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毕业设计(论文)开题报告学生姓名： 学 号： 专 业： 机械设计制造及其自动化设计(论文)题目：白菜移栽机栽植臂造型与仿真设计 指导教师： 年 3月 19日毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告文 献 综 述1、白菜移栽机研究的目的及意义近年来由于农业生产的发展，新技术、新工艺的出现，为移栽机具的发展提供了很好的发展前景，20世纪80年代以后近年来由于农业生产的发展，移栽机具发展迅速，从不到1000台上升到将近8000台。东北等大型农场多采用工厂化营养钵苗和机械化栽植技术，总体水平相对较高。移栽是蔬菜生产过程中的重要环节之一，栽具有对气候的补偿作用和使作物生育提早的综合效益，可以充分利用光热资源，其经济效益和社会效益均非常可观。长期以来，蔬菜生产一直是一项劳动密集型产业，劳动力成本占蔬菜生产成本的50以上。目前，约有60蔬菜是采用育苗移栽方式种植的，并且，移栽作业仍以人工为主。采用人工移栽，劳动强度大，作业效率低，难以实现大面积移栽，从而导致生产规模小，生产效益低下，制约了蔬菜生产的发展，所以实现移栽作业机械化已成为我国蔬菜种植迫切需要解决的问题。大白菜是我国北方居民秋冬季节主要的蔬菜消费品种，它具有价格低廉、品质柔嫩、口感酥脆、营养丰富、吃法多样、耐贮存、好运输的优点，非常受人们的欢迎。随着春季耐抽薹结球白菜新品种的育成，大白菜结束了秋季种植、半年供应的局面，实现了周年均衡供应，而且春白菜以较高的种植效益深受菜农的喜爱。育苗移栽是大白菜栽培的种主要方式。采用这种方式，可以更合理地安排茬口，延长大白菜前作的收获期，而又不延误大白菜的生长。利用少量育苗地提前育苗，从而大大提高了土地利用率。同时，集中育苗也便于管理，可以更合理地安排劳动力，并可节约用种量。据调查，在黄河以北地区，秋冬大白菜的种植面积占秋菜种植面积的50%左右，东北地区可达60%左右。大白菜生长期较短，生产成本低、产量高，且价格低，尤其在秋冬大白菜的收获季节，其价格是所有蔬菜中最低的。因此，它适合于城镇中低收入水平的家庭和广大农民的要求。所以白菜生产的机械化与自动化也是农业机械化与自动化的一项发展目标。对于白菜栽植机械的研究将是白菜机械化生产的一个新的阶段，将白菜种子进行集中和规范式的种植，通过密集化的种植方式使白菜种子迅速而且健康的生长为白菜苗，再通过对白菜苗的筛选，将健壮的，长势优良的白菜苗进行下地栽植，一方面避免了直接播种时产生的育种不良的问题，另一方面由于是选用进行筛选的白菜苗进行栽植，提高了成活率而且由于是选用健壮的白菜苗所以白菜长势会格外的好。白菜栽植机的研究既会解决白菜播种过程时出现的问题而且在选择苗体时，被筛选出的不良苗体也可当小白菜食用，这样就又增加了白菜生产过程中的经济效益。所以白菜栽植机的研究就有了其长远的实际效益。2、国内外对于白菜栽植机的研究现状白菜的种植一般都采用的是直播种植，首先通过选用优良的品种进行育种，育种后在适宜的播种期进行播种，然后通过合理的田间管理和肥水管理使白菜进行健康的生长，期间要进行菜田覆盖和病虫害的防治。国内的钵苗移栽机种类较多，有钳夹式、导苗管式、吊蓝式及带夹圆盘式等多种。采用栽植器形式不同，适合栽植作物也不同。(1)钳夹式钵苗移栽机多采用链条钳夹式，这种移栽机最大的优点是移栽平稳，种苗直立度较高，工作效率在较低速的情况下，可以保证不漏苗；在高速的情况下，由于是人工喂苗，工作效率大大下降，漏苗、缺苗率大大增加。这种移栽机的应用较少，有被淘汰的趋势。(2)导苗管式钵苗移栽机是一种新型的钵苗移栽机械。这种移栽机的特点是：有一个水平喂苗盘和一个垂直或倾斜的将钵苗送入开沟器的导苗管。根据钵苗进入苗沟的形式不同又分为推落苗式、指带式和直落苗式三种。(3)吊蓝式钵苗移栽机是一种适合钵体尺寸较大的钵苗移栽机械，最适宜地膜覆盖后的打孔移栽作业。此类机型最大的优点是钵苗在移栽过程中不受任何冲击，特别适合于根系不很发达而且易破的钵苗移栽，整地较为复杂，喂苗速度不能过高，否则漏栽率将增加，生产率较低。国内的主要研究单位及主要机型有：中国农业大学研制的2ZDF型导苗管式移栽机；黑龙江农垦科学院的2Z-2型玉米钵苗移栽机；山东泰安的2ZM-2型和2ZMZAI型棉花移栽机；四川省研制的2ZYS-4型油菜移栽机等。基于国内外的关于移栽机械的研究状况，并根据本次毕业设计的要求，由于水稻插秧机工作形式与本次设计的目的相似，故将以水稻插秧机为原型进行白菜移栽机的研究与设计。参考文献1 陈殿奎.蔬菜机械化育苗的现状与展望J.农业工程学报, 2蔡承智 梁颖 等.对我国农业可持续发展途径的探讨J.现代化农业, 3张波屏.现代种植机械工程M.北京:机械工业出版社,1997.61.4 姜明海,李孝存,邹振萍. 龙江2ZT403型手扶式机动插秧机分插机构的设计及运动分析J. 农机化研究, 1999,(02). 5“富来威”2Z-455型机动插秧机J. 浙江农村机电, 2006,(05). 6 燕明德. XDNZ630型水稻高速插秧机J. 当代农机, 2006,(04). 7郭晓剑,关向东. 2ZS-2型蔬菜秧苗移栽机研制J. 新疆农机化, 2007, (04) . 8 巴慧珍. 2ZT2型纸筒甜菜移栽机的移栽机构J. 粮油加工与食品机械, 1996, (04) . 9 耿端阳. 我国北方地区机械化育苗移栽技术应用与发展J. 农机化研究, 2001, (03) . 10 正昌. 正昌丰裕2ZY-2型油菜移栽机J. 农业开发与装备, 2007, (06) . 11 何扬清,尹文庆,章士秀. 3种旱地移栽机栽植器的性能分析J. 安徽农业科学, 2006, (24) . 12 李爱华,姜燕飞,王宏章. 鸭嘴式蔬菜移栽机的研究设计J. 农村牧区机械化, 2007, (03) . 13 徐丽明,张铁中,史志清. 玉米自动移栽机取苗机构的设计J. 中国农业大学学报, 2000 12 季浩民, 吴建华, 秦建国. 着力实现“五个到位”加快插秧机推广跨越式发展J. 江苏农机化, 2005,(01)14 邓立平. 2Z-455手扶步进式插秧机J. 湖南农业, 2006,(05)15 日本开发新型无人插秧机J. 南方农机, 2004,(05)16 张爱群. 日本插秧机发展动态J. 机电产品市场, 1999,(01) 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）1、 白菜移栽机栽植臂的设计 栽植臂的设计，难点在于由于白菜苗含水量大且韧性差，所以在移栽时容易伤苗，在设计过程中要使白菜苗得到很好的保护。同时要有最佳的速度与运动轨迹，保证分插机构的准确性和可靠性。既要保证准确的株距，还要保证白菜苗的直立度。在移栽过程中要保证较低的漏栽率和重栽率。本设计的栽植臂对比水稻插秧机分插机构的特点进行设计。采用曲柄摇杆式分插机构。2、 研究方法由于没有实际的白菜移栽机械进行实际测试与比照，本次设计以水稻插秧机为原型进行设计，由于其工作原理以及运动方式相似所以通过比对以及试验来进行对白菜移栽机的研究设计。一方面通过对水稻插秧机的不断优化来满足白菜移栽机的要求，另一方面利用实验数据，以三位软件为媒介对白菜移栽机的工作过程进行模拟，最终获得理想的设计方案。3、 研究中遇到的问题栽植臂运动过程中需要整合速度和运动轨迹，对于数据采集要求严格，并能应用三位软件对实际运动效果进行模拟，需要大量时间反复试验。曲柄摇杆式分插机构动力学分析较之一般曲柄摇杆机构更为复杂，它的栽植臂内含推秧装置，在推秧过程中其随栽植臂运动同时又相对栽植臂转动，在推秧结束时，碰撞缓冲垫。碰撞瞬时，给栽植臂的作用力传递到曲柄转动中心和摇杆轴，使它们产生一个作用力峰值，是不可忽略的，因而不能作为一般的曲柄摇杆机构进行动力学分析。平衡力产生的力偶矩在一个周期内时而为正，时而为负，而平衡力是依据链条伸出的两个方向确定的，它没有正负之分。因而不能用矩阵方法求解动力学方程组。用矩阵求动力学方程，势必在平衡力矩为负时，求得链条力为负值，这与实际不符。由于其橡胶密封圈作用产生较大铰链点摩擦力矩，忽略它