缺點(diǎn)是栽植速度慢，株距調(diào)整困難，嵌夾容易傷苗，栽植頻率低，一般為30株/min。所以這類機(jī)械現(xiàn)在在實(shí)際作業(yè)中應(yīng)用的很少。圖3.2鉗夾式移栽機(jī)結(jié)構(gòu)圖1.橫向輸送鏈2.嵌夾3.機(jī)架4.栽植盤5.覆土鎮(zhèn)壓輪6.開溝器工作原理與鉗夾式移栽機(jī)相似，栽植部件安裝在環(huán)形鏈條上，秧苗由人工喂到鏈夾上，由鏈夾將秧苗栽植到土壤中。由于只改變了傳動(dòng)方式，因此其性能與鉗夾式移栽機(jī)相同。如黑龍江省農(nóng)墾科學(xué)院2Z-2型玉米缽苗移栽機(jī)(如圖3.3)。鏈夾式移栽機(jī)與鉗夾式移栽機(jī)的工作過(guò)程基本相同。鏈夾式移栽機(jī)的鉗夾安裝在栽植環(huán)行鏈上，鏈條一半由地輪驅(qū)動(dòng)，當(dāng)嵌夾轉(zhuǎn)動(dòng)到上不處于水平位置時(shí)，由人工將煙苗喂入到打開的嵌夾內(nèi)，當(dāng)嵌夾轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入滑道后，嵌夾關(guān)閉，煙苗被夾住，并隨嵌夾向下輸送，當(dāng)煙苗達(dá)到與地面垂直時(shí)，嵌夾脫離滑道，自動(dòng)打開，煙苗隨著落入開溝器開出的溝內(nèi)，此時(shí)煙苗根部被回土流覆蓋，在鎮(zhèn)壓輪的壓力下將土壤壓實(shí)，完成栽植過(guò)程。圖3.3鏈夾式移栽機(jī)鏈夾式移栽機(jī)的性能與鉗夾式移栽機(jī)相似。這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使機(jī)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，并且操作便捷，有利于快速移栽，提高種苗效率。鏈夾式缽苗移栽機(jī)多采用鏈條鉗夾式，這種移栽機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)是移栽平穩(wěn)，種苗直立度較高，工作效率在較低速的情況下，可以保證不漏苗；在高速的情況下，由于是人工喂苗，工作效率大大下降，漏苗、缺苗率大大增加。這種移栽機(jī)的應(yīng)用較少，這種栽植機(jī)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，栽植頻率高達(dá)240株/min,但是，在工作可靠性方面需要進(jìn)一步改進(jìn)。從總體上講，目前我國(guó)研制使用的移栽機(jī)械都是半自動(dòng)式的。全自動(dòng)的移栽機(jī)因結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，而僅處在研究起步階段。而從國(guó)外進(jìn)口的移栽機(jī)械又由于和中國(guó)的農(nóng)業(yè)大環(huán)境不能夠很好的融合而沒(méi)有得到認(rèn)可。所以這種機(jī)器在國(guó)內(nèi)應(yīng)用比較廣泛。圖3.4鏈夾式移栽機(jī)結(jié)構(gòu)圖1.開溝器2.機(jī)架3.滑道4.秧苗5.栽植環(huán)形鏈6.嵌夾7.地輪8.傳動(dòng)鏈9.鎮(zhèn)壓輪此移栽機(jī)的主要特點(diǎn)是夾持秧苗可以不受鉗夾或鏈夾數(shù)量的限制，因此對(duì)株距的適應(yīng)姓能好。人工將秧苗放置到兩片可以變形的撓性圓盤內(nèi)，由圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)將秧苗栽植到土壤中，完成栽植過(guò)程。圓盤一般采用橡膠材料制成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，但株距和栽植深度不穩(wěn)定，也容易出現(xiàn)埋苗。同時(shí)，撓性圓盤的受命較短。如新疆農(nóng)科院農(nóng)機(jī)所的2ZT-2型紙筒甜菜移栽機(jī)(如圖3.5)。圖3.5撓性圓盤移栽機(jī)圓盤式移栽機(jī)主要由機(jī)架、開溝器、栽植器、鎮(zhèn)壓輪、放苗架、以及傳動(dòng)系統(tǒng)組成。撓性圓盤一般由兩個(gè)金屬圓盤組成。工作時(shí)，開溝器開溝，由人工將煙苗一株一株地放到栽植器的缽體內(nèi)，秧苗進(jìn)入鴨嘴待栽，當(dāng)栽植器旋轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)的時(shí)候，由凸這時(shí)秧苗在自身重力作用下，落入穴中。設(shè)在機(jī)架后部的注水裝置，在栽植器支形成回土流，將煙苗扶持住，鎮(zhèn)壓輪將秧苗兩側(cè)的土壤壓實(shí)，完成栽植過(guò)程。由于秧苗在導(dǎo)苗管式移栽機(jī)的運(yùn)動(dòng)是自由的，不是強(qiáng)制性的，因此不易傷苗。另一方面，喂入器是由多個(gè)水平轉(zhuǎn)動(dòng)的喂入桶或者是較長(zhǎng)的輸送帶構(gòu)成，人工喂苗時(shí)，不必像上述移栽機(jī)一樣逐個(gè)喂入。圖3.6撓性圓盤移栽機(jī)結(jié)構(gòu)圖1.左盒軸2.右盒軸3.主動(dòng)輪盤4.鴨嘴上蓋5.被動(dòng)輪盤6.鴨嘴右下蓋組合7.鴨嘴開啟凸輪組合8.鴨嘴左下蓋組合9.鴨嘴調(diào)節(jié)凸輪10.丫板11.曲軸3.1.4吊籃式移栽機(jī)吊籃式移栽機(jī)主要適合缽苗移栽，由人工將缽苗放入到型如吊籃式的栽植爪內(nèi)，栽植爪隨著機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)快要到達(dá)投苗點(diǎn)時(shí)，栽植爪開始被強(qiáng)制性打開，缽苗開始脫落，在拖拉機(jī)的前進(jìn)速度和缽苗的下落速度的合成速度在水平方向等于零時(shí)，缽苗開始被定點(diǎn)栽植(當(dāng)然，這種現(xiàn)象只可能在理論上實(shí)現(xiàn)，我們所要做的就是使缽苗的栽植時(shí)刻盡可能的接近這個(gè)點(diǎn))。隨著撞在偏心圓盤上的栽植爪進(jìn)入開溝器開好的溝內(nèi)。此時(shí)，在固定軌道的作用下。栽植爪的下部張開落下并立即被覆土定植，而栽植爪在離開固定軌道后自動(dòng)關(guān)閉，如圖3.7。圖3.7吊籃式移栽機(jī)吊杯式移栽機(jī)適合于栽植缽苗，它由偏心圓環(huán)、吊環(huán)、開溝器、覆土器等工作部件構(gòu)成。吊杯式栽植器結(jié)構(gòu)如圖3.7所示，工作時(shí)，由驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)栽植器圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)，吊杯與地面保持垂直，并隨圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)?shù)醣D(zhuǎn)到上面時(shí)，由人工將秧苗喂入吊杯中，當(dāng)?shù)醣D(zhuǎn)動(dòng)到下面預(yù)定的位置時(shí)，吊杯上的滾輪與壓板接觸，將吊杯鴨嘴打開，秧苗自由落入開溝器開出的溝內(nèi)，隨即由覆土輪覆土，在彈簧的作用下使鴨嘴關(guān)閉，由于吊杯對(duì)秧苗不施加強(qiáng)制夾持力，它適宜于柔嫩煙苗及大缽秧苗的移栽，吊杯在投放秧苗的過(guò)程中對(duì)秧苗有扶持作用，有利于煙苗直立，可進(jìn)行膜上打孔移栽。圖3.8吊藍(lán)式移栽機(jī)結(jié)構(gòu)圖1.偏心環(huán)2.吊杯3.圓盤4.覆土器5.開溝器在前面的幾種移栽機(jī)中秧苗或缽苗的運(yùn)動(dòng)都不是自由的，都是被強(qiáng)制性做著運(yùn)動(dòng)，所以很容易傷到苗，而導(dǎo)苗管式移栽機(jī)與上述幾種移栽機(jī)相比較就有所不同了。秧苗在導(dǎo)苗管式移栽機(jī)的運(yùn)動(dòng)是自由的，不是強(qiáng)制性的，因此不易傷苗。另一方面，喂入器是由多個(gè)水平轉(zhuǎn)動(dòng)的喂入桶或者是較長(zhǎng)的輸送帶構(gòu)成，人工喂苗時(shí)，不必像上述移栽機(jī)一樣逐個(gè)喂入。人只需往喂入器里面不斷的放苗即可保證露苗現(xiàn)象的發(fā)生，所以其喂如速度可以大大提高，作業(yè)速度能達(dá)到每分鐘60～70株，比鉗甘式移栽機(jī)提高30%～50%。這種移栽機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是速度快、效率高，但缺點(diǎn)也很明顯，那就是不易控制缽苗的栽直質(zhì)量且結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。如中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)的2ZDF型導(dǎo)苗管式移栽機(jī)，其結(jié)構(gòu)圖如圖3.9所示。圖3.9導(dǎo)苗管式移栽機(jī)結(jié)構(gòu)圖1.導(dǎo)苗管2.扶正器3.分缽器4.輸送帶導(dǎo)苗管式缽苗移栽機(jī)是一種新型的缽苗移栽機(jī)械。這種移栽機(jī)的特點(diǎn)是：有一個(gè)水平喂苗盤和一個(gè)垂直或傾斜的將缽苗送入開溝器的導(dǎo)苗管。根據(jù)缽苗進(jìn)入苗溝的形式不同又分為推落式、指帶式和直落式三種。我國(guó)導(dǎo)苗管式移栽機(jī)主要有(1)水平回轉(zhuǎn)喂入杯式：黑龍江農(nóng)墾科學(xué)院研制的2ZB-4型杯式缽苗移栽機(jī)；中國(guó)農(nóng)大研制的2ZDF型半自動(dòng)導(dǎo)苗管式移栽機(jī)；山東泰安與吉林工大合作研制的2ZY-200型移栽機(jī)。(2)帶喂入式：山東工程學(xué)院研制的2ZG-2型喂入式缽苗移栽機(jī)。帶式栽植機(jī)由水平輸送帶和傾斜輸送帶組成，兩帶的運(yùn)動(dòng)速度不同，缽苗在水平輸送帶上直立前進(jìn)，在水平輸送帶末端翻倒在傾斜輸送帶上，運(yùn)動(dòng)到傾斜輸送帶末缽苗翻轉(zhuǎn)直立落到苗溝中。這種栽植機(jī)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，栽植頻率高達(dá)240株/min,但是，在工作可靠性方面需要進(jìn)一步改進(jìn)。如山東工程學(xué)院的2ZG-2型缽苗移栽機(jī)。根據(jù)國(guó)內(nèi)國(guó)外各種移栽機(jī)機(jī)型，分析各自的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，了解它們的工作原理，從中得出本課題所需機(jī)型。根據(jù)各種現(xiàn)有的栽植器，分析各自工作原理以及各自適用移栽秧苗的類型，選擇適合煙苗移栽的、成本低廉的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用的栽植器。3.移植器的運(yùn)動(dòng)軌跡分析根據(jù)選擇的鴨嘴圓盤式栽植器，運(yùn)用零速投苗原理，分析投苗規(guī)律、鴨嘴運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及放苗點(diǎn)等。分析栽植器具體結(jié)構(gòu)，透徹了解其工作原理及工作過(guò)程。其中包括鴨嘴開啟控制原理以及動(dòng)力傳動(dòng)路線等。這些都是重點(diǎn)要分析的，這樣才能保證機(jī)構(gòu)的可用性。根據(jù)移栽機(jī)的功率、速度等參數(shù)，選擇適合傳動(dòng)的鏈條和鏈輪，并對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。根據(jù)鴨嘴開啟角度以及煙草最大葉直徑設(shè)計(jì)計(jì)算鴨嘴調(diào)節(jié)凸輪，并保證其工作順暢，適合生產(chǎn)需要。目前的移栽機(jī)由于大部分是半自動(dòng)化，且是人工喂缽，栽植速度有限，喂入頻度不能超過(guò)60株/min,否則就會(huì)使人感到緊張，容易出現(xiàn)漏苗現(xiàn)象，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)率不高，僅為人工栽植的2～5倍。全自動(dòng)化移栽機(jī)，理論上可以提高喂苗頻率，但由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，而且對(duì)育苗技術(shù)要求高，因此，仍處于試驗(yàn)階段。移栽質(zhì)量不穩(wěn)定，尤其是沒(méi)有扶苗裝置的移栽機(jī)，秧苗的直立度、株距、深度等都不能完全達(dá)到農(nóng)業(yè)技術(shù)要求。農(nóng)業(yè)全程機(jī)械化就是要農(nóng)作物生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)運(yùn)用先進(jìn)適用的機(jī)械裝備進(jìn)行生產(chǎn)，以改善農(nóng)作物生產(chǎn)條件，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物栽植、施肥灌溉、采收等過(guò)程的機(jī)械化、一體化，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)水平，經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，從而推動(dòng)農(nóng)作物生產(chǎn)向規(guī)范打埂、鎮(zhèn)壓，及栽植過(guò)程中影響株距和秧苗直立狀態(tài)的主要因素進(jìn)行研究分析。通過(guò)調(diào)查研究，得知農(nóng)民在移栽農(nóng)作物的過(guò)程中遇到的最大問(wèn)題不是移栽的速度，而是來(lái)回往返的挎苗所消耗的時(shí)間和精力，尤以時(shí)間問(wèn)題更為突出。半自動(dòng)移栽機(jī)盡管栽植速度不快，還需要一定的輔助工，但是它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低、適應(yīng)性好、使用方便，適合我國(guó)國(guó)情。鑒于此，作者本次設(shè)計(jì)的主要目的是降低農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度，所以這套移栽機(jī)械并不追求高速度，而是以保證移栽質(zhì)量為前提。鏈夾式栽植株距準(zhǔn)確，栽植后秧苗的直立度較好，喂苗送苗穩(wěn)定可靠。但是生產(chǎn)率低，易傷苗，而且喂苗區(qū)苗夾數(shù)少，并呈上下排列，栽植速度偏高時(shí)易出現(xiàn)漏栽現(xiàn)吊籃式移栽機(jī)是一種適合于缽體尺寸較大的缽苗移栽機(jī)械，它具有可以進(jìn)行膜上打孔移栽的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，且缽苗在移栽過(guò)程中不受任何沖擊。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，喂苗速度不能過(guò)高，否則會(huì)出現(xiàn)漏栽率增加、生產(chǎn)率不高等問(wèn)題。綜合比較以上幾種機(jī)具，針對(duì)棉花，我將從最優(yōu)的角度出發(fā)設(shè)計(jì)出一套集吊籃式移栽機(jī)和鏈夾式移栽機(jī)優(yōu)點(diǎn)的機(jī)械。將吊籃式移栽機(jī)中的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與鏈夾式移栽機(jī)中的開溝器和傳動(dòng)方式相結(jié)合，這樣既可以保證幼苗的直立度，并且使幼苗在移栽過(guò)程中減少?zèng)_擊，同時(shí)也改善了機(jī)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)率不高等問(wèn)題?；朗皆灾财髦饕ぷ鞑考榛篮头掷忀?圖3.10)。滑道采用寬50mm、高80mm的槽形結(jié)構(gòu)，可以有效防止缽苗的側(cè)翻，它可以分為上滑道和下滑道兩段，其工作原理為：缽苗在自身重力作用下，自間歇工作的喂入機(jī)構(gòu)成排滑入栽植器的上滑道并排隊(duì)等候，分缽輪在地輪的帶動(dòng)下有序地將缽苗逐個(gè)送入下滑道，在弧形導(dǎo)向滑道的導(dǎo)引下保持直立狀態(tài)落入由開溝器開出的苗床內(nèi)。為了保證栽植器正常工作，首先是滑道的傾角必須滿足要求，使缽苗在滑道內(nèi)能夠在重力作用下自動(dòng)下滑并且不會(huì)翻倒。缽苗在滑道內(nèi)滑動(dòng)的影響因素很多，缽苗的濕度、形狀以及所受的重力、支持力和摩擦力都會(huì)對(duì)栽植器的工作穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。栽植器工作穩(wěn)定性，即栽植器在進(jìn)行移栽工作時(shí)，缽苗能夠順利下滑通過(guò)上、下滑道，并被分缽輪按次序逐個(gè)分缽而不出現(xiàn)翻滾和卡堵。這種設(shè)計(jì)還是十分合理的。圖3.10滑道式栽植器結(jié)構(gòu)原理圖1.分缽輪2.上滑道3.下滑道優(yōu)點(diǎn)：缽苗自動(dòng)喂入，無(wú)需人工操作，速度快，頻率高。缺點(diǎn):缽苗在移栽過(guò)程中易滑落和翻到，穩(wěn)定性較差。如圖3.11所示，缽苗2呈直立狀態(tài)成組依次送到栽植器水平輸送帶上(a～b段),水平帶帶動(dòng)直立的缽苗沿水平方向輸送至帶端沿圓周順時(shí)針?lè)D(zhuǎn)90°(b～c段)平躺在輸送帶上，再由傾斜輸送帶向斜下方輸送到帶端(c～d段),沿帶緣又逆時(shí)針?lè)D(zhuǎn)90°直立(d～e段)后落至開溝器開出的溝內(nèi)(e～f段),經(jīng)覆土輪覆土和鎮(zhèn)壓輪鎮(zhèn)壓完成整個(gè)栽植過(guò)程。圖3.11雙輸送帶移栽機(jī)1.水平輸送帶2.缽苗3.傾斜輸送帶優(yōu)點(diǎn)：多株喂入，速度較快，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)性好。缺點(diǎn)：缽苗容易被拋起，立苗率較低。栽植器由喂入機(jī)構(gòu)和栽植裝置組成。喂入機(jī)構(gòu)由喂入盤、撥輪、槽輪機(jī)構(gòu)、齒輪傳動(dòng)等組成。栽植裝置結(jié)構(gòu)如圖3.12所示，由導(dǎo)苗管、分土靴、彈片、擺臂、導(dǎo)桿、連桿等組成。機(jī)器前進(jìn)方向圖3.12分土靴式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1.導(dǎo)苗管2.擺臂3.導(dǎo)桿4.連桿5.分土靴6.扭簧7.鉸鏈8.彈片9.缽苗工作原理是：人工將缽苗送入到喂入機(jī)構(gòu)的撥輪上，在撥輪的帶動(dòng)下繞喂入盤面作間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，到達(dá)導(dǎo)苗管上方時(shí)，經(jīng)導(dǎo)苗管落入分土靴中，此時(shí)撥輪處于停止?fàn)顟B(tài)，分土靴也在彈簧的作用下處于關(guān)閉狀態(tài)；槽輪轉(zhuǎn)動(dòng)，分土靴在槽輪(此時(shí)槽輪也起凸輪作用)、擺臂、導(dǎo)桿以及連桿的作用下打開，釋放保存在分土靴中的缽苗，在彈片的扶持下，將缽苗送入穴坑內(nèi)，完成栽植作業(yè)。優(yōu)點(diǎn)：減少缽苗損傷率，立苗率高。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。如圖3.13所示，撓性圓盤鴨嘴式栽植器，共有四組鴨嘴式苗夾。栽植器由主動(dòng)輪盤、被動(dòng)輪盤、曲軸、鴨嘴上蓋、左盒軸、右盒軸、鴨嘴左下蓋、鴨嘴右下蓋、鴨嘴調(diào)節(jié)凸輪及壓板組成。移栽機(jī)工作時(shí)，機(jī)器前進(jìn)，開溝器破土成溝，由人工將煙苗放入旋轉(zhuǎn)到上部的鴨嘴內(nèi)，鴨嘴在平行四桿機(jī)構(gòu)作用下始終指向地面，隨同圓盤旋轉(zhuǎn)。當(dāng)鴨嘴到達(dá)最底部時(shí)，鴨嘴在鴨嘴調(diào)節(jié)凸輪與壓板的相互作用下打開，煙苗脫離鴨嘴接觸地面，落入開溝器開好的溝中，隨后覆土輪覆土、鎮(zhèn)壓輪鎮(zhèn)壓，煙苗即被栽植。機(jī)器不斷前進(jìn)，人工連續(xù)有節(jié)奏地將秧苗送入鴨嘴，秧苗被成行地栽入土中。從而達(dá)到高效的工作目的，這類機(jī)械雖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但效率十分高。優(yōu)點(diǎn)：立苗率高，穩(wěn)定性好。圖3.13鴨嘴圓盤式栽植器1.鴨嘴左下蓋2.主動(dòng)輪盤3.左盒軸4.鴨嘴調(diào)節(jié)凸輪5.鴨嘴6.澆水裝置7.鴨嘴8.右盒軸9.被動(dòng)輪盤10.鴨嘴開啟凸輪11.鴨嘴右下蓋12.曲軸綜上所述，根據(jù)我國(guó)現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀，對(duì)于成本較高的不太適用。考慮到移栽機(jī)決定采用類似于輸送帶式的鏈輪式栽植器。4移栽機(jī)的機(jī)構(gòu)是操作簡(jiǎn)單、方便；二是適用性強(qiáng)，可適用多種幼苗移栽，實(shí)現(xiàn)一器多用；三是確保幼苗根系與培養(yǎng)基的原裝結(jié)合，幼苗移栽成活率高；四是該器具堅(jiān)固耐用，使用壽命長(zhǎng)；五是制造成本低；六是降低了菜農(nóng)、果農(nóng)、棉農(nóng)移栽勞動(dòng)中的強(qiáng)度；七是縮短移栽時(shí)間，贏得移栽幼苗最佳生長(zhǎng)時(shí)機(jī)；八是創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)的效益理想。圖4.1移栽機(jī)結(jié)構(gòu)圖1.拖拉機(jī)后輪2.缽苗架3.輪4.座位5.鏈輪6.鏈輪7.鏈輪8.鏈輪9.開溝器10.吊杯11.覆土板12.鎮(zhèn)壓輪(1)集中控制：利用桶型采集器控制幼苗坯土成型，使移栽體可遠(yuǎn)近距離移動(dòng)。(2)壓力采集：腳踏手持柄架連接桶型采集器兩側(cè)的腳踏踩柄，腳踏加壓迫使采集器平行入土，使集中控制幼苗坯土體壓力平行上升人采集器。(3)減壓分離：轉(zhuǎn)動(dòng)手持柄架使采集器減壓分離，平行提取幼苗坯土體。(4)壓力推出：腳踏滑動(dòng)推頂環(huán)(組件)平行下壓，使柱狀苗坯順利推出人坑。(5)防擾控散：桶型采集器入土擾動(dòng)小，控制幼苗坯土集中，防止散毀。(2)工作時(shí)，由拖拉機(jī)后輪(1)驅(qū)動(dòng)，帶動(dòng)后面的機(jī)構(gòu)前行。同時(shí)，地輪(3)在驅(qū)動(dòng)力的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)和地輪(3)同軸的鏈輪，然后此鏈輪帶動(dòng)鏈輪(5)轉(zhuǎn)動(dòng)，同鏈輪同軸的鏈輪被迫轉(zhuǎn)動(dòng)，繼而將力傳給鏈輪(6),于是放有棉花缽苗的吊杯(10)在鏈輪(6),鏈輪(7)和鏈輪(8)的共同作用下轉(zhuǎn)當(dāng)?shù)竭_(dá)圖示位置時(shí)，吊杯在強(qiáng)制力的作用下打開，將缽苗放入由開溝器(9)開出的溝內(nèi)，隨后在覆土器(11)的作用下缽苗被固定，然后在鎮(zhèn)壓輪(12)的作用下，缽苗被牢牢壓實(shí)，完成栽植工作。為使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在工作過(guò)程中，由坐在座位(4)上的人將放在缽苗架(2)上的缽苗放到吊杯里面。根據(jù)拖拉機(jī)的速度和鏈條的長(zhǎng)度，將吊杯設(shè)計(jì)成共六個(gè)均勻分布作業(yè)行數(shù)掛接方式懸掛式配套動(dòng)力8.8KW輪式拖拉機(jī)行距株距送苗方式人工送苗4.3主要工作部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及作用地輪在移栽機(jī)的整個(gè)工作過(guò)程中起著舉足輕重的作用，首先地輪起到驅(qū)動(dòng)力的作用，地輪大多由一些具有凹凸不平花紋的輪胎或者是放有一些爪鋼制品，其目的就是能夠牢牢抓住松軟的土面，將力傳給后面的機(jī)具。圖4.2地輪由圖4.1可知拖拉機(jī)帶動(dòng)整個(gè)機(jī)具前進(jìn)，在此過(guò)程中，地輪被迫轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將轉(zhuǎn)矩經(jīng)過(guò)鏈輪逐次傳給吊杯，使吊杯轉(zhuǎn)動(dòng)，于是坐在座位上人就可以輕松的將缽苗放入吊杯中，繼爾使移栽機(jī)的循環(huán)使用成為可能。其次，地輪還起著仿行的作用，由于受工作環(huán)境的影響，移栽機(jī)主要在凹凸不平的土地面上工作，當(dāng)通過(guò)較陡的坡或者是碰到溝時(shí)，容易出現(xiàn)漏栽和重栽的現(xiàn)象，對(duì)種子的使用是一種浪費(fèi)，而當(dāng)移栽機(jī)的仿行效果好時(shí)，這種現(xiàn)象就不會(huì)出現(xiàn)。所以，移栽的效果和仿行的程度有著直接的影響。通過(guò)對(duì)大量資料的整理和實(shí)踐證明，地輪和開溝器離的越近，仿行效果越好。為此，將移栽機(jī)的地輪和開溝器設(shè)計(jì)的較近。這樣就可以達(dá)到上面所提到的效果，可以更好的進(jìn)行移栽工作，達(dá)到穩(wěn)定，高效等目的，是非常合理的設(shè)計(jì)。開溝器是移栽機(jī)的主要工作部件之一。圖4.3開溝器三維圖小鏵的表面是推開表層干土及雜草，防止干土和雜草進(jìn)入開的溝內(nèi)，產(chǎn)生夾干土現(xiàn)象，使缽苗的成活率大大提高，翼板的作用是通過(guò)調(diào)整長(zhǎng)短使缽苗在最佳的時(shí)間段落入開溝器開出的溝內(nèi)。為了擴(kuò)大移栽機(jī)的使用范圍，設(shè)計(jì)整個(gè)開溝器在框架上的高低位置、前后位置均可調(diào)。開溝器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是這樣的，開溝器是整個(gè)機(jī)構(gòu)中非常重要的一個(gè)部分，它是用來(lái)在土地中開溝從而來(lái)移栽幼苗的第一步工序，所以，在設(shè)計(jì)的時(shí)候也需要考慮到很多因素，這樣才能夠使這個(gè)移栽過(guò)程更加順利。圖4.4開溝器二維圖鎮(zhèn)壓輪也是移栽機(jī)的主要部件之一。工作時(shí)通過(guò)地面與鎮(zhèn)壓輪的摩擦從而產(chǎn)生一推動(dòng)鎮(zhèn)壓輪前進(jìn)的力，鎮(zhèn)壓輪呈對(duì)稱傾斜分布，設(shè)置在開溝器后端，其作用是強(qiáng)制性往中間擠土并且壓實(shí)苗眼土壤。從而使被移栽的幼苗有充分的保護(hù)，不被破壞，而且可以正常生長(zhǎng)，吸收土壤的營(yíng)養(yǎng)和水分，提高成活率。圖4.5鎮(zhèn)壓輪鎮(zhèn)壓輪傾斜越大，往中間擠土的能力也就越強(qiáng)，苗眼周圍的土壤也就越結(jié)實(shí)。兩鎮(zhèn)壓輪之間的距離越大，越不容易將苗眼周圍的土壤壓實(shí)，但鎮(zhèn)壓輪之間的距離過(guò)小時(shí)，又有可能傷到缽苗。因此，根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定出鎮(zhèn)壓輪與地面之間的夾角為30°時(shí)，間距為80cm時(shí)，鎮(zhèn)壓效果最好，苗眼兩側(cè)的土壤擠壓的越結(jié)實(shí)。覆土器是棉花移栽機(jī)械的主要部件之一。工作時(shí)，覆土器可以將開溝器開出的土聚攏到一塊，對(duì)缽苗進(jìn)行覆土定植，以便使后面的鎮(zhèn)壓輪可以將缽苗壓實(shí)，保證缽苗的栽植率。雖說(shuō)覆土器只是由兩快板構(gòu)成，但里面有著相當(dāng)?shù)膶W(xué)問(wèn)，首先是覆土板和地面的夾角，覆土板的夾角過(guò)大過(guò)小都不能夠聚攏到足夠多的土對(duì)缽苗進(jìn)行覆土，容易產(chǎn)生裸露缽苗的現(xiàn)象，這是個(gè)需要避免的問(wèn)題。所以，此設(shè)計(jì)對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行了針對(duì)性的改造，可以成功避免這一問(wèn)題。圖4.6覆土器二維圖有這種現(xiàn)象發(fā)生，當(dāng)然不能夠保證栽植率，其次是覆土板后面的寬度，當(dāng)寬度過(guò)但是同樣會(huì)有問(wèn)題，那就是覆土板有可能碰倒缽苗，這種現(xiàn)象較以上幾種更為嚴(yán)重。所以只有設(shè)計(jì)了角度和寬度都合適的覆土板，才有能夠保證缽苗的栽植率。所以，此設(shè)計(jì)特意為這一問(wèn)題進(jìn)行了仔細(xì)的研究，并得出了成功的解決方案，從而來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，保證移栽機(jī)的正常工作。圖4.7覆土器三維圖絕大多數(shù)農(nóng)作物的秧苗都要求地上莖桿為直立狀態(tài)(部分特殊作物除外，如番薯),因而對(duì)栽植工序或栽植質(zhì)量的要求也都是直立狀態(tài)。因此欲要保持栽植秧苗的直立狀態(tài)，必須要求定植瞬間秧苗或缽苗相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，也就是說(shuō)，秧苗在絕對(duì)靜止直立狀態(tài)下進(jìn)行覆土壓實(shí)，因而要求在機(jī)器連續(xù)前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的情況下，為每一個(gè)栽植秧苗創(chuàng)造瞬間的相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，以便完成定植工作。這就栽植機(jī)械的零速原理。由上面的零速原理知，只有在缽苗保持絕對(duì)零速時(shí)投苗才能保證栽植率，下面便具體分析一下如何實(shí)現(xiàn)零速?由點(diǎn)的速度合成原理，知Va=Ve+Vr,其中Va為缽苗的絕對(duì)速度。設(shè)動(dòng)力輪半徑為R,鏈輪17的半徑為r,角速度分別為w?和w?,欲使缽苗能夠在絕對(duì)靜止的情況下進(jìn)行覆土壓實(shí)，則必須使它的絕對(duì)速度等于零，從力學(xué)的角度來(lái)分析即須使R?=r?(此處的等式只代表數(shù)值，沒(méi)有符號(hào))。故知道R及r后，就可以找到一適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)比，使Ve和Vr大小相等，但方向相反，即保持零速。而在此刻投苗就可以最大限度的保證缽苗的栽直率。棉花移栽機(jī)械的栽植機(jī)構(gòu)和玉米穴播式栽植機(jī)比較相似，只不過(guò)由于棉花缽苗個(gè)體比較大的原因，相應(yīng)的此機(jī)構(gòu)也較大。必須注意的是栽直率是每一種移栽機(jī)必須保證的一項(xiàng)數(shù)據(jù)。栽植率是每一種移栽機(jī)必須保證的重要參數(shù)，為了提高栽植率，就應(yīng)當(dāng)減少缽苗在落進(jìn)苗床瞬間的相對(duì)移動(dòng)，即實(shí)現(xiàn)零速栽植。由零速原理知，只有在缽苗保持絕對(duì)零速時(shí)投苗才能保證栽植率，下面具體分析這個(gè)移栽機(jī)是如何實(shí)現(xiàn)零速的。由點(diǎn)的速度合成原理，可知Va=Ve+r其中Va缽苗的絕對(duì)速度Ve拖拉機(jī)前進(jìn)速度Vr缽苗相對(duì)于拖拉機(jī)的速度設(shè)地輪半徑為R,鏈輪17齒的半徑為r,角速度分別為o,和o?,欲使缽苗能夠在絕對(duì)靜止的情況下進(jìn)行覆土壓實(shí)，則必須使它的絕對(duì)速度等于零，從力學(xué)的角度來(lái)分析即必須使R?=r?此處的等式只代表數(shù)值，沒(méi)有符號(hào))。故知道R和r后，就可以找到一適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)比，使Ve和Vr大小相等，但方向相反，即保持零速。而在此刻投苗就可以最大限度地保證缽苗的栽直率。當(dāng)拖拉機(jī)的前進(jìn)速度為0.6m/s時(shí)，可計(jì)算出圓盤的線速度0.58m/s。此即為零速栽植時(shí)的最佳速度。由于輸送機(jī)構(gòu)和栽植機(jī)構(gòu)是本次設(shè)計(jì)的核心，所以主要闡述這兩個(gè)機(jī)構(gòu)。栽植機(jī)構(gòu)的輸送機(jī)構(gòu)如圖4.1所示，移栽機(jī)輸送部分主要由；固連在地輪上的鏈輪，張緊輪及固接在鏈輪上的吊籃構(gòu)成。工作時(shí)，由人工將缽苗放入到吊籃中，由移栽機(jī)完成輸送，栽植及覆土工作。由圖知，此移栽機(jī)的傳動(dòng)為二級(jí)傳動(dòng)。移栽機(jī)的地輪為標(biāo)準(zhǔn)件，直徑為495mm,現(xiàn)選取使吊杯轉(zhuǎn)動(dòng)的鏈輪為17個(gè)齒，根據(jù)齒輪分度圓直徑的計(jì)算公式可以得到17個(gè)齒的鏈論的分度圓直徑為69.1mm。所以可以得到兩者之間的傳動(dòng)比為i=1555/217=7.2由此可以取得兩組鏈輪進(jìn)行配合，以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比為7.2的目的。即地輪另一側(cè)的鏈輪和鏈輪(5)一組，鏈輪(5)和鏈輪(6)一組，其中鏈輪(6)所在的軸上還有另外一個(gè)鏈輪。由設(shè)計(jì)要求知道棉花移栽的株距為35mm。174x0.4/249=0.28m/s,此速度較低，在栽植手的時(shí)間控制范圍之內(nèi)。鏈選取08A,內(nèi)鏈節(jié)bl取8mm,滾子鏈直徑d取為7.95mm。鏈論的具體尺寸列表如下：表4.1鏈輪的具體尺寸齒數(shù)工作段分度圓輪轂齒寬倒角寬直線部齒頂圓齒根圓直徑長(zhǎng)度分長(zhǎng)度直徑直徑機(jī)構(gòu)被強(qiáng)制性的打開，將缽苗放入土壤中，完成栽植工作。工作原理：當(dāng)缽苗在鏈條上面接近投苗點(diǎn)時(shí)，打開杠桿開始接觸到一弧形滑道并被強(qiáng)制性打開，與此同時(shí)，缽苗也開始沿著缽管壁從缽管中脫落。當(dāng)?shù)竭_(dá)投苗點(diǎn)時(shí)，打開杠桿已經(jīng)全部打開，缽苗可以毫無(wú)障礙落入到開溝器開出的溝內(nèi)，隨后到來(lái)的覆土板開始對(duì)缽苗進(jìn)行覆土，鎮(zhèn)壓輪開始鎮(zhèn)壓，完成栽植工作。圖4.2吊杯示意圖(1)缽管(2)彈簧(3)擋板(4)螺母(5)打開杠桿在從打開杠桿全部打開到恢復(fù)到原形的期間，杠桿并不是瞬間完成的，而是和打開一樣也有一個(gè)滑道，使其慢慢關(guān)閉，所以對(duì)缽苗沒(méi)有任何影響。從資料上面查到的吊杯和觀察山東理工大學(xué)的玉米缽苗移栽機(jī)所得的吊杯均為一邊打開，作者認(rèn)為一邊打開具有以下弊端；(1)主動(dòng)擋板和從動(dòng)擋板不能完全保持同步，阻礙缽苗的脫落，進(jìn)而影響到缽(2)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，不易維修。所以作者設(shè)計(jì)成兩邊均為主動(dòng)打開，以克服上面兩個(gè)弊端。苗現(xiàn)象的產(chǎn)生。鑒于以上作業(yè)要求，本設(shè)計(jì)喂苗筒斜口的角度取為45°。因?yàn)槲姑鐧C(jī)保證了投苗的準(zhǔn)確性。喂苗筒高度的確定喂苗筒的高度直接影響喂苗的準(zhǔn)確率及可靠掉出喂苗筒而活門就已經(jīng)關(guān)閉的情況，這樣就發(fā)生了夾苗的現(xiàn)象。為了避免這種現(xiàn)象，缽苗的高度一般在15～20cm,為了避免夾苗現(xiàn)象，喂苗時(shí)缽苗應(yīng)全部掉出喂苗筒苗落入吊籃時(shí)的損傷，就必須使缽苗受到的橫向沖擊力最小。Vt是移栽機(jī)工作行駛速也相等。缽苗質(zhì)心M在下落過(guò)程中只受到重力作用，所以速度Vm方向垂直向下。吊為了減小缽苗落入苗盒時(shí)的損傷，應(yīng)使吊籃A、B在水平方向的分速度同時(shí)取較小值時(shí)上面二式可以看出，吊籃A的水平速度與θ的正弦成反比，吊籃B的水平速度與0的余度與移栽機(jī)工作行駛速度的函數(shù)。據(jù)角速度公式w=2πn得吊籃旋轉(zhuǎn)的角速度w=2.1r/s。這樣，可以計(jì)算得喂苗提前角φ=0t,從而φ=0.42r,換算得φ≈24°。5傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)計(jì)算由于移栽機(jī)是在田間工作，工作環(huán)境惡劣，不宜采用齒輪傳動(dòng)。所以就選擇了鏈輪傳動(dòng)，鏈傳動(dòng)主要用于要求可靠，兩軸相距較遠(yuǎn)的場(chǎng)合。鏈傳動(dòng)是一種撓性傳動(dòng)，它由鏈條和鏈輪(大鏈輪和小鏈輪)組成。通過(guò)鏈輪輪齒與鏈節(jié)的嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。由于移栽機(jī)的移動(dòng)速度不超過(guò)15m/s,推薦適用的最大傳動(dòng)比不大于8。鏈輪輪齒要具有足夠的耐磨性和強(qiáng)度。由于小鏈輪輪齒的嚙合次數(shù)比大鏈輪多，故小鏈輪應(yīng)采用較好的材料制造。根據(jù)拖拉機(jī)功率得出移栽機(jī)的功率P=14×0.735kw≈10kw文采用第二種傳動(dòng)比，即計(jì)算取i=1.8。1.選擇鏈輪齒數(shù)2.確定計(jì)算功率查得K。=1.0,K?=1.52,單排鏈，則計(jì)算功率為Pa=K。K?p=1.0×1.52×10=15.2kw主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速n?=54r/min3.選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距可選28A-1型。鏈條節(jié)距為44.45mm。4.計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距由于鏈條的布置是中心線與水平面有夾角，松邊在下，查得5.計(jì)算鏈速V,確定潤(rùn)滑方式由v=0.4m/s和鏈號(hào)28A-1,查圖可知采用定期人工潤(rùn)滑。F≈KF?=1.15×25000=28750N6.1軸的受力分析機(jī)架通過(guò)地輪、開溝器、覆土器和鎮(zhèn)壓輪和地面接觸，其中地輪為機(jī)架重力的主要承擔(dān)者，現(xiàn)假設(shè)地輪承受全部的重力，以便對(duì)地輪軸進(jìn)行校核。每根地輪軸承受的重力為5000/2=2500N。查手冊(cè)可以得到地輪和地面的滾動(dòng)摩擦系數(shù)為0.16,從而計(jì)算出地輪的摩擦力為0.16x2500=400N。進(jìn)而計(jì)算出地輪給軸的轉(zhuǎn)矩為400x500/2=10000N·mm此外地輪還受到鏈輪的作用力，由于此力較小，由經(jīng)驗(yàn)值取力為100N。圖6.1地輪軸1.水平面支承反力2.垂直面支承反力F=2500N6.1.2軸的受力圖圖6.2軸受力圖圖6.3軸水平面(X,Y)受力圖圖6.4軸垂直面(X,Z)受力圖由于地輪軸在水平面和垂直面都受到作用力，所以在水平面和垂直面都有彎矩產(chǎn)生，并且最終合二為一對(duì)地輪軸產(chǎn)生彎曲影響，所以要通過(guò)計(jì)算得出地輪軸所受到合成彎矩的值，從而選擇材料和設(shè)計(jì)方案來(lái)保證地輪軸在工作過(guò)程中不致?lián)p壞。圖6.5軸合成彎矩圖圖6.6軸水平面彎矩圖圖6.7軸垂直面彎矩圖6.3軸的轉(zhuǎn)矩圖軸在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中地輪軸要帶動(dòng)地輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從來(lái)傳動(dòng)到鏈輪來(lái)達(dá)到輸送缽苗的目的，由于地輪的重量和地面的阻礙等原因受到與轉(zhuǎn)向相反的力，也就形成了地輪軸的轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩會(huì)嚴(yán)重影響到地輪軸的強(qiáng)度，為防止地輪軸的損壞，也許進(jìn)行計(jì)算，校核。十0圖6.8軸轉(zhuǎn)矩圖6.3.2許用應(yīng)力的計(jì)算1.許用應(yīng)力值用插入法查得：2.應(yīng)力校正系數(shù)3.畫當(dāng)量彎矩圖當(dāng)量轉(zhuǎn)矩的計(jì)算aT=0.59×100000=59000Nmm當(dāng)量彎矩在危險(xiǎn)截面A—A處的計(jì)算M?A=√M2+(aT)2=√2152032+590002圖6.9軸當(dāng)量轉(zhuǎn)矩圖軸徑校核的計(jì)算7三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用此次設(shè)計(jì)采用Soildworks三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件繪制幼苗移栽機(jī)三維圖。傳統(tǒng)的CAD軟件都用固定的尺寸值定義幾何元素，輸入每條線都用固定的位置和長(zhǎng)度要進(jìn)行圖形內(nèi)容的修改，只有刪除原有的線條后重畫。但是新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)不可要形成系列，以便針對(duì)不同用戶提供不同規(guī)格的產(chǎn)品。因此，新的CAD系統(tǒng)都增加了參數(shù)化和變量化設(shè)計(jì)的模塊，使得產(chǎn)品的數(shù)學(xué)模型可以隨著某些結(jié)構(gòu)尺寸的修改和使用環(huán)境的變化而自動(dòng)修改，從而解決了產(chǎn)品系列化問(wèn)題。現(xiàn)代參數(shù)化設(shè)計(jì)己經(jīng)成為新一代智能化、集成化CAD核心技術(shù)之一，成為CAD技術(shù)的研究熱點(diǎn)，己經(jīng)形成了諸如變量幾何和幾何推理等多種方法。參數(shù)化設(shè)計(jì)方法己經(jīng)形成了較深的理論基礎(chǔ)，也能很好的解決二維參數(shù)化設(shè)計(jì)問(wèn)題。參數(shù)化設(shè)計(jì)從二維逐漸向三維發(fā)展?，F(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中越來(lái)越多地使用三維設(shè)計(jì)軟件，Soildworks軟件具有較強(qiáng)的三維實(shí)體建模與零部件約束裝配功能，能夠方便地自動(dòng)生成二維圖、繪制功能，且與三維模型雙向關(guān)聯(lián)。而且軟件的功能也增強(qiáng)很快，這促使參數(shù)化設(shè)計(jì)在三維圖層次上實(shí)現(xiàn)。建立零件特征模型，是在基于特征的造型系統(tǒng)中，零件是由特征組成的，因此零件的造型過(guò)程就是不斷生成特征的過(guò)程。分析零件生成基本特征添加新特征修改圖7.1SolidWorks造型流程圖其步驟如圖4.1所示：分析零件是第一步。這一步的重點(diǎn)是找出零件是由哪些特征組成，其中哪一個(gè)特征應(yīng)作為基本特征，這個(gè)特征往往是拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃掠或放樣特征，然后再?zèng)Q定創(chuàng)建特征的順序。一般來(lái)說(shuō)應(yīng)將打孔、倒圓和倒角放在后面處理。并將這些特征典型化和抽象化，使建立的模型盡可能準(zhǔn)去反映此類零件的基本特征