旱地穴盘苗自动取苗机构的研究

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1、2015年1月农机化研究第1期旱地穴盘苗自动取苗机构的研究胡敏娟，吴崇友，金诚谦，袁文胜(农业部南京农业机械化研究所，南京210014)摘要:旱地穴盘苗自动移栽机在国内仍是空白。我国对旱地移栽机械的研发主要以半自动移栽机为目标，由人工完成喂苗后再由机械完成栽植，由于受人工喂苗的速度限制移栽效率不能满足要求。为此，以穴盘苗在旱地移栽作业为背景，重点针对取苗这一关键技术，研究开发自动取苗的原理、技术与装备，为实现穴盘苗移栽自动化、开发出旱地自动移栽机做好技术准备。所设计的自动取苗机构适应性好，取苗效率达80株/min，结构简单

2、、紧凑且仅需一个原动力即可实现整套机构的配套连续动作。关键词:移栽机;取苗机构;穴盘苗中图分类号:S223．9文献标识码:A文章编号:1003－188X(2015)01－0163－05DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2015.01.038极易造成缺株的现象。为了解决此问题，研究如何自0引言动完成取苗作业并将取出的穴盘苗移送至栽植机构，在蔬菜的种植中，除少数根菜类作物可以将种子便成了本课题的重要目标。直接播种于田间种植外，大多数还是要将发芽、发根1材料准备及取苗作业技术要求后的幼小作物集中管理一段时期后，再

3、移栽到大田或［1－2］温室等继续生长，称为育苗移栽。此操作使得作1．1穴盘苗的准备物具有成熟一致且能一次收获完毕、增加土地利用选用黄瓜苗为试验对象，品种为“华早二号”，育率、可选择健康的作物苗移栽、确保较高产量、移栽的苗采用规格尺寸为540×280×40(mm)，128(16×8)作物较为高大，以及可抑制杂草的生长和不需要间苗穴格的长方形塑料穴盘，穴格截面为正方形，倾角α=作业等的优点。所以，现在很多作物，如蔬菜、油菜及78．69°，如图1(a)所示。树苗等都进行育苗移栽作业。移栽机械的发展能体现出作物育苗移栽的上述优点，

4、更是减轻劳动强度、提高生产效益和保证作业质量的关键。移栽过程要实现机械自动化主要包括有供、取苗和栽植苗的自动化这3个关键技术。栽植苗的自动化即通常所称的半自动移栽机，目前对它的研(a)(b)究尚趋于成熟，按栽植器来分有钳夹式、链夹式、导苗图1穴格尺寸及穴盘苗管式(杯式)、吊篮式、双输送带式和挠性圆盘式这几Fig．1Sizeoftheplugandplugseedlings［3－4］种;但对供、取苗自动化装备的研究生产甚少，使图1(b)所示为试验用穴盘苗，苗龄20天，苗株的得人们不得不采取人工自穴盘取苗后再将穴盘苗喂茎粗为3

5、．878mm，苗高122．90mm。现需设计取苗机入栽植器内自动栽植。关键是这种单调频繁的手工构实现将穴盘苗从穴盘中拔取出的目的，设计方针主劳动对人力的需求较多，且由于人力长期的疲劳作业要有以下几点:①能有效地完成插入、抓取、保持和释放穴盘苗的动作;②能避免伤害到穴盘苗的子叶、茎收稿日期:2013－12－05及根部;③结构简单，并且有低成本的动力来源;④能基金项目:“十二五”国家科技支撑项目(2013BAD08B00);公益性行业科研转向经费项目(201203057);国家“948计划”项目适应或简单更换零件便能适用于不同

6、规格的穴盘。(2010－G4);江苏省农机三项工程项目(NJ2011－44、1．2取苗机构的技术要求NJ2012－10)试验用穴盘被垂直放置于供苗机构上。根据取苗作者简介:胡敏娟(1982－)，女，江苏无锡人，助理研究员，博士，(E－mail)minjuan．hu@gmail．com。作业的要求，取苗机构要实现以下技术要求:①实现通讯作者:吴崇友(1959－)，男，辽宁岫岩人，研究员。单个穴格拔取穴盘苗;②能垂直插入穴格≤40mm的·163·2015年1月农机化研究第1期深度，且插入宽度不得超过穴格尺寸，保证不破坏穴示)转

7、为水平状态后停歇，给予充足的抓苗时间。盘;③垂直穴盘的拔出方向能有≥40mm移动距离使3)取苗针在取苗弹簧作用下伸出针管插入穴盘得穴盘苗苗钵被完全拔出;④拔取苗作业完成后能有苗苗钵，因针管末端有一定的弯角，所以取苗针直线转向的动作，将取出为水平搁置的穴盘苗转至苗钵垂伸出而终以一定角度插入苗钵。即插入的同时还可直朝下的正常生长状态，为落苗做好准备;⑤转向动实现收拢抓住穴盘苗苗钵。作完成后，要有松开苗钵的动作，使其摆脱取苗机构4)两组不完全齿轮齿条机构再次同时啮合，带动的作用，落入栽植机构继以完成栽植作业;⑥上述动取苗装置向后

8、移动将穴盘苗拔取出穴盘后一组齿轮作可自动循环往复作业。齿条再次脱离啮合。5)另一组不完全齿轮齿条机构使得取苗架逆转2穴盘苗取苗机构设计与分析90°角，取苗装置夹紧穴盘苗由水平状态转至垂直状2．1取苗机构的组成及工作流程态，以便穴盘苗直立落入相应栽植机构中。2．1．1取苗机构的组成6)取苗针随取苗弹簧的被