番茄穴盘苗自动移栽机顶杆式取苗装置的设计一基于ug三维软件

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1、番茄穴盘苗自动移栽机顶杆式取苗装置的设计一基于UG三维软件 0  引言    随着社会进步和人民生活水平的提高，设施农业已成为国民经济中的支柱产业，蔬菜及花卉生产对发展农村经济、增加农民收入及改善人民生活具有举足轻重的作用。新疆地处我国西北，寒冷干燥，无霜期短，不宜于早播。为了充分利用热能资源，减少自然灾害，争取高产，育苗移栽是有效途径。提前育苗，人为地延长开花结实期，可以有效地提高新疆的经济作物棉花的产量，增加团场职工收入，而且团场大部分番茄酱厂吞吐量有限，收购番茄能力有限，收获期大部分番茄积压，造成番茄腐烂，给农民

2、造成很大的经济损失，因此需要番茄成熟期错开，以便更好地处理番茄处理能力有限的问题。现在随着劳动力成本不断提高，劳动力成本占农作物收益的比例越来越大，而且随着农业产业结构的调整，越来越多的人开始从事第二和第三产业，农业劳动力紧缺，人工移栽的成本越来越高。    传统的农艺生产技术和生产方法已逐渐不能满足生产需求，实现生产技术机械化、自动化和工厂化的要求越来越迫切。与穴盘苗生产机械化相比，穴盘苗移栽生产自动化水平还很低，大多数生产环节和作业工序还需要人工完成，劳动强度大，生产成本高，效率低。移栽机械取苗装置的研究工作是解决

3、温室穴盘苗移栽向大田移栽的关键，穴盘苗移栽机取苗装置的研究对实现蔬菜、花卉和棉花等穴盘苗移栽生产过程自动化、减轻穴盘苗移栽作业的劳动强度、提高作物移栽质量、推进我国农作物生产机械化和自动化进程、促进我国“十二五”农业发展规划的顺利实施具有重大意义。    穴盘苗移栽是近些年才逐渐兴起的种植新技术，它具有缩短生育期、提早成熟和提高棉花单产等特点，具有广阔的推广前景‘1]。过去几年，温室大棚育出成品苗向大田移栽全部是靠人工操作，劳动强度大，效率低，移栽质量差，严重制约穴盘苗移栽技术的进一步推广应用。进入新世纪，花卉、蔬菜和

4、棉花生产发生显著变化，如成本上涨、用工减少。因此，研制和推广符合农机和农艺要求，适应穴苗盘移栽的液压顶杆式自动取苗的移栽机械，是解决育苗移栽技术大面积推广应用的关键技术。    本文主要是基于UGNX6.0三维实体软件研究设计的茄穴盘苗自动移栽机顶杆式取苗机构，介绍了液压顶杆式取苗机构的基本组成、工作原理及其关键部件导苗板、送苗盘输送带、液压顶杆的结构和功能参数选取，最后对新疆现状及移栽机取苗机构进行了展望。    1  液压顶杆式取苗机构的组成及工作原理1.1  基本组成    番茄穴盘苗自动移栽机取苗机构（如图1所

5、示）主要是由导苗板(1)、轴I(2)、128(16x8)孑L番茄穴盘苗(3)、送苗盘输送带(4)、轴Ⅱ(5)、支撑架(6)、液压顶杆(7)、液压杆(8)和机架(9)等组成。全部的机构都是基于UGNX6.0三维软件进行设计且通过干涉检验、渲染等处理，大量取苗试验验证了其结构的合理性。其中，导苗板(1)、送苗盘输送带(4)和液压顶杆(7)是取苗机构设计的重点。    1.2工作原理    液压顶杆式取苗机构的工作原理是将株高约15~17cm、茎粗2.5-3.Omm、3~4片真叶、苗龄35-40d左右的128(16×8)孑L

6、穴苗盘固定到传送带上，步进电机通过轴I、轴Ⅱ带动传送带间歇性转动，每间隔8s转动1次，液压顶苗杆自动伸长1次，把最下面一排16株番茄穴盘苗同时从苗盘顶出，通过导苗板导苗作用，番茄穴盘苗倒置到达下面的接苗传送带；然后，步进电机继续带动传送带向下转动，液压顶苗杆再次自动伸长，把倒数第2排16株番茄穴盘苗从苗盘顶出，番茄穴盘苗倒置后通过导苗板，到达下面的另一个接苗传送带。此后，依次重复上述的机械运动过程6次，就可以实现连续均匀的投苗和送苗运动过程，进入下一个苗盘的取苗过程。    2  番茄穴盘苗自动移栽机取苗机构的设计  

7、  2.1  导苗板    2.1.1  导苗板的功能    导苗板的设计思路主要是接住整排（16株）的苗，并使其产生旋转倒置，扶正番茄穴盘苗，使其垂直下落到落苗传送带。    导苗板的主要功能是导苗板上部曲线面的挡苗板把整排16株苗的苗茎挡住，随着液压顶杆把番茄穴盘苗顶出，同时由于根部重力大的作用，根部先落入曲线导苗面，并使整排穴盘苗产生倒置，掉入下面的送苗传送带，完成整排苗的导苗工作。导苗板的结构如图2所示。    2.1.2导苗板主要设计参数    本设计的重点是导苗板的导苗曲面的曲线设计和下端导苗孔的设计。经过

8、多次模拟试验，最终确定曲线方程图（如图3所示）为导苗效果最好的曲线。最优化的方程曲线方程为    Y=O.6X3-0.6X2+3X    下端导苗孔高度是最重要的设计参数，用来平衡掉导苗曲面产生的水平速度。对最优化的导苗曲面最优化曲线方程求导，可以得出速度的方程，即 2.2送苗盘输送带2.2.1  送苗盘输送带的功能    送苗盘