计凸轮连杆组合机构是由连杆机构和凸轮机构按定工作要求组合而成的，它综合了这两种机构各自的优点，能够实现复杂的运动轨迹或满足些特定的要求。由前文分析可知，悬杯投苗时需要快速水平张开，缓慢的关闭，而且要使悬杯在张开过程中对钵苗有个向后的推动作用，采用凸轮连杆组合机构作为控制装置能很好的满足生产要求。在对悬杯张开与闭合控制装置的结构进行具体设计时，需要考虑以下几点设计要求悬杯张开足够大，能使钵苗顺利离开悬杯，即要求悬杯开口尺寸大于钵苗的最大尺寸。合理布置连杆机构的位置，使悬杯向后推动钵苗的距离尽量大。合理选择连杆机构的传动角和压力角，使连杆机构具有较好的传力特性。设计合理的凸轮廓线，使悬杯实现快速张开缓慢关闭的运动特点。合理确定凸轮的基本参数，使整个机构受力合理动作灵活结构紧凑。栽苗器整体的长度要小于同个栽植轮相邻两铰接点之间的弦长，即满足式所示的栽苗器随栽植轮转动时互不干涉的条件。使钵苗落地时具有较小的向后的绝对速度，从而满足既能保证钵苗的直立度又避免钵体受到冲击损伤的生产要求。综合考虑以上设计要求，最终确定悬杯式栽苗器悬杯张开与闭合控制装置的各主要杆件长度及整体布局如图所示，其中凸轮从动件的行程为。此时悬杯最大张口约为，足够使钵苗顺利离开悬杯栽苗器整体长度约为，满足式提出的栽苗器随栽植轮转动时互不干涉的条件。根据第二章对栽植机理的分析可知，钵苗在落苗过程中相对地面的绝对速度对栽苗质量具有很大影响。因而需要根据落苗时钵苗的速度，选择合适的凸轮回程运动角的大小，以便使钵苗在落苗时具有较小的向后的绝对速度，从而更好的保证钵苗的栽植效果。图悬杯式栽苗器整体布局图为了分析问题方便，我们假设落苗过程中钵苗在离开悬杯之前始终与悬杯内壁接触，那么悬杯内壁处沿前进方向的水平速度即为钵苗的速度。建立图所示的直角坐标系，将连杆机构各构件表示为杆矢，各杆矢方位角均由轴沿逆时针方向计量。图悬杯运动简图在图中，各杆矢构成的矢量封闭方程为将式分别向轴轴投影，得联解上式，得杆杆的角位移为式中杆的角位移杆的角位移杆的长度杆的长度滑块铰接中心到点的水平距离滑块的偏心距。对式两边求导并联立求解，可得杆杆的角速度为式中杆的角速度杆的角速度滑块移动的速度。由图可以看出，滑块移动的速度与凸轮推杆的速度相同，即，驱动地轮半径，驱动地轮到栽植轮的传动比。特征系数地轮滑移率驱动轮到栽植轮的传动比之间的关系式中引入的特征系数栽植轮半径，地轮滑移率驱动地轮半径，驱动地轮到栽植轮的传动比。通过对悬杯式蔬菜移栽机的工作机理和栽苗器整体运动过程的分析，确定了采用外伸的悬杯结构作为栽苗机构的研究方案。由于悬杯在落苗时是朝后水平张开的，而且有向后的推苗作用，所以采用悬杯式栽苗器在特征参数的条件下进行移栽作业，既有助于钵苗离开悬杯，又避免了普通的吊篮式蔬菜移栽机在完成落苗离开的过程中容易碰苗的问题。最后，确定了在设计悬杯式蔬菜移栽机的过程中需要考虑的主要特征参数之间的关系，为后续设计计算提供了理论依据。悬杯式蔬菜移栽机的结构设计.整机结构与工作过程整机结构悬杯式蔬菜移栽机的整机结构如图所示，主要由悬杯式栽苗器钵苗架悬挂装置限深轮开沟器机架栽植轮地轮覆土镇压轮座椅等部分组成。其中钵苗架悬挂装置限深轮开沟器地轮及座椅与机架主梁直接相连由悬杯式栽苗器栽植轮栽植轮架及覆土镇压轮组成的栽植单体，前端与机架铰接构成个仿形机构，后端通过个限位拉杆与机架主梁相连。图悬杯式蔬菜栽植机的结构简图.悬杯式栽苗器.钵苗架.传动系统.悬挂装置.限深轮.开沟器.机架.栽植轮架.栽植轮.地轮.覆土镇压轮.座椅整机工作过程工作时悬杯式蔬菜移栽机通过三点悬挂与拖拉机相连，由拖拉机牵引完成移栽作业。栽植轮的运动由地轮驱动，地轮通过传动系统将动力传到栽植轮，带动装有悬杯式栽苗器的栽植轮转动。在转动过程中，栽苗器的悬杯始终垂直于地面。当栽苗器旋转到投苗位置时，坐在座椅上的操作者将从钵苗架上取出的钵苗放入悬杯内，钵苗随栽苗器继续旋转。当栽苗器旋转到接近地面位置时，悬杯在由凸轮机构和连杆机构组成的开启装置的控制下，迅速水平张开并向后推动钵苗，使钵苗落入开沟器开出的苗沟内，再经由覆土镇压轮覆土压实，完成定植工作。在整个落苗的过程中，悬杯始终处于张开的状态。落苗完成后，栽苗器继续随着栽植轮旋转，悬杯从已落入土中的钵苗侧面沿整机前进方向离开土壤，并在凸轮的作用下缓慢的闭合。当栽苗器旋转到定的位置时完全闭合，开始下次栽苗过程。性能指标悬杯式蔬菜移栽机的主要性能指标如表所示。表悬杯式蔬菜移栽机的主要性能指标评价指标参数配套动力.以上轮式拖拉机挂接方式三点悬挂工作方式单体独立式生产率株•株距可调栽植深度倒苗钵苗与地面夹角率伤苗率.栽植单体的设计悬杯式蔬菜移栽机的单体结构如图所示，由覆土镇压轮栽植轮架悬杯式栽苗器栽植轮和开沟器组成。单体前端与机架铰接，构成个能随地形起伏而上下运动的仿形机构，以保证栽植深度的均匀致单体的后端通过个限位拉杆与机架连接，可以避免在整机悬挂运输过程中传动系统的链条由于受力过大而绷断两个栽植轮偏心安装在栽植轮架上，与悬杯式栽苗器共同构成八个平行四边形机构，使菜移栽生产是项系统工程，建立适宜的蔬菜移栽机械化技术体系，涉及园艺农学植保机械设计与制造自动控制等领域，需多学科联合攻关。为形成我国特有的蔬菜钵苗移栽技术体系，需农机与农艺栽植机械与育苗技术相结合，应对作物的栽培工艺和种植要求规范化标准化，深入研究栽植机构工作原理及与作物相适应性的关系，而不能仅限于仿制国外引进的机械。完善现有机型的性能和功能，提高现有移栽机栽植质量和可靠性，并将常用零部件标准化系列化，增加其通用性和互换性。从我国现阶段蔬菜种植的实际情况出发，将专用移栽机和通用移栽机的研究相结合。方面由于许多作物的栽植要求比较特殊，需要开发研制专用移栽机，国内在这方面存在空白，如能够在温室作业的小型半自动化蔬菜移栽机等另方面，应当注意移栽机械的通用性，达到机多用，从而提高移栽机械的利用率，而不应片面地追求自动化。结合我国农民对农机的热情高购买能力低这个制约我国农机发展的客观事实，发挥现代工业的特点，选择性能优异的产品，进行批量生产，降低移栽机械的研制成本。悬杯式蔬菜移栽机的工作机理悬杯式蔬菜移栽机的主要栽植机构由主动栽植轮偏心栽植轮和悬杯式栽苗器组成。悬杯式栽苗器通过两点与栽植轮铰接，构成若干平行四边形结构，使悬杯在随栽植轮旋转时始终垂直于地面，如图所示。工作时，栽植轮随整机前进的同时也绕自身转轴旋转，由人工将钵苗放入旋转到喂苗位置处于闭合状态的悬杯内，钵苗随栽植轮继续向下转动当悬杯转到落苗位置时，由控制机构打开，钵苗落入苗沟内，随后覆土定植落完苗的悬杯由控制机构关闭，并随栽植轮继续转动，直到回到喂苗位置开始下次栽苗。图栽植机构工作原理图.栽苗器.主动栽植轮.偏心栽植轮为了使各个悬杯式栽苗器在随栽植轮转动到极限位置如图所示时互不干涉，悬杯式栽苗器整体的长度必须小于同个栽植轮相邻两铰接点之间的弦长，即式中栽苗器整体的长度同个栽植轮相邻两铰接点之间的弦长。.栽苗器整体的运动轨迹分析栽苗器整体的运动方程由悬杯式蔬菜移栽机的工作机理可知，栽苗器在随着栽植轮旋转的同时，也随整机向前匀速运动，如图所示。因而栽苗器整体的运动是相对于整机的旋转运动与整机向前匀速运动的复合运动，其运动轨迹方程为整理得式中栽植轮半径栽植轮角速度工作时间整机前进速度栽植轮中心到地面的距离。将上式两边求阶导数，得栽苗器的速度方程为引入特征系数，当分别取三种不同的情况时，栽苗器的运动轨迹如图所示，曲线上各点的切线方向即为悬杯瞬时绝对速度的方向。图栽苗器运动轨迹示意图栽苗器的运动轨迹分析蔬菜钵苗移栽过程中，为了保证钵苗的直立度并减小钵苗所受的冲击，需要钵苗在静止状态下进行覆土压实，这就要求整机在连续前进运动的情况下，为每株钵苗创造瞬间的相对静止状态，以便完成定植工作，这就是移栽机械的零速投苗原理。绝大多数移栽机械的设计和使用都遵循和使用这这原理，但在实际生产中，受驱动地轮的滑移土壤的物理状态及流动性等问题的影响，很难使钵苗在落地瞬间获得绝对的零速，因此零速投苗状态只是种理想的状态王君玲，。普通吊篮式移栽机在栽苗过程中，吊篮在竖直方向向两侧张开，钵苗只靠自身重力落到苗沟内，吊篮容易带苗，造成投苗手将秧苗放入栽植器的吊篮内，当吊篮随偏心圆盘转到最低位置时，吊篮下部在固定滑道的作用下打开，秧苗落入由开沟器开出的苗沟内，随后由覆土器和镇压轮覆土镇压，完成栽植作业过程。图吊篮式移栽机结构简图.苗箱架.栽植器.偏心轮.地轮.座椅.开沟器.主动轮.覆土器.镇压轮吊篮式移栽机是种适合于钵体尺寸较大的钵苗移栽机，它可用于地膜覆盖后的打孔移栽作业。这种移栽机的优点是吊篮对钵苗不施加任何强制力，钵苗在栽植过程中可不受冲击，特别适合于柔嫩秧苗和根系不太发达而且易碎的钵苗缺点是结构相对复杂，喂苗速度不能过高，否则漏栽率增加，而且如果移栽的钵苗过高，吊篮在完成落苗后离开的过程中容易碰苗，造成伤苗并影响钵苗的直立度。代表机型有艾德沃思农机厂生产的坡社栽植机意大利切克基•马格利公司生产的沃夫栽植机莱阳农学院研制的型吊篮式钵苗栽植机黑龙江八五零农场研制的型钵苗栽植机等。导苗管式移栽机导苗管式移栽机由喂入器主机架开沟器扶苗器镇压轮导苗管以及苗架等主要部件组成，如图所示。在进行栽植作业时，由地轮带动水平喂入器转动，投苗手把秧苗放入喂入器中，在传动装置带动下喂入器将秧苗送入倾斜的导苗管中，秧苗在导苗管中靠重力作用自由落到开沟器开出的苗沟内，由扶苗器将秧苗扶正，同时经由覆土镇压轮覆土镇压，完成移栽作业。图导苗管式栽植机结构简图.喂入器.主机架.破茬分草器.开沟器.扶苗器.镇压轮.导苗管.苗架导苗管式移栽机是种较新型的的移栽机，它的优点是秧苗在导苗管中的运动是自由的，秧苗不易受到损伤，在适当调整导苗管倾角和增加扶苗装置的情况下，可以使秧苗有较好的直立度深度稳定性和株距均匀性，而且喂苗的劳动强度较小，生产效率较高，在移栽裸根苗的时侯，也不会产生窝根的现象缺点是结构比较复杂，制造成本偏高。代表机型有意大利切克基•马格利公司生产的型栽植机荷兰米启根公司生产的型栽植机芬兰劳尼思公司生产的型栽植机黑龙江农垦科学院研制的型杯式钵苗移栽机中国农业大学研制的型水平回转喂入杯式导苗管移栽机山东泰安国泰拖拉机总厂生产的和型棉花移栽机吉林工业大学研制的型玉米钵苗移栽机等。输送带式移栽机输送带式移栽机由水平输送带倾斜输送带开沟器覆土镇压轮传动装置和机架等主要部件组成，如图所示。机具在进行移栽作业时，水平输送带和倾斜输送带的运动速度不同，投苗手将秧苗放在水平输送带上，秧苗在水平输送带上直立前进，在水平输送带的末端翻倒在倾斜输送带上，当秧苗随倾斜输送带运动到接近地面时，秧苗从倾斜输送带上翻转直立落到由开沟器开出的苗沟内，然后由覆土镇压轮覆土镇压，完成移栽作业。输送带式移栽机优点是结构比较简单，移栽频率很高，可以达到株缺点是移栽的株距很难控制，栽植的质量差，栽植的可靠性较低。典型代表有年山东工程学院研制的输送带式钵苗移栽机。输送带式移栽机优点是结构比较简单，移栽频率很高，可以达到株缺点是移栽的株距很难控制，栽植的质量差，栽植的可靠性较低。典型代表有年山东工程学院研制的输送带式钵苗移栽机。图输送带式栽植机工作原理图.水平输送带.倾斜输送带.秧苗挠性圆盘式移栽机挠性圆盘式移栽机由限深轮开沟器亿元，占种植业总产值比例高达．在种植业中仅次于粮食。蔬菜生产属劳动密集型