用。而且，这些栽植机械大多是面向玉米和棉花的移栽，在蔬菜栽植机械方面几乎是空白，蔬菜移栽机械的大规模研究工作刚刚起步王君玲等，。.移栽机械的主要类型目前，从工作过程上看，国内外所普遍采用的钵苗栽植机械大都是人工喂苗的半自动栽植机械。按栽植部件持苗及植苗机构的工作原理可分为钳夹式移栽机链夹式移栽机吊篮式移栽机导苗管式移栽机输送带式移栽机挠性圆盘式移栽机陈明，。由于栽植机构型式不同，其工作性能也具有差异，所以适合栽植的作物也有区别。钳夹式移栽机钳夹式移栽机由开沟器横向输送带滑道钳夹机架栽植圆盘及覆土镇压轮等主要部件组成，如图所示。在进行移栽作业时，栽植圆盘由地轮或镇压轮驱动，投苗手将秧苗放在安装在栽植圆盘上的钳夹上，秧苗被钳夹夹持并随栽植圆盘转动，到达地面时秧苗与地面垂直，钳夹打开，秧苗落入由开沟器开出的苗沟内，经由覆土镇压轮覆土镇压，完成移栽过程。这种移栽机优点是株距和栽植深度比较稳定，而且结构简单，生产成本较低缺点是株距不易调节，钳夹易伤秧苗，栽植速度较低，般为株。代表机型有法国生产的型移栽机前苏联研制的型移栽机吉林工业大学研制的型移栽机以及黑龙江农垦科学院研制的型移栽机等。图钳夹式移栽机结构简图.开沟器.横向输送带.滑道.钳夹.机架.栽植圆盘.覆土镇压轮链夹式移栽机链夹式移栽机由开沟器机架滑道栽植链链夹驱动地轮覆土镇压轮传动链等主要部件组成，如图所示。它的工作原理除传动方式外，和钳夹式移栽机基本相同。栽苗用的链夹安装在栽植链上，栽植链由地轮通过传动链驱动，当链夹随栽植链运动到机具上方时靠重力自动打开，投苗手将秧苗放到链夹上，秧苗被链夹夹持，链夹随栽植链继续向下运动，当到达苗床时，秧苗恰好垂直于地面，链夹受挤压打开，秧苗落入开沟器开出的苗沟内，最后经由覆土镇压轮覆土镇压，完成移栽过程。图链夹式移栽机结构简图.开沟器.机架.滑道.栽植链.链夹.驱动地轮.秧苗.覆土镇压轮.传动链链夹式移栽机优点是栽植后秧苗的直立度较好，栽植株距比较准确，喂苗送苗稳定可靠缺点是生产率比较低，链夹易伤秧苗，而且喂苗区苗夹数较少且呈上下排列，不方便投苗，当栽植速度偏高时容易出现漏栽现象。代表机型有意大利切克基•马格利公司生产的奥特玛栽植机荷兰米启根公司生产的栽植机意大利生产的玉米钵苗移栽机安徽徐州农机研究所研制的型油菜移栽机唐山农机研究所研制的型移栽机等。吊篮式移栽机吊篮式移栽机由苗箱架栽植器偏心轮地轮座椅开沟器主动轮覆土器以及镇压轮等主要部件组成，如图所示。进行移栽作业时，地轮驱动主动轮和偏心轮转动，当吊篮随主动轮和偏心轮旋转到最高位置时，坐在座椅上的悬杯式,蔬菜,移栽,设计,毕业设计,全套,图纸目录摘要前言蔬菜移栽机的研究发展.国外移栽机械的研究概况.国内移栽机械的研究概况.移栽机械的主要类型.移栽机械研究存在的问题及发展趋势移栽机械研究存在的问题移栽机械研究的发展趋势悬杯式蔬菜移栽机的工作机理.栽苗器整体的运动轨迹分析栽苗器整体的运动方程栽苗器的运动轨迹分析.悬杯式蔬菜移栽机的主要特征参数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整机工作过程性能指标.栽植单体的设计栽植轮悬杯式栽苗器开沟器覆土镇压轮.传动系统.悬挂装置与机架.限深轮.地轮结论参考文献致谢摘要近年来，随着我国经济结构和农业种植业结构的调整，蔬菜种植面积逐步增加，蔬菜产业在当地的经济收益上占有很大的比重。大多数蔬菜品种都采用育苗移栽的方式种植，而我国蔬菜移栽机械发展缓慢，长期以来蔬菜移栽直以手工作业为主，制约了我国蔬菜产业的发展。因此实现移栽生产机械化是我过蔬菜产业亟待解决的关键问题。本文在分析了国内外移栽机械研究概况发展趋势以及现有主要机型特点的基础上，根据我国蔬菜生产的实际情况，设计并研制了新型的悬杯式蔬菜移栽机。针对吊篮式移栽机在钵苗过高时容易碰苗的问题，设计了悬杯式蔬菜移栽机，阐述了整机的结构及工作原理，并对关键部件进行了具体的结构设计。通过采用水平向后张开的悬杯结构，降低了落苗过程中的伤苗率，提高了整机的栽植质量。由于其悬杯水平左右开启，开口朝后，所以在特征参数的条件下进行移栽作业时作业时，落苗后张开的悬杯从钵苗的侧面沿机组前进方向离开，有效地解决了现有吊篮式移栽机在钵苗过高的情况下落苗容易出现的碰苗问题。在理论分析的基础上，确定了悬杯式蔬菜移栽机整机的总体配置方案和栽植单体传动系统悬挂架限深轮地轮等零部件的具体结构，用三维设计软件建立了整机的三维模型，并对其进行干涉检查。关键词蔬菜移栽机悬杯式栽苗器．蔬菜产业发展迅速，成效显着，据世界粮农组织统计，我国蔬菜播种面积和产量分别占世界的。均居世界第。世纪年代中期以来，特别是年代，随着全国农业结构调整步伐的加快和人们生活水平的提高，蔬菜生产规模不断扩大。据相关资料统计。我国蔬菜播种面积在上世纪年代年均增长近。年代年均增长．，本世纪前年平均增长．到年蔬菜播种面积达到．亿亩．总产量．亿，人均占有量多。此外，蔬菜也是我国主要出口创汇商品之。据统计，年我国累计出口蔬菜．万，与年相比增加．万，增长．倍出口额．亿美元，与年相比增加．亿美元．增长．倍。蔬菜业已成为增加农民收入的支柱产业。年全国蔬菜播种面积含西甜瓜占农作物总播种面积的．，总产值多亿为方便投苗手投苗和有利于悬杯入土，悬杯上下呈圆柱圆锥状，如图所示，总的高度为，圆柱部分高度为，上端开口直径比穴盘种穴口部的最大尺寸略大，为，底部直径为。图育苗穴盘二悬杯张开与闭合控制装置的设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