自走式移栽机的关键部件设计与建模.pdf

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1、第5期总第227期农业科技与装备No．5TotalNo．227兰Q!兰±墨旦垒堑!坠!业堂墅!坚皇垒!竺坠旦!旦数!塑皇g竖!P坐竺坐丛型：兰Q!兰自走式移栽机的关键部件设计与建模韩冰冰，王双(许昌职业技术学院，河南许昌461000)摘要：烟苗移栽是烟叶生产的关键工序之一。目前烟苗栽培大都为人工移栽，费工费时、劳动强度大、劳动效率低。针对这种情况，对移栽机的关键部件进行设计和PRO／E建模，研制出新型的自走式移栽机。该机具对于减轻烟农的劳动强度、提高烟叶生产效率、降低烟叶生产成本具有重要意义。关键词：农业机械；移栽机；关键部件；设计；建模中图分类

2、号：$223．9文献标识码：A文章编号：1674一l161(2013)05—0031-03我国现有的烟草移栽机大多数为拖拉机悬挂式，在作业时主要存在以下问题：一是采用开沟器开沟后，利用小口径水管连续浇水，其开沟浅、浇水量少；二是需要2人才能满足投苗要求。且易出现漏投漏栽现象；三是机具转弯半径大，地头空缺长；四是动力消耗大，劳动力工时投入多。为此，研制一种自走式烟草移栽机，对移栽机关键部件进行设计与建模，并试验机具性能。1自走式移栽机的工作过程移栽机工作时．发动机的动力经V型传送带传递给离合器、变速箱，变速箱的动力经链条传递给后桥，后桥输出的动力经

3、链条传递到驱动轮驱动移栽机行走。同时驱动轮的动力经链条、中间离合器传递到移栽装置实现移栽，移栽装置通过凸轮、拉杆控制浇水系统给移栽后的烟苗浇水．最后由覆土轮进行覆土镇压。2移栽机的关键部件设计与PRo／E建模2．1栽植器栽植器是移栽机的关键部件之一，其性能好坏对烟苗移栽质量有很大影响。通过对国内外现有的典型栽植器的结构和工作特点进行分析、比较，将自走式烟草移栽机的栽植器设计为侧置四连杆旋转鸭嘴式栽植器，其模型如图1所示。2．2打开装置打开装置由月牙形导轨、可调螺杆、支撑横架及连接销零部件组成。两片月牙形板由6个连接销连为一体．连接后两月牙形板平行

4、．其中一个连接销上套有连接杆、另一个连接销上套有连接板。月牙形板通过可调螺杆和支撑销固定于支撑横架上。支撑横架通收稿日期：2013—02—16作者简介：韩冰冰(1981一)，男，助教，从事机械工程方面的研究工作。图1栽植器模型Figure1·Plantingapparatusmodel过U型螺栓与移栽架相连。栽植器工作时，通过调节定位销螺纹实现两片导轨之间距离可调，通过可调螺杆实现导轨前后倾斜角可调，这样可以控制鸭嘴打开开度的大小和打开位置的早晚。打开装置的模型如图2所示。图2打开装置模型Figure2Openingdevicemodel2．3投

5、苗装置移栽过程中．投苗人员需把烟苗投到一直旋转的移栽器中，设置投苗装置的目的是缓解投苗人员的紧张程度和劳动强度，提高生产效率。移栽机工作时，传动到投苗装置的动力经锥齿轮减速后带动苗盘及其上的苗杯一起转动．苗杯转到投苗位置时，锁紧杆碰32农业科技与装备2013年5月到挡块而停止，苗盘带动苗杯继续转动．苗杯底板失去锁紧杆的约束而在扭簧的作用下旋转90。．苗杯下口被打开，此时锥桶形鸭嘴在扇形盘的驱动下刚好转到苗杯下方，烟苗即被投入锥桶鸭嘴中。随着苗盘的继续转动，苗杯底板在限位销的强迫下回到原位卡人锁紧杆中，把苗杯下口堵住，为下次投苗做好准备。投苗装置的

6、模型如图3所示。图3投苗装置模型Figure3Seedlingthrowingdevicemodel2．4浇水装置烟苗栽后浇水具有将坑穴压实和补充水分的作用，可提高烟苗的成活率。该装置由拉杆回位弹簧、阀桶和锥阀、凸轮、摆臂、链轮、链条等零部件组成。阀桶采用大直径、大阀口结构，可缩短放水时间。同时保证水流形成环状，落地时刚好浇在烟苗的周围，不对烟苗造成冲洗。拉杆采用长短可调结构，以实现浇水量可调。浇水装置的动力来源于驱动回转盘，经链轮链条到凸轮。凸轮驱动摆臂摆动．从而带动拉杆和锥阀上移使阀口打开实现浇水。凸轮转过后，阀口在回位弹簧的作用下关闭。阀口

7、打开位置可通过调整凸轮位置调节．以使水刚好浇在前一棵栽好的烟苗周围。浇水装置的模型如图4所示。图4浇水装置模型Figure4Wateringdevicemodel3田间试验根据上述设计与建模。试制出两台移栽机样机，并进行田间试验。1)根据两台移栽机样机的最大浇水量的测定结果绘制穴最大浇水量曲线图，如图5所示。逗480■460强七<12345测定次数+01号移栽机十02号移栽机图5移栽机的穴最大浇水量曲线图Figure5Curvegraphofthemaximumamountofwaterholeofthetransplantingmachine由

8、图5可见，该移栽机在测试过程中的浇水量基本稳定在400～500mL，符合设计要求。2)根据两台移栽机样机移栽烟苗的株距和深度测定结果，绘