蔬菜钵苗多杆式植苗机构的建模分析、参数优化和试验研究

移栽机可以大大提高移栽效率和栽植质量，降低劳动强度和生产成本。近几年来开展蔬菜移栽机的研究在国内外已引起农机专家和相关企业的高度重视。植苗机构是将秧苗植入大田的最终机构，是移栽机的核心机构之一，直接影响移栽后秧苗的立苗率和伤秧率，从而影响产量和成活率，因此其性能直接影响着整台移栽机的作业性能和竞争力。本文在分析总结日本井关公司研制的蔬菜钵苗移栽机七杆式植苗机构的优缺点基础上，提出了一种新型的植苗机构——蔬菜钵苗移栽机多杆式植苗机构（已授权国家发明专利201010104378.8）。本文以蔬菜钵苗移栽机多杆式植苗机构为对象，主要研究内容如下：1.建立了日本井关公司研制的蔬菜钵苗移栽机七杆式植苗机构的运动学方程；基于VB开发了该机构辅助分析与优化软件（授权计算机软件著作登记：2010SR027536）；采用人机对话方式，得到一组满意的结果，并分析了该机构存在的问题。2.提出了多杆式植苗机构，建立了该机构的运动学方程，基于VB语言开发了该机构辅助分析与优化软件（授权计算机软件著作登记：2011SR013448）；经优化得到一组满意的优化结果；与七杆式植苗机构比较，多杆式植苗机构的穴口小，立苗率高。3.分析植苗机构工作循环，建立了多杆式植苗机构动力学模型，并编写该机构的动力学辅助分析软件，利用该软件分析了曲柄、连杆和摇杆等在铰链点处处的受力情况与输入轴转角的关系，为该机构的强度分析设计和动力学优化提供理论基础。4.根据优化后的参数对多杆式植苗机构的进行结构设计，并进行三维建模、虚拟装配和干涉检验。5.建立了多杆式植苗机构虚拟样机；基于虚拟样机测试植苗机构运动轨迹、栽植点速度和几个铰链点的受力情况，通过与运动学和动力学理论分析结果相比较，验证该植苗机构运动学模型和动力学模型的准确性和结构设计的合理性。6.研制了多杆式植苗机构试验台，测试植苗机构的运动学特性，包括栽植点运动轨迹测试、栽植点速度测试等。通过实验研究与理论分析相结合，验证理论模型的准确性以及植苗机构实际工作的可靠性。