杠杆顶出式有序抛秧机的研制与试验分析

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1、浙江理工大学硕士学位论文国逐渐掀起对钵苗移栽机械的研究热潮，人们逐步认识到无序抛秧分布不均、后续作业不便的问题，开始了钵苗有序抛秧机的研究工作。如黑龙江八一农垦大学研制的2SP-6型水稻抛秧机，华南农大设计的一种夹子式机械手拔秧机构，中国农大研制的2ZPY-H530型水稻钵苗行栽机，沈阳农大研制的小型手扶式水稻钵苗有序抛秧机，华南农大研制的气力有序移栽机构，南京市农业机械化研究所设计的2ZU-6型水稻播秧机，但到目前为止还没能够大面积地运用。它们可提高水稻的产量，并有较高的工作效率，但目前大部分这类机具处于逐渐成熟阶段。就目前情况看，能够实现“有序化”抛栽，并且结构简单，价格低廉，可

2、靠性高的抛秧机还有待发展。下面分析几种典型的有序抛秧机构的优缺点。1．机械手式抛秧机构主要有黑龙江八一农垦大学研制的2SP-6型抛秧机和华南农大设计的一种夹子式机械手拔秧机构。受插秧机械的启示，黑龙江八一农大设计了如图1．2所示的机械手式抛秧机构n0

3、。秧盘由纵、横向进给机构输送到取秧位置，秧钳闭合夹住秧苗，在随转臂转动时将秧苗从盘中拔出，转过约180。后，抛出秧苗。秧钳的夹紧和松开由凸轮、挺杆、控制杆、撞块等一套机械机构完成。伤秧和秧钳的取苗准确度是该机构要解决的关键问题。由于秧盘托盘的位置必须通过横向和纵向进给机构来调整，这将1．秩钳2．压缩弹簧3．伸缩杆4．秧钳固定套5．同定凸

4、轮6．滚筒7．开闭凸轮8．取秧挡铁9．抛秧挡铁10．秧盘图1．2机械手式抛秧机构会使整机的传动机构比较复杂，并增加整机重量。图1．3是华南农大借鉴工业通用机器人原理设计的一种夹子式机械手拔秧机构⋯-12

5、。秧盘通过输送机构送到拔秧位置，单片机控制机械手动作，从秧盘一侧插入行中，同时夹住七棵苗，机械手上升，拔出钵苗，移到分秧管位置，下落松开，使7棵苗分别沿7个管路落入ffl间。同样，伤秧和保证一个夹子同时夹取7棵苗的可靠性是该机构要解决的关键问题。由于机械手的动作过程均为间歇直线运动，提高作业效率也仍是该机构需要解决的一个问题。31．秧盘2．机械手秧夹3．落秧滑道图1．3夹子式机械手拔

6、秧机构浙江理T大学硕士学位论文2．对辊式拔秧机构中国农大研制的2ZPY-H530型水稻钵苗行栽机采用对辊式拔秧机构。图1．4是对辊式拔秧机构的工作原理示意图【l3l。带苗钵盘通过人工放在托板上并喂入到输秧辊上，由输秧辊向前输送，沿轴向螺旋排列的上、下拔秧辊反向转动，两拔秧辊上的夹秧板逐渐接触将秧苗从钵盘穴孔中拔出，随着拔秧辊的转动，两夹秧板脱开，秧苗落入导苗管，在重力作用下沿导苗管分行落入田中【l引。研究者对秧苗和钵体的物理机械性质、分秧栽植机构和输秧拔秧机构的参数优化进行了研究n5-181。对水稻秧苗的1．机架2．输送带3．导苗管4．下拔秧辊5．上拔秧辊6．输送带轮7．压秧杆8．夹

7、秧板9．秧盘抗拉力学特性及穴盘拔秧力学性能的试验研究图1．4对辊式拔秧机构工作原理示意图表明，在正常条件下，单株或多株秧苗的抗拉断力都远远大于从育秧穴盘中拔取秧苗所需的拔秧力，但结果也表明，水稻秧苗的抗拉断力随秧苗夹持位置的提高而降低，拔秧力受秧苗钵体湿度的影响较大，随秧苗钵体湿度的增加而减小，相对湿度为40％～60％时，力值最小。因此，该机要进入实用推广，必须提高拔秧机构对土钵湿度及秧苗个体差异的适应性，以确保机器的高拔苗率和低伤苗率。3．气吸式抛秧机构沈阳农大利用水稻钵苗空气整根育苗技术进行钵苗育秧‘191，研制出了以气吸方式取苗、投苗的小型手扶式水稻钵苗有序移栽机。图1．5为其

8、投苗装置示意图啪]。钵L空气室2-吸苗管3·吸气活门4．吸气阀座5．同位弹簧6．管接头盘大口朝下由移箱机构输送到吸气口上方，投苗装置的吸7．吸气活门摆杆8．吸气管气活门打开，钵苗在负压作用下脱盘加速下落，到达空气9．导苗管10．投苗活门室时，落苗活门打开，吸气活门关闭，钵苗落入水田，完图1．5气吸式投苗装置示意图成移栽。齿轮齿条式横、纵向送秧箱机构、曲柄摆杆式吸气活门均由步进电机驱动、控制，活门的开启、关闭和移箱机构的顺序动作由单片机控制系统控制。研究者对机构进行了土槽试验和田间试验，结果表明：该机不伤秧、不碎钵，4浙江理丁大学硕士学位论文落苗率和立秧率较高，分别为99％、98％，但

9、由于该机为2行机，只有4个投苗单体，机构的送秧、吸苗、落苗三个过程均为间歇运动，限制了整机作业速度和生产率的提高，分别只有O．3m／s和0．065hm2／h。只有设法提高风机t2转速以提高负压或设计制造出在较低转速下能同时吸4个或更多钵苗的小型负压风机(上述试验中风机转速为10000r／min，压强为10．3kPa)，才能提高整机作业效率和方便改变株距规格，开发出生产实用机型。4．气力有序抛秧机构图1．6是华南农大研制的气力有序抛秧机构幽】，1．喂入托盘2