基于植质钵育技术的玉米移栽机栽植器的设计与试验研究

玉米育苗移栽能够增加积温，防止低温冷害和春旱秋霜，进而提高玉米的产量和质量。现有的旱地移栽机多为半自动移栽机，工作效率较低，而全自动移栽机由于结构复杂、价格高而很难得到推广。玉米植质钵盘能够直接随秧苗进入泥土，有利于简化栽植机构的运动轨迹，但目前没有与之相适应的移栽机。本文在对玉米植质钵盘破坏方式研究的基础上，通过分析传统移栽机的工作原理，设计出一种适用于玉米植质钵苗移栽的行星齿轮栽植机构。该机构能够一次完成取苗、送苗和投苗动作，且结构简单、工作稳定。本文主要研究的内容及结论如下：（1）通过对玉米植质钵盘弯曲和剪切两种破坏方式实验结果的分析，找出玉米植质钵盘最佳的破坏方式，并据此设计了取苗机构。（2）借鉴现有移栽机的优缺点，根据玉米植质钵盘的物理特性和玉米移栽的农艺要求，设计出适用于玉米植质钵盘的栽植机构，论述了该机构的工作原理和结构组成，对机构进行了运动学分析。（3）以机构的运动学数学模型为基础，对栽植机构的优化参数进行选取，并推导出相应优化数学模型，利用优化方程分析参数变化对栽植机构结构的影响；利用VB和Matlab等编程软件实现各项参数的优化，并根据优化结果得出了单臂栽植机构要优于双臂栽植机构的结论。（4）建立栽植机构简化的三维模型，利用ADAMS进行运动仿真，对取苗机构的各项运动参数进行分析，确定取苗和投苗点的最佳位置和范围。（5）设计加工了单臂栽植机构；利用运动仿真得到各项运动参数，用于对试验的指导；在栽植机构试验台上测试栽植机构的取苗效果，找出设计缺陷。