行星轮系滑道式钵苗栽植机构设计与参数优化

• 作者: 姬江涛 庞靖 杨林辉 王景林 金鑫 高颂
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 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
• 年，卷（期）: 2018,（18）
• 所属期刊栏目: 农业装备工程与机械化
• 页码范围: 83-92
• 页数: 10页
• 分类号: S223.99
• 字数: 6842字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2018.18.011

摘要

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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	姬江涛	河南科技大学农业装备工程学院	88	551	12.0	20.0
3	金鑫	河南科技大学农业装备工程学院	68	292	9.0	14.0
5	庞靖	河南科技大学农业装备工程学院	25	135	7.0	10.0
6	高颂	河南科技大学农业装备工程学院	5	14	2.0	3.0
11	杨林辉	河南科技大学农业装备工程学院	2	13	2.0	2.0
12	王景林	河南科技大学农业装备工程学院	1	9	1.0	1.0