基于氣流的振動輸送式有序拋秧新機構分析與優(yōu)化.pdf

1、拋秧是種新型的水稻栽植技術，有序拋秧是一種具有一定行距和株距的拋秧方式，具插秧和傳統(tǒng)拋秧的優(yōu)點，有序拋秧機械是國內熱門的研究課題。其核心部件，分秧機構是有序拋秧機研究的關鍵和難點。本課題提出并研究了一種基于氣流的振動式有序拋秧分秧新機構，本機構完全不同于現(xiàn)有有序拋秧分秧機構。本課題的研究目的，是通過對分秧機構的各參數(shù)對缽苗分秧的影響，建立模型并進行參數(shù)選擇與優(yōu)化。本文主要的研究內容和結果如下： 1) 通過對國內外有序拋秧機的研究

2、，指出現(xiàn)有拋秧機存在分秧機構復雜、作業(yè)效率低、需帶盤操作，增加了機子的操作空間等問題，提出了一種基于氣流的振動式有序拋秧分秧新機構，該機構將振動與氣流作用相結合，振動使秧苗在振動板上運動，氣流使缽苗保持直立，缽苗自動排序，撥秧輪撥指把缽苗一棵棵地撥離，缽苗順著導苗管落入田中，完成有序拋秧作業(yè)。 2) 用有限元技術研究了拋秧機振動輸送機構的動力學性能，得到機構的各階頻率和相應振型，并進行了模態(tài)試驗分析，試驗結果與仿真數(shù)據(jù)基本一致，

3、可以利用模態(tài)分析對振動輸送機構的參數(shù)進行優(yōu)化。 3) 對缽苗在振動輸送板上運動學和動力學進行了分析，并模擬計算和實驗驗證，證明缽苗運動特征值的模擬計算值與實驗值接近，用高速攝影進行瞬時速度的分析，發(fā)現(xiàn)缽苗瞬時速度是變化和波動的。缽苗在振動板運動的理論分析與計算方法可用于拋秧機振動輸送機構的參數(shù)分析與優(yōu)化計算。 4) 提出了缽苗自動正位的概念，并對缽苗在振動輸送過程中受到釘子阻礙后，其運動學和動力學進行了分析。用高速攝影對

4、單顆缽苗和群體缽苗進行觀察分析，證明缽苗在運動過程中受到釘子的阻擋后會自動在慣性力的作用下沿振動方向產(chǎn)生土缽在前的運動，通過合理的機構參數(shù)選擇，缽苗自動正位是可行的，可使原來雜亂的缽苗自動排序。 5) 對缽苗在氣流作用下的動力學特性進行了理論分析，并用試驗驗證了缽苗在氣流作用下是完全可以直立的，通過對缽苗在氣流作用下的特性分析與試驗，可以確定缽苗在振動時的合適的氣流速度，保證缽苗以一種直立的姿勢向前運動，做到有序排列。

5、6) 建立了撥指撥秧的力平衡式，在不同撥輪轉速情況下，對弧形、水平、傾斜三種形狀撥指在無擋條和有接條時的撥苗過程的進行高速攝影觀察與分析，發(fā)現(xiàn)加擋后缽苗能比較容易地達到土缽在下，葉子在上的缽苗下落效果，而無擋條時，則很難做到，撥輪轉速太高，則缽苗易掉落，不能可靠地工作。一般情況下，速度較低時撥秧效果較好。 7) 建立了缽苗在導苗管運動的方程，并對缽苗的入土深度進行了試驗，通過試驗發(fā)現(xiàn)缽苗落差高度在0.75～1.5 m范圍內時，秧