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大葱是我国广泛栽培的调味蔬菜及经济作物,在蔬菜产业发展中占有重要地位。目前,大葱主要依靠人工栽植,移栽环节劳动强度大且机械化水平低,限制了大葱种植产业的发展。为了提升大葱种植的机械化水平,实现农机农艺的融合,本文主要对大葱移栽机进行了设计及试验研究。该机主要由开沟装置、送苗装置、栽植装置、覆土镇压装置等组成,结构紧凑,方便运输,不仅减少了工作时的人工投入,降低了劳动强度,而且提高了生产效率,实现了开沟及移栽一体化。 本机研制的主要内容及研究成果如下: 1.针对我国大葱农艺要求、种植模式以及常用开沟、栽植技术的对比与分析,在国内外现有移栽技术的基础上,确定了集开沟、送苗、栽植、覆土镇压为一体的多工序移栽模式,研制了大葱移栽机。对涉及本机的重要参数进行了计算分析,阐述了机具的结构组成、工作原理及传动方案,用SolidWorks软件绘制了样机的三维设计图。 2.结合大葱种植农艺要求及移栽苗自身特点,简要概述了对所设计的开沟装置的功能及设计要求;对比分析了现有常见类型开沟器的性能特点,确定了大葱移栽机开沟装置的结构,结合大葱移栽农艺要求及理论计算,确定了开沟犁的几个重要参数:铲翼张角?=85?、入土角?=20?、开沟犁高度H=300mm和宽度B=350mm。同时,结合开沟犁及悬挂支架的受力情况,借助ANSYS-Workbench软件对开沟犁进行了静力学分析,结果显示,设计的开沟犁承受载荷能力达标,强度满足要求。 3.对比分析了栽植部件的种类及性能特点,确定了栽植装置的结构,并对栽植装置做了简要运动学分析。借助Adams软件对栽植圆盘进行运动学仿真,分析了葱苗上指定各点的运动过程中的位移、速度等的变化情况,结合仿真结果及理论分析找出了挠性圆盘最佳投苗区。借助ANSYS-Workbench软件对挠性圆盘进行了初步分析,研究了不同圆盘转速对其径向位移、应力应变的影响,并根据仿真结果对挠性圆盘进行了改进优化。在圆盘中心区域添加固定小圆盘,通过仿真分析对比了改进前后挠性圆盘径向位移、应力及应变的变化情况。结果显示,优化后的挠性圆盘径向跳动及变形减小,稳定性明显增强,延长使用寿命。 4.对机具进行了田间性能试验研究,分别对开沟质量及移栽效果进行了实验研究。试验结果表明,在所测试地块的土壤平均含水率为15.02%、平均紧实度为783.3KPa的情况下,开沟各项指标符合旱地开沟机械的开沟要求。栽植各项结果为:平均栽植株距为4.932cm,平均栽植深度为7.085cm,直立度合格率为97.5%,移栽合格率达91.47%,试验效果较佳,整机性能稳定,符合设计要求。