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膜上移栽钵苗栽植机构运动分析与参数优化 被引量：32
1
作者 金鑫 李树君 +3 位作者 杨学军 颜华 吴俭敏 毛志怀 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期29-34,共6页
针对吊篮式钵苗移栽机膜上移栽易撕膜的问题,设计了一种鸭嘴式钵苗移栽机。建立了该机栽植机构的运动数学模型,并以此为依据在ADAMS中对栽植机构进行了参数化建模。利用参数化模型,分析了主要参数对机构运动特性的影响。在保证钵苗直立... 针对吊篮式钵苗移栽机膜上移栽易撕膜的问题,设计了一种鸭嘴式钵苗移栽机。建立了该机栽植机构的运动数学模型,并以此为依据在ADAMS中对栽植机构进行了参数化建模。利用参数化模型,分析了主要参数对机构运动特性的影响。在保证钵苗直立度较高的同时,以产生的穴口尽量小为优化目标,获得了一组最佳参数组合。此组合下,形成的穴口大小约为1.8 mm,鸭嘴栽苗后的运动轨迹垂直度较高,满足膜上移栽钵苗直立度高、不撕膜的农艺要求。 展开更多
关键词 钵苗移栽机 膜上移栽 栽植机构 运动特性 参数优化
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大株距行星轮系蔬菜钵苗栽植机构优化设计与试验 被引量：25
2
作者 俞高红 廖振飘 +2 位作者 徐乐辉 赵朋 武传宇 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期38-44,共7页
设计了一种能适应大株距栽植的行星轮系蔬菜钵苗栽植机构,通过该机构栽植嘴能将蔬菜钵苗植入土中。构建了一种新型的非圆齿轮传动比函数,建立了机构的运动学模型,推导了栽植嘴尖点的(角)位移、(角)速度方程。基于Visual Basic开发了计... 设计了一种能适应大株距栽植的行星轮系蔬菜钵苗栽植机构,通过该机构栽植嘴能将蔬菜钵苗植入土中。构建了一种新型的非圆齿轮传动比函数,建立了机构的运动学模型,推导了栽植嘴尖点的(角)位移、(角)速度方程。基于Visual Basic开发了计算机辅助分析与优化软件,分析了非圆齿轮中心距a、角位移系数k1和k2、行星架初始安装角φ0、栽植嘴初始安装角α0、中间齿轮初始安装角γ0以及栽植嘴顶端到行星轮中心的距离S等重要参数对栽植轨迹的影响,通过人机交互方式优化出一组能够满足蔬菜钵苗栽植工作要求的机构参数(a=53 mm、k1=0.23、k2=0.03、φ0=-58°、α0=-144°、γ0=144°、S=175 mm)。根据优化所得参数建立栽植机构的三维模型并进行仿真分析,同时制作了栽植机构的样机进行田间植苗试验。试验了栽植嘴在不同时刻开启和闭合对西兰花钵苗栽植时直立度和成功率的影响,得出栽植嘴在其运动轨迹最低点上方10 mm处张开为最佳开启位置,钵苗直立度优良率达85%,栽植效率可达100株/(min·行),栽植株距达到450 mm,证明该机构适用于蔬菜钵苗的大株距栽植。 展开更多
关键词 蔬菜钵苗 栽植机构 行星轮系 非圆齿轮 大株距 参数优化
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凸轮摆杆式栽植机构运动分析及性能试验 被引量：23
3
作者 何亚凯 李树君 +2 位作者 杨学军 颜华 王薇 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期34-41,共8页
该文针对钵苗栽植机构栽植直立度低的问题,设计一套凸轮摆杆式栽植机构。建立了栽植机构的运动学模型,得到机构栽植器栽植轨迹、栽植速度和栽植加速度方程。基于MATLAB/GUI开发了应用于栽植机构运动分析的图形交互界面,分析了栽植机构曲... 该文针对钵苗栽植机构栽植直立度低的问题,设计一套凸轮摆杆式栽植机构。建立了栽植机构的运动学模型,得到机构栽植器栽植轨迹、栽植速度和栽植加速度方程。基于MATLAB/GUI开发了应用于栽植机构运动分析的图形交互界面,分析了栽植机构曲柄CD长度与初始相位角、摆杆OA长度与初始相位角以及平行杆AG长度对栽植轨迹的影响,并通过正交试验方法对移栽结构参数进行优化。根据优化所得参数加工出试验样机,以钵苗直立度为主要检测指标对该试验样机进行田间试验。试验表明:该栽植机构能够在0.556 m/s的工作速度和栽植频率60.7株/min条件下较好地满足钵苗农艺栽植要求,钵苗栽植直立度优良率为95%且其变异系数为2.03%,倒伏率为1.67%,栽植株距误差率为0.22%,无缺苗和漏栽现象。由此表明所设计栽植机构在高栽植效率的条件下,仍具有良好的栽植性能,所涉及的研究方法和试验结果可为后期样机的设计提供参考依据。 展开更多
关键词 农业机械 运动学 优化 凸轮摆杆 移栽机 栽植机构 运动学分析 试验
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行星轮系滑道式钵苗栽植机构设计与参数优化 被引量：23
4
作者 姬江涛 杨林辉 +3 位作者 金鑫 高颂 庞靖 王景林 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第18期83-92,共10页
直立度是钵苗移栽作业质量的重要评价指标,目前存在栽植机构容易造成钵苗倾斜影响栽植直立度下降,导致钵苗成活率降低的问题,针对这一问题,该文结合钵苗种植的农艺要求,以番茄钵苗物理特性为依据,提出了栽植机构的设计要求,设计了一种... 直立度是钵苗移栽作业质量的重要评价指标,目前存在栽植机构容易造成钵苗倾斜影响栽植直立度下降,导致钵苗成活率降低的问题,针对这一问题,该文结合钵苗种植的农艺要求,以番茄钵苗物理特性为依据,提出了栽植机构的设计要求,设计了一种行星轮系滑道式栽植机构。该机构通过行星轮系和滑道的配合,以打穴放苗的方式完成钵苗栽植,并对该机构的作业过程进行分析,建立了机构的运动学模型。基于Matlab编写了栽植机构辅助分析优化软件,对机构的栽植轨迹和结构参数进行优化,得到了一组满足钵苗栽植农艺要求的最优结构参数组合:太阳轮半径R0=20 mm、中间轮半径R1=15 mm、行星轮半径R2=10 mm、连杆BC的长度L1=100 mm、栽植臂上DC杆的长度L2=150 mm、栽植臂上CF杆的长度L3=80 mm、栽植器FG的长度L4=140 mm、滑道DE上E点到坐标原点O的距离L5=100 mm、行星架OB的初始安装角α0=45°、连杆BC与X轴方向上的夹角α1=148°、栽植臂上杆DC与杆CF的夹角β=176°、滑道DE与X轴方向上的夹角θ=108°。在此组合下,完成了对栽植机构的结构设计和虚拟装配,并导入ADAMS中进行机构的虚拟运动和仿真分析,验证了机构设计的合理性和准确性。依据优化所得参数生产了物理样机,并以钵苗直立度为主要检测指标进行了田间试验。试验结果表明:在机组前进速度450 mm/s,栽植频率74株/min时,钵苗移栽直立度较高,优良率为94%,满足栽植性能要求。研究结果可为蔬菜钵苗移栽机栽植机构的设计提供参考。 展开更多
关键词 农业机械 优化 试验 行星轮系滑道 栽植机构 仿真分析
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基于钵苗运动动力学模型的鸭嘴式移栽机结构优化 被引量：22
5
作者 金鑫 姬江涛 +2 位作者 刘卫想 何亚凯 杜新武 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期58-67,共10页
为了探究鸭嘴式移栽机因栽植速度提升,导致钵苗倒伏率和漏栽率升高的根本原因,该文试制了纯透明有机玻璃质的鸭嘴式栽植器,并采用高速摄像对钵苗从导苗筒下落至栽植器底部的运动过程进行了试验研究。根据研究结果将钵苗在鸭嘴栽植器内... 为了探究鸭嘴式移栽机因栽植速度提升,导致钵苗倒伏率和漏栽率升高的根本原因,该文试制了纯透明有机玻璃质的鸭嘴式栽植器,并采用高速摄像对钵苗从导苗筒下落至栽植器底部的运动过程进行了试验研究。根据研究结果将钵苗在鸭嘴栽植器内的运动过程分为6个运动阶段,并建立了各运动阶段的动力学模型,得到了钵苗下落过程中与鸭嘴栽植器间的运动受力方程。选取苗龄为40 d,基质成分为草炭:蛭石:珍珠岩=3∶1∶2,钵苗土钵含水率为55%的辣椒钵苗为研究分析及试验对象,以钵苗栽植运动时间为优化目标,对钵苗运动过程动力学模型进行优化,得出了栽植器最佳初始位置及结构参数为:钵苗下落初始位置为(40 mm,350 mm),鸭嘴栽植器上苗杯壁面与竖直面间的夹角为40°,栽植器鸭嘴部分倾角为82°;栽植机构最高转速不超过80 r/min,栽植器初始相位角为25°。通过高速摄像试验对钵苗在改进后栽植器中的运动时间进行了分析,得出钵苗从开始下落至离开栽植器的时间与理论时间基本吻合,且在栽植器运动至栽植位置前钵苗已落至栽植器底部,验证了理论模型的正确性以及参数优化的合理性。该研究可为鸭嘴式移栽机高速栽植转速和结构设计提供参考。 展开更多
关键词 机械化 优化 移栽 栽植机构 鸭嘴栽植器 钵苗 运动分析 试验
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行星轮栽植机构优化设计与试验 被引量：22
6
作者 胡建平 潘杰 +3 位作者 张晨迪 张思伟 费卫征 潘浩然 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期78-86,共9页
针对不同作物移栽时的不同株距问题,以自制行星轮转臂式栽植机构为研究对象,阐述了栽植机构组成及工作原理,构建了行星轮转臂平动机构及鸭嘴开合机构的运动学模型,在此基础上分析建立了栽植器前、后鸭嘴栽植点的运动轨迹数学模型。利用M... 针对不同作物移栽时的不同株距问题,以自制行星轮转臂式栽植机构为研究对象,阐述了栽植机构组成及工作原理,构建了行星轮转臂平动机构及鸭嘴开合机构的运动学模型,在此基础上分析建立了栽植器前、后鸭嘴栽植点的运动轨迹数学模型。利用Matlab对该数学模型进行编程,建立其分析程序模型,并基于Matlab GUI平台开发计算机辅助优化设计人机交互界面,借助该界面对栽植点轨迹数学模型进行求解,从而模拟得到鸭嘴式栽植器前、后栽植点的运动轨迹曲线。分析栽植机构的行星架旋转半径,开合机构的后鸭嘴摆杆长度、后鸭嘴摆杆初始位置与水平线夹角及后鸭嘴末端点至鸭嘴转轴中心的距离等主要参数对栽植点运动轨迹的影响,以特征系数λ大于1,栽植点轨迹环扣高度大于苗钵体高度,前后鸭嘴不带苗、不挂苗,前后鸭嘴轨迹与垄面交点处形成的穴口尺寸较小等条件为优化目标,通过人机交互优化得到一组能同时满足3种栽植株距要求的机构参数组合,并模拟验证该机构参数组合在3种栽植株距下的栽植轨迹。选用72孔穴盘培育的黄瓜苗为试验对象,以株距变异系数和直立度为评价指标,对优化得到的机构参数进行栽植性能试验。结果表明:在3种株距下的栽植直立度优良率高于81%,总优良合格率达94. 8%以上,株距变异系数小于3. 2%,证明优化设计的行星轮转臂式栽植机构能够满足多种株距移栽要求。 展开更多
关键词 移栽机 栽植机构 运动学模型 优化设计
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移栽机曲柄滑槽式栽植机构设计与试验 被引量：21
7
作者 金鑫 杜新武 +3 位作者 杨传华 姬江涛 王世光 颜华 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期83-90,共8页
为了提高膜上移栽机的钵苗栽植直立度并减少破膜程度,提出了一种曲柄滑槽式栽植机构,阐述了移栽工作原理及结构组成,并建立了机构的运动数学模型。基于该模型采用Matlab软件编写了栽植机构的仿真分析与优化程序,分析了主要参数对机构运... 为了提高膜上移栽机的钵苗栽植直立度并减少破膜程度,提出了一种曲柄滑槽式栽植机构,阐述了移栽工作原理及结构组成,并建立了机构的运动数学模型。基于该模型采用Matlab软件编写了栽植机构的仿真分析与优化程序,分析了主要参数对机构运动轨迹特性的影响规律;以钵苗栽植直立度较高且破膜程度较低为优化指标(即鸭嘴栽植点出、入土轨迹尽量垂直垄面,且出、入垄面点和栽植点间距尽量小),利用程序优选出了一组最优的机构参数组合:在移栽机组作业速度v=500 mm/s时,L_1=150 mm、L_3=120 mm、L_4=310 mm、L=680 mm、θ_1=10°、θ_3=15°、θ=20°;在此组合下栽植器鸭嘴端的绝对运动轨迹在出入垄面时呈显著'γ'型轮廓,利于钵苗直立与穴口较小撕膜。提出了一种破膜程度检测方法,以烟草钵苗为对象进行了整机田间试验,结果表明:钵苗栽植直立度较高,优良率超过93%,较现有七杆式栽植机构提高10个百分点;栽植器鸭嘴的破膜程度有效减小,最低可降至8%。 展开更多
关键词 栽植机构 膜上移栽 曲柄滑槽 仿真 试验
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油菜毯状苗移栽机栽植过程动力学模型及参数优化 被引量：20
8
作者 蒋兰 吴崇友 +2 位作者 汤庆 张敏 王刚 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第21期37-46,共10页
为有效减少油菜毯状苗机械化移栽过程中苗块出现的脱苗现象,提高立苗质量,该文构建了栽植过程中运移苗阶段油菜毯状苗苗块的动力学模型,结合油菜毯状苗基质的力学参数特性试验,研究苗块发生脱苗的临界条件,建立了运移苗阶段苗块的脱苗... 为有效减少油菜毯状苗机械化移栽过程中苗块出现的脱苗现象,提高立苗质量,该文构建了栽植过程中运移苗阶段油菜毯状苗苗块的动力学模型,结合油菜毯状苗基质的力学参数特性试验,研究苗块发生脱苗的临界条件,建立了运移苗阶段苗块的脱苗条件方程,得到了影响苗块脱苗的主要因素以及各因素的脱苗临界值。利用高速摄影试验探究了基质含水率、栽植机构转速和纵向取苗量对苗块脱苗率的影响,得到的各因素的脱苗临界范围与理论分析结果基本吻合,验证了模型的准确性和可行性。为探究低脱苗率条件下油菜毯状苗移栽机栽植机构和苗块相关参数的最优组合,采用响应面试验分析方法建立主要影响因素与考察指标之间的回归数学模型,试验结果表明:当基质含水率56.72%,栽植机构转速22rad/s,纵向取苗量为15mm时,优化后脱苗率为1.52%,与预测值绝对误差为0.16个百分点。该研究可为提高油菜毯状苗移栽的立苗质量提供参考。 展开更多
关键词 农业机械 优化 模型 移栽机 栽植机构 脱苗条件
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间歇式挖穴植树机设计与分析 被引量：19
9
作者 朱斌海 于航 李长威 《森林工程》 2020年第1期39-44,共6页
为提高植树效益及植树机自动化、智能化水平,本文设计一台在栽植作业时几乎不破坏周边原生植被的植树机。在对植树机栽植机构运动学分析的基础上提供一种基于可编程控制器PLC控制系统方案,重点研究植树机液压控制系统工作方案,植树机自... 为提高植树效益及植树机自动化、智能化水平,本文设计一台在栽植作业时几乎不破坏周边原生植被的植树机。在对植树机栽植机构运动学分析的基础上提供一种基于可编程控制器PLC控制系统方案,重点研究植树机液压控制系统工作方案,植树机自动作业循环方案、株距控制方案。结果表明:间歇式挖穴栽植机构的控制系统可实现行进间间歇式挖穴栽植、智能调节栽植深度以及精准株距控制等,各机构运行合理且无干涉,栽植效率为400~500株/h,为植树机向自动化、智能化发展提供思路。 展开更多
关键词 植树机 栽植机构 间歇式 控制系统
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新疆地区作物移栽与移栽机研究现状 被引量：18
10
作者 刘洋 李亚雄 +2 位作者 李斌 王涛 卢勇涛 《广东农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期189-191,196,共4页
新疆地区作物种植普遍采用铺膜加滴灌带的种植模式,因为缺少适用的移栽机具,采用人工进行移栽。为了推动机械化移栽,新疆地区从国外引进移栽机用于生产示范,这些移栽机主要完成送苗入穴,需要大量的人工辅助作业,且受价格较高的因素影响... 新疆地区作物种植普遍采用铺膜加滴灌带的种植模式,因为缺少适用的移栽机具,采用人工进行移栽。为了推动机械化移栽,新疆地区从国外引进移栽机用于生产示范,这些移栽机主要完成送苗入穴,需要大量的人工辅助作业,且受价格较高的因素影响,未能得到大规模引进。近年来,我国研制出了一些基于吊篮式栽植原理的移栽机,虽然在结构和移栽工艺上有所不同,但都具有膜上成穴移栽和覆土功能,实践证明可以很好的满足新疆地区作物种植模式的要求。 展开更多
关键词 移栽机 铺膜 栽植机构 覆土
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水稻钵苗在空中和导苗管上的运动特性分析 被引量：17
11
作者 张国凤 赵匀 陈建能 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期529-534,共6页
为确保水稻钵苗机械有序移栽时的株距均匀性,建立钵苗在空中的下落运动和在倒锥体式导苗管上的滑行运动的理论模型,分析飘浮速度对钵苗各阶段运动特性的影响,利用高速摄像及视频分析技术对钵苗的转体高度、滑行轨迹、运动时间等运动特... 为确保水稻钵苗机械有序移栽时的株距均匀性,建立钵苗在空中的下落运动和在倒锥体式导苗管上的滑行运动的理论模型,分析飘浮速度对钵苗各阶段运动特性的影响,利用高速摄像及视频分析技术对钵苗的转体高度、滑行轨迹、运动时间等运动特性进行试验验证.结果表明,转体高度为100~550 mm;在导苗管上的滑行轨迹为圆锥素线;对应钵育秧盘上1-7列钵苗的运动总时间间隔比较均匀,但7、8和1列钵苗的运动总时间间隔相差较大;当初速度为0.75~1.25 m/s,钵苗在空中下落位移小于200 mm时,飘浮速度对其位移影响小于1 mm;下落位移小于80 mm时,对速度影响小于5 mm/s,可忽略不计,但钵苗在导苗管上滑行时,飘浮速度影响较大,不可忽略. 展开更多
关键词 水稻钵苗 栽植机构 导苗管 运动分析 试验
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旋转式钵苗栽植机构多目标参数优化与试验 被引量：16
12
作者 陈建能 章鹏华 +2 位作者 王英 夏旭东 蒋程强 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期46-53,共8页
为了方便快捷地得到旋转式钵苗栽植机构的最佳参数,提出了旋转式钵苗栽植机构作业时实现理想栽植应满足的条件,包括栽植嘴运动学特性(轨迹、姿态、速度)、挖出穴口的几何特性、栽植机构避免干涉和非圆齿轮的保凸性要求。根据这些要求,... 为了方便快捷地得到旋转式钵苗栽植机构的最佳参数,提出了旋转式钵苗栽植机构作业时实现理想栽植应满足的条件,包括栽植嘴运动学特性(轨迹、姿态、速度)、挖出穴口的几何特性、栽植机构避免干涉和非圆齿轮的保凸性要求。根据这些要求,以偏心-椭圆齿轮行星轮系栽植机构为研究对象,建立其11个子目标函数,并应用模糊理论,将多目标优化问题转化为单目标优化问题进行求解,得到满足理想栽植要求的参数,然后进行结构设计、虚拟仿真、试验台加工和模拟田间栽植试验,验证了该栽植机构的高立苗率和优化模型的正确性。该优化模型的建立和求解克服了栽植机构传统参数设计时采用仿真软件进行试凑的缺点,提高了优化效率。 展开更多
关键词 钵苗 栽植机构 多目标优化 试验
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旱地栽植机八连杆栽植机构优化设计与试验 被引量：16
13
作者 尹文庆 刘海马 +3 位作者 胡飞 颜华 郭栋 武亚楠 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期51-60,共10页
旱地移栽机为了满足栽植株距的要求,常需要在保证速比不变的同时调节栽植频率和机具前进速度,否则栽植轨迹将发生改变,从而影响栽植质量,为此,提出一种八连杆栽植机构。在分析八连杆栽植机构工作原理的基础上,建立了八连杆栽植机构的运... 旱地移栽机为了满足栽植株距的要求,常需要在保证速比不变的同时调节栽植频率和机具前进速度,否则栽植轨迹将发生改变,从而影响栽植质量,为此,提出一种八连杆栽植机构。在分析八连杆栽植机构工作原理的基础上,建立了八连杆栽植机构的运动学模型,分析了关键连杆长度对吊杯挂接点K y向位移、轨迹、速度、加速度的影响规律,以及对极位夹角、摇杆摆角的影响规律;建立Matlab GUI仿真优化界面,采用逐次逼近的方法,得到一组满足设计目标的杆件长度:l1为39 mm,l2为42 mm,l3为152.04 mm,l4为153.6 mm,l5为40 mm,l6为30 mm,l7为100 mm,l8为154 mm。采用人工制作的辣椒苗模型,以总合格率、优良率为评价指标,对优化得到的栽植机构进行栽植性能测试试验,结果表明,在2种前进速度和2种栽植频率下,栽植优良率达94%,总合格率达96%,且株距变异系数在3.25%左右,所设计的八连杆栽植机构具有良好的栽植性能,满足移栽作业要求。 展开更多
关键词 移栽机 栽植机构 八连杆 多目标优化
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玉米纸筒苗移栽机运动轨迹分析与性能试验 被引量：14
14
作者 杨丽 苏益明 +2 位作者 张东兴 崔涛 张瑞 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第13期35-42,共8页
针对中国玉米苗移栽过程中普遍存在人工劳动强度大、移栽效率低以及移栽钵苗成本高、裸根苗不易成活等问题,采用纸筒育苗方式培育玉米苗,根据纸筒玉米苗的特点研制出一种新型纸筒玉米苗移栽机。通过对纸筒苗在栽植机构中的运动过程和运... 针对中国玉米苗移栽过程中普遍存在人工劳动强度大、移栽效率低以及移栽钵苗成本高、裸根苗不易成活等问题,采用纸筒育苗方式培育玉米苗,根据纸筒玉米苗的特点研制出一种新型纸筒玉米苗移栽机。通过对纸筒苗在栽植机构中的运动过程和运动轨迹的理论分析,确定了栽植机构关键结构和工作参数,即栽植盘角速度w=7 rad/s、栽植盘中心到纸筒苗质心的距离L=275 mm、纸筒苗随栽植盘转过的角度α=80°。进行了田间试验,通过测取苗株直立度、株距和栽植深度并计算这3个指标的合格率来评价整机作业性能。试验结果表明:当移栽机前进速度为5 km/h、理论株距为200 mm时,苗株直立度合格率为91%,株距合格率为92.6%,栽植深度合格率为79.3%,能够满足玉米苗移栽的农艺要求;栽植深度变异系数为7.4%,表明该机具有良好的栽植深度一致性。该研究可为纸筒苗移栽机的设计提供参考。 展开更多
关键词 农业机械 移栽 机构 纸筒苗 玉米 栽植机构 移栽性能
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高速变姿态接苗鸭嘴式栽植机构优化设计与试验 被引量：13
15
作者 尹大庆 张诺一 +3 位作者 周脉乐 杨禹超 尹思泽 王金武 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期65-72,共8页
为了提高蔬菜钵苗栽植效率,提出了一种高速变姿态接苗鸭嘴式栽植机构。以羊角椒钵苗为作业对象,建立了机构运动学模型,设定优化目标,运用Visual Basic 6.0开发栽植机构计算机辅助设计优化软件,通过优化得到满足要求的“水滴”形理论轨... 为了提高蔬菜钵苗栽植效率,提出了一种高速变姿态接苗鸭嘴式栽植机构。以羊角椒钵苗为作业对象,建立了机构运动学模型,设定优化目标,运用Visual Basic 6.0开发栽植机构计算机辅助设计优化软件,通过优化得到满足要求的“水滴”形理论轨迹和一组符合栽植要求的机构参数。建立了三维模型,并运用ADAMS软件进行虚拟仿真,形成仿真轨迹,对栽植机构摆角变化与速度曲线进行分析,验证了栽植机构设计的合理性。运用3D打印技术加工物理样机,并进行台架试验,得到实际轨迹,验证了理论轨迹、仿真轨迹及实际轨迹的一致性。接苗栽植试验表明,平均栽植合格率为99.8%,平均栽植深度合格率为99.2%,验证了该栽植机构的实用性。 展开更多
关键词 蔬菜钵苗 鸭嘴式 高速 栽植机构 参数优化 台架试验
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齿轮连杆凸轮组合式栽植机构仿真与试验 被引量：10
16
作者 付鹏洋 胡建平 +1 位作者 刘发 严宵月 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期52-56,共5页
针对旱地移栽机打穴栽植需要,设计了一种齿轮连杆凸轮组合式栽植机构,该机构由齿轮机构、连杆机构、槽型凸轮和鸭嘴式打穴栽植器等几部分组成。通过建模软件Pro/E建立了该栽植机构的虚拟样机模型,并将虚拟样机模型导入刚体运动仿真软件A... 针对旱地移栽机打穴栽植需要,设计了一种齿轮连杆凸轮组合式栽植机构,该机构由齿轮机构、连杆机构、槽型凸轮和鸭嘴式打穴栽植器等几部分组成。通过建模软件Pro/E建立了该栽植机构的虚拟样机模型,并将虚拟样机模型导入刚体运动仿真软件ADAMS中。仿真分析了运动参数λ在小于1、等于1和大于1情况下栽植机构前后鸭嘴的运动轨迹,结果表明只有在λ等于1时栽植机构的运动才能满足零速投苗运动条件要求,栽植时可以得到较好的植苗状态,验证了参数选择和机构设计的正确性和合理性。以自制全自动蔬菜移栽机为试验样机,新型鸭嘴式栽植机构为研究对象,分别从栽植均匀度、钵苗直立度两个方面进行了试验。试验结果表明:株距误差率仅为2.22%,钵苗直立度全为优良,表明所设计的鸭嘴式栽植机构能够满足栽植要求。 展开更多
关键词 移栽机 栽植机构 鸭嘴式栽植器 运动分析 组合式
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七杆式移栽机栽植机构运动学分析——基于MATLAB 被引量：10
17
作者 毛鹏军 李晶 +1 位作者 张松鸽 徐锐良 《农机化研究》 北大核心 2013年第12期59-62,共4页
分析了鸭嘴移栽机栽植机构的工作原理与过程,建立了七杆栽植机构的运动学模型。借助MATLAB软件对数学模型进行求解,对相关参数进行了优化计算,得到了主要参数的最佳组合,并模拟出栽植点的作业轨迹曲线,对栽植点运动轨迹特点进行了研究,... 分析了鸭嘴移栽机栽植机构的工作原理与过程,建立了七杆栽植机构的运动学模型。借助MATLAB软件对数学模型进行求解,对相关参数进行了优化计算,得到了主要参数的最佳组合,并模拟出栽植点的作业轨迹曲线,对栽植点运动轨迹特点进行了研究,从而直观地分析其作业性能。研究表明,所设计的七杆栽植机构具有良好的移栽性能,能满足移栽作业的农艺要求,为移栽机设计中栽植机构的运动参数和结构参数的确定提供了依据。 展开更多
关键词 移栽机 栽植机构 运动学模型 仿真分析 MATLAB
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基于Matlab的油菜移栽机栽植机构运动学建模与分析 被引量：10
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作者 罗江河 孙松林 +6 位作者 肖名涛 李军政 高翔宇 全伟 杨彪 张五金 寻真福 《湖南农业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期693-698,共6页
针对自制油菜移栽机栽植机构作业质量差的问题,利用Matlab语言建立了栽植机构的运动模型,分析机构参数对作业性能的影响。结果表明,大、小曲柄的长度及2曲柄的夹角和摇杆的长度对机构的作业性能有重要影响。根据这些参数对作业轨迹曲线... 针对自制油菜移栽机栽植机构作业质量差的问题,利用Matlab语言建立了栽植机构的运动模型,分析机构参数对作业性能的影响。结果表明,大、小曲柄的长度及2曲柄的夹角和摇杆的长度对机构的作业性能有重要影响。根据这些参数对作业轨迹曲线的影响趋势,寻找到一组较优化的机构参数。当轨迹高度为181 mm、株距为240 mm时,入土轨迹与出土轨迹的重合度好,出土轨迹基本保持竖直,在投苗点附近时,栽植器的最大速度为0.048 m/s,其姿态保持与水平面垂直,加速度的波动范围小,能满足油菜移栽的要求。 展开更多
关键词 油菜移栽机 栽植机构 模型 MATLAB 参数分析
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非圆齿轮行星轮系传动的栽植机构参数优化与试验 被引量：8
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作者 王英 陈建能 +1 位作者 赵雄 孙新城 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期85-93,共9页
为了进一步优化栽植嘴的轨迹、姿态及其挖出的穴口形状,提高钵苗移栽的立苗率,提出了基于两级非圆齿轮行星轮系传动的栽植机构组合设计思路,运用变性椭圆-共轭非圆齿轮、变性偏心圆-共轭非圆齿轮、变性巴斯噶蜗线非圆齿轮、变性傅里叶... 为了进一步优化栽植嘴的轨迹、姿态及其挖出的穴口形状,提高钵苗移栽的立苗率,提出了基于两级非圆齿轮行星轮系传动的栽植机构组合设计思路,运用变性椭圆-共轭非圆齿轮、变性偏心圆-共轭非圆齿轮、变性巴斯噶蜗线非圆齿轮、变性傅里叶非圆齿轮和变性正弦非圆齿轮5类非圆齿轮副,组合设计了25种不同的栽植机构。建立了基于非圆齿轮行星轮系传动的栽植机构通用数学模型,并将通用数学模型代入旋转式钵苗栽植机构多目标优化模型,根据给定的栽植农艺条件,优化得到了满足理想栽植要求的栽植机构类型及其对应的机构参数。选取其中的偏心-椭圆齿轮行星轮系栽植机构与变性椭圆齿轮行星轮系栽植机构进行对比分析,结果表明运用多种非圆齿轮副进行组合设计的栽植机构具有优越性。根据优化得到的栽植机构类型及其对应的参数进行结构设计和样机研制,并进行了运动学高速摄像试验和模拟田间栽植试验。由高速摄像试验得到的轨迹、姿态、速度等指标和理论计算的对比分析,验证了通用数学模型的正确性;由模拟田间栽植试验可得本栽植机构立苗率较高,约为95%。 展开更多
关键词 钵苗移栽机 非圆齿轮 栽植机构 通用数学模型 参数优化 试验
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错列链夹式移栽机栽植机构的设计与仿真 被引量：8
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作者 王义鹏 王卫兵 +1 位作者 张恒 郭新峰 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第4期68-71,共4页
针对目前国内旱地移栽机存在栽植机构复杂和栽植效率低的问题,设计了一种新型错列链夹式移栽机栽植机构,通过建立一个周期内栽植器的动力学模型,得出各阶段栽植器的位移与速度方程,并利用Solidworks建立栽植机构的三维模型,之后将三维... 针对目前国内旱地移栽机存在栽植机构复杂和栽植效率低的问题,设计了一种新型错列链夹式移栽机栽植机构,通过建立一个周期内栽植器的动力学模型,得出各阶段栽植器的位移与速度方程,并利用Solidworks建立栽植机构的三维模型,之后将三维模型导入ADAMS中,将栽植器的运动方程与ADAMS的运动轨迹作对比,满足栽植器各个阶段的运动方程,其次通过搭建小型实验台试验得到主动轮的转速在34~38r/min时栽植效果最好,栽植合格率为95.7%,主动轮转速、株距的实验结果与仿真结果相对应,且满足链夹式移栽机的株距、深度要求,与传统栽植机构相比这种栽植机构不仅结构简单,制造成本低,还能有效的实现零速投苗,安装错列链夹式栽植机构的移栽机,不仅栽植稳定,而且提高了栽植效率。 展开更多
关键词 错列链夹式移栽机 动力学仿真 栽植机构 零速投苗
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