【摘 要】
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我国目前蔬菜种植机械还是以小型、半自动化为主。全自动移栽机因价格较贵、种植品种单一而很难大范围推广,随着我国农业人口的减少和对蔬菜的需求不断扩大的矛盾越来越突出,研制通用全自动蔬菜移栽机刻不容缓。故本文设计了一种与井关PVHR2-E18蔬菜半自动移栽机配套的通用自动喂苗装置,用机械代替人工投苗,实现全自动移栽作业,并且可以适用多种规格穴盘进行作业。论文对其关键技术进行研究,并开展了相关理论分析和样
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我国目前蔬菜种植机械还是以小型、半自动化为主。全自动移栽机因价格较贵、种植品种单一而很难大范围推广,随着我国农业人口的减少和对蔬菜的需求不断扩大的矛盾越来越突出,研制通用全自动蔬菜移栽机刻不容缓。故本文设计了一种与井关PVHR2-E18蔬菜半自动移栽机配套的通用自动喂苗装置,用机械代替人工投苗,实现全自动移栽作业,并且可以适用多种规格穴盘进行作业。论文对其关键技术进行研究,并开展了相关理论分析和样机试验。该研究结果可为全自动通用蔬菜移栽机的研制与开发提供参考。本文主要研究内容如下:（1）蔬菜移栽机通用自动喂苗装置总体结构设计。基于Solid Works软件设计了通用自动喂苗装置的总体结构,并阐述其工作原理。测绘井关PVHR2-E18蔬菜半自动移栽机整机参数,确定配套喂苗装置的尺寸参数及整体布局。（2）通用喂苗部件的结构设计和仿真分析。确定了八个取喂苗爪安装在通用取喂苗部件上,利用喂苗板上的特定轨道实现对穴苗整排抓取、变距投苗的喂苗方式。通过建立喂苗板轨道轨迹的数学模型,选取影响轨迹的三个参数,进行Box-Behnken中心组合设计试验,基于ADAMS仿真得出实验结果,完成了轨迹的优化。（3）取喂苗爪及辅助部件的设计及优化。通过对苗坨受力分析,建立取喂苗爪的运动数学模型,完成结构优选设计;基于ANSYS对苗针进行强度校核,基于ADAMS得出苗针的运动轨迹,完成取喂苗爪合理性检验;通过弹簧选型和穴苗盘压力校核完成了压盘机构的结构设计;通过对锁扣运动过程分析完成了Y型换盘部件的结构设计,确定了气缸行程和安装位置以及连杆的长度;通过理论计算确定了水平运动同步带模组、步进电机的型号。（4）控制系统的软硬件设计。选用国产信捷PLC作为整机控制系统的主机,进行气缸、空气压缩机以及传感器的选型,完成了控制箱内各硬件的选型和安装布线,完成了该控制系统的软件设计,并对设备进行调试达到满足通用自动喂苗装置的控制需求。（5）通用自动喂苗装置试验研究。以72穴西红柿苗为试验对象,确定试验指标为喂苗成功率,试验因素为苗坨基质含水率、汇流板进气压强、穴盘苗苗龄。进行单因素试验和三元二次回归组合试验,对试验结果进行方差分析和显著性与失拟性检验。确定了最优工作组合为:苗坨基质含水率为48.32%、汇流板进气压强0.38MPa、穴盘苗苗龄34.55d,喂苗成功率W为93.06%。
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