大株距行星轮系蔬菜钵苗栽植机构优化设计与试验

摘要：

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(ψ)0、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、(ψ)0=-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.

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

所属期刊栏目：46

分类号：S223.94;TH112.3(农业机械及农具)

资助基金：国家高技术研究发展计划863计划资助项目2012AA10A504、国家自然科学基金资助项目51275481、浙江理工大学“521人才培养计划”资助项目和浙江理工大学科研创新团队专项资助项目

在线出版日期：2015-08-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：38-44