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《湖南农业大学》 2011年
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棉花裸苗移栽机构设计与试验研究

熊耐新  
【摘要】:棉花裸苗移栽机构是棉花裸苗移栽机的核心部件,其结构设计的合理性对棉花移栽效率和移栽质量有重要的影响。我国棉花种植范围广,无土育苗移栽技术逐渐成为主流,大规模的棉花裸苗种植对适合我国国情的移栽机的需求非常迫切,因此研究棉花裸苗移栽机构具有重大意义。根据当前国内外棉花移栽机的研究现状,对棉花裸苗移栽机构进行了设计及试验研究,主要研究内容与结论如下: (1)通过棉苗移栽的农艺特性研究,得到了合理的棉苗育苗技术和棉苗移栽的时间、苗龄及密度等参数,为棉花裸苗移栽机构的设计提供参数,并且有利于优质棉苗的培育和移栽,棉花产量的提高。 (2)通过棉花裸苗的力学特性试验,测得棉苗最小拉断力为44.128N,棉苗最小压伤力为418.197N,最大拔苗力为4.446N。该试验结果可为苗夹的设计提供参考依据。 (3)根据棉苗的农艺特性及力学特性,对移栽机构进行合理设计,得到相关设计参数,使用Pro/E软件进行零件的三维实体建模及机构虚拟样机的设计。对移栽机构进行运动学分析,得到主要部件的运动学模型。根据零速投苗原理,得到棉苗质心的运动轨迹方程及实现零速投苗的条件。 (4)通过对移栽机构进行动力学分析,得到主要部件的动力学模型,以确保机构刚度及防止苗夹伤苗。使用ANSYS软件对苗夹上的橡胶夹进行有限元分析,得到橡胶夹变形最大位移值为23.439mm,等效应力最大值为18.636Pa,并得到了位移及等效应力变形图。橡胶夹只需4.7N即可完成送苗及投苗,不会造成伤苗。 (5)苗夹投苗角度优化,优化结果表明,导苗槽角度α=6°,移栽机构前进速度Vs=0.4m/s,投苗时棉苗质心至沟底的距离H=0.13m,特征参数λM=1.59为最优值。 (6)以棉苗的直立率、伤苗率、漏栽率、栽植株距平均值和深度合格率为评价指标,进行棉花裸苗移栽机构的单因素试验,发现存在问题并优化改进。通过进行优化后棉花裸苗移栽机构的多因素正交试验,试验结果表明三因素的最优组合为:移栽机构前进速度0.4m/s;导苗槽倾角6°;开沟器开沟深度8cm。
【学位授予单位】:湖南农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:S223.9

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【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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