创新设计

目录1. 蔬菜移栽方式的发展现状12. 蔬菜移栽机的工作原理23. 传动比的计算24. 挠性圆盘35. 开沟器和覆土轮46. 蔬菜移栽机的优点5参考文献 6蔬菜移栽机1. 蔬菜移栽方式的发展现状我国是世界最大的蔬菜生产国，蔬菜产量占世界总产量的60%左右。近几年来，种植业内部结构不断调整，使得粮食作物的播种面积呈递减趋势，油料作物、蔬菜、水果等种植面积持续增加。2000年，全国蔬菜种植面积约1520 万hm2，总产量4.24亿吨；2001 年，全国蔬菜种植面积约1653hm2，总产量4.6 亿吨；2002 年，全国蔬菜种植面积1728万hm2，蔬菜生产在提高品质的基础上保持较快增长势头。此外，蔬菜也是我国主要出口创汇商品。2001 年出口蔬菜产品394 万吨，创汇23.4 亿美元；2002 年出口蔬菜产品360万吨，创汇18.8 多亿美元。长期以来，蔬菜生产一直是一项劳动密集型作业，劳动力成本超过蔬菜成本的50%以上。大多数蔬菜品种(约占60%)都是采用育苗移栽方式种植，而秧苗手工栽植是需要弯腰和肢体屈伸的劳动。从劳动强度来看，手工栽植是仅次于收获作业的一项劳动强度非常大的农事活动，它约占作物从种到收所需总劳动量的20%。而令人遗憾的是，我国蔬菜栽植机械的发展较慢，秧苗栽植几乎全部由人工完成，不仅劳动强度大、生产效率低，而且栽植质量差、生产成本高。显而易见，实现蔬菜栽植机械化已成为农业生产的迫切需要近年来， 随着科学技术的不断发展，农业机械发展水平不断提高，农业种植结构的不断调整，国家开始更加注重农业的发展，各种蔬菜以及农作物，种植面积连年扩大。钵苗栽植作为一项现代农业增产措施已在国内外得到广泛应用, 并逐步由经济作物向大田作物推广。国内外已有的栽植机所采用的栽植部件有多种形式, 可适应不同钵苗或秧苗的栽植要求, 并有较高的栽直率。但钵苗或秧苗喂入大多依赖人工, 虽然有的机具采用一些辅助机构, 仍未摆脱一人一行、手工单株( 棵) 喂入的模式。这一类栽植机的生产效率受人的操作速度极限的制约, 机具速度的提高或作业时间的延长都将造成操作者精神紧张或疲惫, 产生喂入延误, 造成漏栽。链夹式移栽机具有喂苗、送苗稳定可靠, 栽植后秧苗的直立度较好, 以及株距准确, 对裸苗、小钵体苗适应性好等优点。2.蔬菜移栽机的工作原理该机作业行数单行由蔬菜移栽机单体、地轮组装、V 型卡子、横梁总成等部分组成。其工作原理：该设备工作时，由人工分苗，将钵苗投入到喂入筒内，喂入机构的作用是由人向栽植部件供应钵苗。其中输送带使操作者连续推送的钵苗, 然后由挠性圆盘把输送带送来的钵苗夹住顺时针旋转九十度把钵苗竖直栽入土壤中。最终实现钵苗分成单个钵苗均匀栽植, 保证一定的株距;挠性轮则把输送带送来的的钵苗夹住并呈水平状态旋转90度下落, 通过倾斜的导苗管将钵苗引入到开沟器开出的苗沟内，保证栽植的直立状态栽入土壤中。然后在开沟器和覆土镇压轮之间所形成的覆土流的作用下，进行覆土、镇压完成移栽过程。此过程连续循环进行。3.传动比的计算假设移栽器的前进速度V=1m/s，行距h=0.2m。覆土轮的直径D1=0.6m，挠性轮的直径D2=0.56m，地轮直径D3=1.2m，地轮角速度W3=D3/2v =0.6rad/s，所以每隔t=h/v =0.2/1 =0.2s往地里种植一棵苗，这么挠性轮从水平位置夹住苗到把苗栽入地理，挠性轮转过了90度，所以挠性轮的角速度为W2=兀/20=0.157 rad/s，覆土轮的角速度为W1=0.3rad/s。由于挠性轮是由覆土轮带动着旋转，所以覆土轮与挠性轮的传动比i=W2/W1=0.52挠性轮每隔t1=0.075s要接受输送带上的钵苗。链轮上每隔三个链节安装一个钵体苗放置器，每隔三个链节之间的距离L=40mm，所以输送带的线速度v1=L/t1=0.04/0.075=0.53m/s。z1 地轮链轮齿数z2 输送带链轮齿数d2输送带链轮分度圆直径d1地轮的齿轮直径从结构方面考虑, 取z=2 d1=400 mm d2=160mm，这么输送带上齿轮的角速度为6.6rad，所以地轮与链轮的转动比为114.挠性圆盘挠性圆盘的作用是限制钵苗下落过程中的翻转,并保证钵苗落地位置和竖直的落地姿态。挠性圆盘直径和安装角度影响钵苗栽直率。挠性圆盘直径太大, 钵苗下落过程可能伤害到钵体苗以及还有可能使钵体苗栽植的太深转, 栽直率极低; 挠性圆盘直径太小, 钵苗从输送带到挠性圆盘过渡过程中有可能会很难夹住钵体苗, 使钵体苗再栽入土壤的成功率率大大减小, 同时伤苗率增加。试验和研究表明, 两个挠性圆盘之间的夹角既不能太大也不能太小。如果角度太大会使夹住钵体苗的压力大大增加，这样会增加钵体苗的损伤率加大；如果两个挠性圆盘之间的夹角太小这样会夹不住钵体苗或者夹不紧钵体苗这样都不能保证钵体苗垂直落入土壤中。钵苗脱离输送带时相对于机具有垂直方向和水平方向两个速度即输送带速度v 1 。钵苗经两个挠性圆盘夹住旋转90度呈竖直状态下落, 挠性圆盘则无对钵苗的碰撞, 落入开沟器开出的沟底时依然竖直; 挠性圆盘不仅要保证夹紧钵体苗而且还要保证不能伤害到钵体苗并且使钵体苗要垂直落入土壤中，这就要求两个挠性圆盘要有很好的韧性。为防止钵苗倒在输送带上, 操作者推送时钵体与输送带之间不应有相对滑移, 输送带运动速度就是送钵速度( v=053m/s) 。钵苗盘一排7个钵时, 推送一排钵苗所需时间为1. 75 s。按每行2 株/ s 的极限栽植速度计算, 栽植10 个钵需5 s, 操作空余时间为3. 25 s。理想情况下能够实现一人操作两行。为实现分钵前的等待, 必须在分钵器前至少还有4个钵苗时开始推送新的一排, 方能保证后续钵苗在分钵器产生空分以前抵达分钵位置, 保证不出现漏栽。5.开沟器和覆土轮钵苗竖直落入开沟器开出的种沟后能否保持站直状态至覆土、镇压完毕, 与土壤状况、前进速度、开沟器长度、开沟宽度、开沟深度和覆土量等因素有关。影响钵苗着地时站直率的因素为:( 1) 钵苗着地的瞬间其质心有一个向前的运动速度, 其值等于机具的前进速度, 由此速度产生的以钵底前缘为原点的动量矩使钵苗有向前倾倒的趋势。( 2) 钵苗着地时竖直方向的运动速度使其产生与地面的碰撞, 如果沟底土壤太硬不足以吸收钵苗的能量, 可能造成反弹, 反弹高度大时钵苗可能翻倒, 翻倒方向具有随机性。( 3) 钵苗着地点的随机因素, 如土壤耕作状况、土壤种类、湿度和有无土块杂草等。试验表明, 开沟宽度在35 mm 以上, 窄些为好;导苗管出口与开沟器回土槽边缘的距离以0. 51. 5 cm 为宜; 栽后覆土量不必太大, 以埋没钵体为宜。为适应不同土壤条件下的作业, 覆土板和镇压轮应设计成可调结构。6.蔬菜移栽机的优点该机器采用旋转式输送器，输送器由数个V 型卡子组成，随着输送器的旋转，秧苗逐个下落，均匀性好此机器结构简单而且保证了移栽后秧苗的质量，使用调整方便，适应性强，配套动力合理，效率高，大大减轻了劳动强度，此机器是农业生产的好助手。该机具使用可靠, 对秧苗形态、大小适应性好。机组短小, 地头转弯、田间转移方便, 对小田作业有很好的适应性。该机采用了单元式结构与拖拉机悬挂式连接和人工喂苗方式, 配置了链夹式移栽器、楔形开沟器和专用覆土装置,行距、株距、栽植行数深度可调, 可以一次完成开沟、栽植和覆土工序。可用于油菜、棉花、烟草、蔬菜等多种作物的裸苗和带土苗( 小钵体苗) 移栽。该机具使用可靠, 对秧苗形态适应性好。机组短小, 地头转弯、田间转移方便, 对小田作业有很好的适应性。链夹式移栽机具有喂苗、送苗稳定可靠, 栽植后秧苗的直立度较好, 以及株距准确, 对裸苗、小钵体苗适应性好等优点。参 考 文 献 1 许文奎辽宁蔬菜产业的现状、问题及持续发展的对策J辽宁农业科技, 2003,(1)：15-17.2 张波屏现代种植机械工程M北京：机械工业出版社,19973 封 俊论我国旱地栽植机械的开发前景与方向J中国农机化,2000，(4)：12-13.4 陈殿奎蔬菜机械化育苗的现状与展望J农业工程学报,1990，(12)：20-25.5 胡 军大葱移栽机的现状与发展趋势J农机化研究,2002,（1）：39-41.6 杨树森蔬菜机械化M.哈尔滨：东北农学院出版社, 1982