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烟草栽植器关键部件的设计与试验研究

作　者: 邓向春
导　师: 孙松林
学　校: 湖南农业大学
专　业: 农业机械化工程
关键词: 开启方式鸭嘴类型可拆换性试验
分类号: S223.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

本论文的目的是通过研究现有的移栽机械和栽植器,设计出一套满足移栽要求的烟草移栽机栽植器,与其它类型的烟草移栽器相比较,它具有以下优点：栽植器运动简单,轨迹合理；包括适合不同土壤移栽的三种类型鸭嘴,三种鸭嘴拆卸容易,安装方便,烟农可以根据不同的土质选择安装不同的鸭嘴；调整栽植器的安装位置可以实现鸭嘴左右开启和前后开启；可以调节开启机构中凸轮的安装位置,调节烟苗投苗点位置。主要的研究内容和方法为：通过测量移栽时烟苗的高度和直径等物理参数,确定鸭嘴的高度和鸭嘴顶端直径；分析湖南烟区三种具有代表性的土壤(红壤、稻烟轮作土、紫色土)的物理、力学特性,设计出三套鸭嘴,试验三种鸭嘴分别在三种土壤中打孔的效果；以零速投苗原理为理论基础,得出移栽时投苗点的位置；通过投苗点的确定,反向推出每个栽植周期内鸭嘴的开启点和开启时刻；选择凸轮推杆装置作为为移栽机构的开启装置,控制鸭嘴的开启,由开启点和开启时刻确定凸轮的形状和安装位置；建立烟草移栽机构的虚拟模型,进行合理的运动参数设计,进行PROE机构动态仿真,分析出鸭嘴不在不同时刻鸭嘴的位置、速度、加速度；移栽机构的运动学和动力学分析；加工制造移栽机构,设计试验方案,检验移栽机构移栽烟苗的合格率。通过制作本论文,研究结果如下：鸭嘴的投苗开启点选取于B点和C点之间；由A、B、C型鸭嘴分别在红壤、稻烟轮作土、紫色土中打孔试验可知：A型鸭嘴适合在在红壤中打孔,B型鸭嘴适合在稻烟轮作土中打孔,C型鸭嘴适合在紫色土中打孔；旋转凸轮使它沿着轴端螺纹做进给运动实现调节凸轮的初始角度,调节鸭嘴开启点(投苗点)的位置,凸轮机构的调节鸭嘴开启的最大角度为a=25°,推杆的竖直位移为1.4cm；选择不同的鸭嘴的开启方式、鸭嘴类型、移栽速度、移栽土壤,进行单因素和多因素正交试验可知：A型鸭嘴、左右开启方式、红壤、凸轮的调节角度为45°的状况下,移栽的质量满足农艺要求,并且烟苗移栽后株距、合格率、漏栽率、立苗率状况均符合比较理想。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-11
第一章绪论  11-18
  1 研究目的和意义  11
  2 国内外研究现状  11-16
    2.1 国外研究现状  12-13
    2.2 国内研究现状  13-16
  3 研究内容和技术路线  16-18
    3.1 论文研究内容  16-17
    3.2 论文技术路线  17-18
第二章烟草移栽的农艺特性  18-25
  1 烟草漂浮育苗概述  18-20
    1.1 育苗盘规格和使用  18-19
    1.2 基质装填和烟苗种子的播种  19
    1.3 育苗管理  19-20
  2 烟草秧苗物理特性试验研究  20-22
    2.1 试验材料和与方法  20-21
      2.1.1 试验器材  20-21
      2.1.2 试验方法  21
    2.2 烟苗物理特性试验结果分析  21-22
  3 烟苗下落摩擦状态研究  22-24
    3.1 试验材料与方法  23-24
      3.1.1 试验材料  23
      3.1.2 试验方法  23
      3.1.3 烟苗物理特性试验结果分析  23-24
  4 烟苗移栽的农艺要求  24
  5 本章小结  24-25
第三章烟草移栽机栽植器的设计  25-47
  1 试验装置图  25-26
  2 零速投苗原理和投苗点的选择  26-28
  3 栽植器的设计  28-46
    3.1 三种鸭嘴的结构设计  29-33
      3.1.1 烟草栽植土壤物理性能分析  29-30
      3.1.2 鸭嘴的结构设计  30-33
    3.2 鸭嘴—土壤对比验证试验  33-36
      3.2.1 试验材料及其设备  33-34
      3.2.2 试验方法  34
      3.2.3 试验结果分析  34-36
    3.3 支架下板的设计  36-37
    3.4 支架上板的设计  37
    3.5 拉板的设计  37-38
    3.6 栽植器侧板的设计  38
    3.7 鸭嘴开启角度的设计  38-40
    3.8 凸轮设计  40-46
      3.8.1 确定凸轮基本尺寸  40-43
      3.8.2 凸轮工作轮廓线远休止阶段  43-45
      3.8.3 凸轮滚子推杆的位移线图  45
      3.8.4 鸭嘴张开角度调节  45-46
  4 本章小结  46-47
第四章栽植器的运动学和动力学分析  47-62
  1 土壤力学性能分析  47-48
  2 栽植器力学分析  48-51
    2.1 鸭嘴受土壤作用力  48-49
    2.2 侧板受到的拧紧预紧力分析  49-50
    2.3 栽植器整体受力分析  50-51
  3 开启机构的运动学分析  51-53
  4 凸轮与滚子之间的配合作用  53-55
  5 栽植器静态轨迹分析  55-58
  6 建立栽植器件动力学方程  58-59
  7 复位弹簧的弹簧力变化曲线  59-60
  8 本章小结  60-62
第五章烟草移栽机构的试验研究  62-69
  1 试验设备  62
  2 移栽效果评价指标  62-63
  3 单因素试验  63-65
    3.1 方案材料及其方法  63
      3.1.1 试验材料  63
      3.1.2 试验方法  63
    3.2 结果与分析  63-65
      3.2.1 不同开启方式状况下的移栽效果  63-64
      3.2.2 三种鸭嘴的移栽效果  64
      3.2.3 不同移栽速度状况下的移栽效果  64-65
  5 多因素正交试验  65-68
    5.1 试验材料与方法  65-66
      5.1.1 试验材料  65
      5.1.2 试验方法  65-66
    5.2 结果与分析  66-68
  6 本章小结  68-69
第六章结论与展望  69-71
  1 结论  69
  2 展望  69-71
参考文献  71-76
致谢  76-77
作者简介  77

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