畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-幼苗移栽機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

上海XXX大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）幼苗移栽機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)摘要事實(shí)上，目前國內(nèi)研制的部分移栽機(jī)在性能方面與國外目前廣泛采用的移栽機(jī)的性能幾乎機(jī)同，但是，國外的移栽機(jī)與育苗技術(shù)已成為一體，密不可分，因此應(yīng)用廣泛。移栽機(jī)的研究開發(fā)應(yīng)當(dāng)仍以半自動(dòng)為主，半自動(dòng)移栽機(jī)盡管栽植速度不快，還需要一定的輔助工，但是它結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低、適應(yīng)性好、使用方便，適合我國國情。移栽機(jī)研究開發(fā)不應(yīng)當(dāng)單純追求自動(dòng)化和高速度。國內(nèi)移栽機(jī)械目前研究開發(fā)的重點(diǎn)，仍應(yīng)放在半自動(dòng)機(jī)型方面，形成標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和規(guī)格化，以滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不同需要。許多作物的移栽要求比較特殊，需要開發(fā)專用移栽機(jī)，國內(nèi)在這方面存在空白。根據(jù)作物缽苗移栽的農(nóng)藝要求，在分析了國內(nèi)外眾多移栽機(jī)的基礎(chǔ)上優(yōu)化設(shè)計(jì)了適合棉花營養(yǎng)缽育苗移栽的的關(guān)鍵部件，并通過作業(yè)效果調(diào)查，分析研究了機(jī)械栽苗的一般規(guī)律，找出了影響栽苗效果的若干因素，確立了主要的工作部件的參數(shù)選擇，從而我設(shè)計(jì)出了這臺(tái)棉花幼苗移栽機(jī)。它具有很強(qiáng)通用性，可以實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，機(jī)的利用率提高移栽。降低移栽機(jī)成價(jià)格，充分發(fā)揮現(xiàn)代大工業(yè)的特點(diǎn)，性能優(yōu)異，能夠進(jìn)行批量生產(chǎn)，降低移栽機(jī)成本。關(guān)鍵詞：移栽機(jī)，農(nóng)業(yè)，半自動(dòng)，缽苗，棉花TheStructureDesignofSeedlingsTransplantingMachineABSTRACTInfact,therearecurrentlypartofthetransplantingmachineintermsofperformanceanddevelopmentisalmostthesameaswhatarewidelyusedinforeigncountries,butthetechnologyofbreedingseedlingsandtransplantingmachineabroadhavebecomeone,andtheyareinextricablylinked,sotheycanbewidelyused.Theresearchanddevelopmentoftransplantershouldstillbedominatedbysemi-automatic.Despitesemi-automatictransplantingmachinegrowingslowlyandalsorequiresacertainamountofauxiliaryworkers,butithastheadvantagesofsimplestructure,lowprice,goodadaptability,suitablityforChina'snationalconditions.Theresearchanddevelopmentoftransplantingmachineshouldnotbesimplythepursuitofautomationandhighspeeds.Domesticmachinerydevelopedinthepresentstudyshouldfocusedontransplantingandremaininthesemiautomaticmodelsintostandardization,serializationandstandardizationtomeetthedifferentneedsofagriculturalproduction.Accordingtospecialrequirementsofmanycrops,weneedtodevelopspecialtransplantingmachines,buttherearegapsaboutthis.Accordingtotherequirementforagronomytransplantationtogrowseedlings,wehavefoundagoodmethodtotheonesthataresuitableforthecottonnutritionearthenbowlandgrowseedlingsandtransplantinoptimizationdesignonthefoundationofanalyzingnumeroustransplantingmachinesbothathomeandabroad,andthroughtheinvestigationoftheresultofthehomework,wehaveanalysedandresearchedtheuniversallawoftheplantshootsinmachineryandfoundsomefactorsthataffecttheresultofplantshoots,andhaveestablishedtheparameterofthemainpartofthemachine.SoIdesignedthistransplanter.Ithasstronguniversality,canrealizeonemachinewithmultiplefunctionsandimprovetheutilizationrateoftransplantingmachine.Itreducedthepriceofatransplantingmachine,andgivefullplaytothecharacteristicsofmodernindustry.Withexcellentperformance,itcanbeusedformassproductiontoreducethecostoftransplantingmachine.Keywords：transplantingmachine,agriculture,semi-automatic,seedling,cotton目錄1引言 52移栽機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 92.1國內(nèi)移栽機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 102.2國外移栽機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 122.3現(xiàn)有移栽機(jī)存在的問題 132.4移栽機(jī)未來發(fā)展趨勢 153設(shè)計(jì)方案的選擇 183.1方案論證 183.1.1鉗夾式移栽機(jī) 183.1.2鏈夾式移栽機(jī) 203.1.3撓性圓盤移栽機(jī) 223.1.4吊籃式移栽機(jī) 243.1.5導(dǎo)苗管式移栽機(jī) 263.1.6帶式移栽機(jī) 283.2研究內(nèi)容 283.3總體設(shè)計(jì)方案選擇 293.4栽植器選取 303.4.1滑道分缽輪式栽植器 303.4.2雙輸送帶式栽植器 313.4.3分土靴式栽植器 323.4.4鴨嘴圓盤式栽植器 334移栽機(jī)的機(jī)構(gòu) 354.1整體機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)與原理 354.2主要技術(shù)參數(shù) 364.3主要工作部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及作用 364.3.1地輪 364.3.2開溝器 384.3.3鎮(zhèn)壓輪 394.3.4覆土器 404.4移栽機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 434.4.1零速原理 434.4.2移栽機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 445傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)計(jì)算 496地輪軸的校核 516.1軸的受力分析 516.1.1支承反力的計(jì)算 516.1.2軸的受力圖 516.2軸的彎矩圖 536.3軸的轉(zhuǎn)矩圖 546.3.1軸的轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 546.3.2許用應(yīng)力的計(jì)算 556.4校核軸徑 567三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用 577.1SolidWorks軟件設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的優(yōu)勢 577.2基于SolidWorks的三維參數(shù)化特征建模 577.2.1建模步驟 577.2.2建模實(shí)例 58結(jié)論 61致謝 62參考文獻(xiàn) 63幼苗移栽機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1引言我國是棉花種植大國，無論是種植面積還是單位面積產(chǎn)量，都位于先進(jìn)植棉大國的前列。20世紀(jì)90年代，我國年平均植棉面積達(dá)550萬公頃，居世界第一位；皮棉總產(chǎn)450萬噸，單產(chǎn)亦位居世界棉花高產(chǎn)國家的前列。與先進(jìn)植棉大國相比，我們的棉花生產(chǎn)方式落后、經(jīng)營規(guī)模小、勞動(dòng)生產(chǎn)率低、生產(chǎn)成本比較高。我國平均生產(chǎn)50千克皮棉的用工量為30～40個(gè)工日，而美國只要0.5個(gè)工作日。同樣等級(jí)的皮棉，國產(chǎn)棉每噸進(jìn)廠價(jià)要比進(jìn)口棉高出2000多元。由于進(jìn)口棉價(jià)格低，造成國產(chǎn)棉庫存急增，儲(chǔ)備量過大，國家每年為此付出的財(cái)政補(bǔ)貼高達(dá)數(shù)拾億元。加入WTO以后，棉花及其制品還將進(jìn)一步市場化、國際化。此外，由于我國面臨著可耕土地逐年遞減、人口迅速增加和糧食需求不斷增長的形式。同時(shí)，由于生態(tài)平衡不斷遭到破壞、干旱日趨嚴(yán)重，使一些地區(qū)不得不把提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量作為農(nóng)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略中的一個(gè)重要目標(biāo)。面對形勢，圍繞節(jié)本增效，建立技術(shù)、資金、信息密集的現(xiàn)代化棉花生產(chǎn)體系已成為當(dāng)務(wù)之急。其中包括不失時(shí)機(jī)地推廣適用的棉花生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)。例如棉花移栽機(jī)的推廣。棉花移栽的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)有利于培育壯苗和實(shí)現(xiàn)全苗密植。缺苗斷壟和弱苗遲發(fā)是棉花生產(chǎn)上一直存在的重要問題，實(shí)行營養(yǎng)缽育苗塑膜覆蓋后，由于塑膜的透光性較好，可迅速提高苗床溫度，加之苗床內(nèi)水分適宜，滿足了種子發(fā)芽出土的需求，從而有效地克服了早青低溫干旱或低溫高濕對播種保苗帶來的不利影響。苗床內(nèi)水分適宜，滿足了種子發(fā)芽出土的需求，從而有效地春服了早青低溫干旱或低溫高濕對播種保苗帶來的不利影響。苗床內(nèi)播期可提早20～30天，不僅實(shí)現(xiàn)了棉苗早、全、齊、勻、壯、還有效地延長了生育期，為以后棉花早發(fā)早熟奠定了基礎(chǔ)。移栽時(shí)可按計(jì)劃行株距栽苗，實(shí)現(xiàn)了全苗密植，有效地解決了直播棉存在的出苗不易、保苗也難的問題。(2)有利種植制度改革。作物育苗移栽能提前播種育苗、增加有效面積、延長生長期保證按時(shí)成熟，移栽的作物根系發(fā)達(dá)、莖桿粗壯、成熟一致抗倒伏、產(chǎn)量高。黃河流域的兩熟棉區(qū)，大多實(shí)行麥棉套種。由于麥棉共生期長，爭水、爭肥、爭光矛盾十分突出，棉花難于實(shí)現(xiàn)全苗早發(fā)，常易造成晚熟晚產(chǎn)。棉花實(shí)現(xiàn)麥行套栽，既縮短了麥棉共生期，又延長了棉花生育期，因此，棉花產(chǎn)量可比麥行套種增產(chǎn)2～4成。同樣，在長江中下游地區(qū)，麥子，油菜均為滿幅種植，不預(yù)留棉行。麥、油收獲后，通過移栽棉花的方法，實(shí)現(xiàn)了提高復(fù)種指數(shù)，一地兩收，麥棉、油棉雙增產(chǎn)，大大提高了農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入。(3)有利于增強(qiáng)棉花抗逆力，鹽堿為害。是鹽堿地植棉的主要障礙。黃河流域棉區(qū)的次生化鹽堿地和沿海鹽漬土，采用棉花育苗移栽后，克服了直播播種保苗困難和棉苗晚發(fā)晚熟問題，實(shí)現(xiàn)了全苗密植和棉苗早發(fā)早熟，棉花的抗逆力提高，產(chǎn)量增加了2～3成。因此，棉花已成為改良利用鹽堿地的先鋒作物。長江流域的稻棉輪作區(qū)，由于稻茬土性較冷，土質(zhì)透氣性較差，第一年播種棉花很難出苗，而且遲發(fā)晚熟。采用育苗移栽能夠有效地解決直播棉難于保全苗和棉棵遲發(fā)晚熟帶來的產(chǎn)量低、品質(zhì)差等問題。(4)有利于提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，有利于提高土地的復(fù)種指數(shù)，有利于減輕農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，同直播相比，有著無可比擬的優(yōu)勢。(5)避開春旱或秋凍，改套種為移栽，解決套種機(jī)械化收獲困難的問題等，并且機(jī)械移栽的行距、株距和深度一致，質(zhì)量穩(wěn)定可靠。(6)在北方，棉花經(jīng)過育苗移栽之后，生育器增長，產(chǎn)量增加，經(jīng)濟(jì)效益顯著，這是眾所周知的。但是人工栽苗存在著保苗率低、栽植均度差和成活率低等缺陷，不能完全發(fā)揮出玉米育苗移栽后產(chǎn)生的巨大增產(chǎn)優(yōu)勢，另外巨大的勞動(dòng)強(qiáng)度也使那些棉花種植戶難以忍受，為實(shí)現(xiàn)棉花育苗移栽規(guī)?；仨殞?shí)現(xiàn)機(jī)械化。棉花是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物之一，在種植業(yè)中起著舉足輕重的作用。棉花的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)很大程度取決于所采取的育苗、栽培技術(shù)體系。我國植棉歷史悠久，隨著植棉技術(shù)的發(fā)展，我國的棉花種植方式呈多樣化，主要有：種子直播、營養(yǎng)缽育苗、水浮育苗、基質(zhì)育苗等。其中以工廠化育苗、機(jī)械化移栽為特點(diǎn)的基質(zhì)育苗技術(shù)，以其突出的優(yōu)點(diǎn)成為多種植棉形式的典型形式之一，是棉花簡化栽培、提高棉花產(chǎn)量和品質(zhì)的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。近年，隨著新農(nóng)村建設(shè)的不斷推進(jìn)深化，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)模式及種植業(yè)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較大調(diào)整，集約化﹑規(guī)模化﹑機(jī)械化、產(chǎn)業(yè)化農(nóng)業(yè)經(jīng)營將成為主流趨勢，也標(biāo)志著我國育苗移栽技術(shù)已經(jīng)步入快速發(fā)展階段，種植產(chǎn)業(yè)必然走統(tǒng)一供種、統(tǒng)一育秧而后移栽的技術(shù)路錢，最終實(shí)現(xiàn)種苗的工廠化生產(chǎn)、商品化供應(yīng)、機(jī)械化移栽。因而，本文旨在通過對棉花基質(zhì)育苗、旱地移栽技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析，指出應(yīng)用中存在的實(shí)際問題與對策，并探討了今后棉花育苗移栽技術(shù)的發(fā)展方向，以期為該技術(shù)的迅速推廣應(yīng)用提供幫助。自20世紀(jì)50年代起，我國就開展?fàn)I養(yǎng)缽育苗移栽研究。到80年代棉花育苗移栽技術(shù)在我國逐步發(fā)展，并已在我國棉區(qū)被廣泛應(yīng)用，成為當(dāng)前棉花的重要種植方式。生產(chǎn)主要應(yīng)用營養(yǎng)缽育苗技術(shù)，該技術(shù)雖在解決糧棉矛盾和加快棉花生育進(jìn)程等方面取得了很好的效果，但存在成本高、費(fèi)工費(fèi)時(shí)、勞動(dòng)強(qiáng)度大、爛籽爛苗率高、生產(chǎn)管理繁瑣、育苗和移栽質(zhì)量無法保障等問題。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人力成本的不斷攀升，直接加劇了該技術(shù)的嚴(yán)重“退化”，越來越難以適應(yīng)棉花生產(chǎn)發(fā)展的新形勢。為了解決農(nóng)村勞動(dòng)力向城市轉(zhuǎn)移、勞動(dòng)力缺乏、植棉技術(shù)老化和成本過高的問題。近年來，國內(nèi)學(xué)者結(jié)合各地自然環(huán)境條件、生產(chǎn)條件和耕作制度，以簡化種植和節(jié)省成本為突破口，對新的育苗方法進(jìn)行了探索和研究。長期以來，我國育苗播種多為手工撒播或點(diǎn)播，勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低，制約了工廠化育苗機(jī)械化移栽技術(shù)的推廣。隨著傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變，育苗播種裝置在生產(chǎn)實(shí)踐中日益受到人們的重視。棉花工廠化育苗播種機(jī)作為育苗移栽成套設(shè)備中的重要組成部分，其性能直接影響棉花育苗播種的均勻度、出苗質(zhì)量等，其研究與開發(fā)在國內(nèi)尚處于起步階段。當(dāng)前，應(yīng)用于工廠化育苗成套設(shè)備中播種裝置的分類，國內(nèi)并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。按其育苗生產(chǎn)方式可分為苗床播種機(jī)和穴盤播種機(jī)；穴盤播種機(jī)按其結(jié)構(gòu)形式可分為針式播種機(jī)、板式播種機(jī)、滾筒式播種機(jī)等；按自動(dòng)化程度可分為手執(zhí)、半自動(dòng)和全自動(dòng)播種機(jī)。雖然市場常見機(jī)型較多，但多針對蔬菜、花卉等小粒種子作物育苗設(shè)計(jì)。以棉種為研究對象開發(fā)的育苗播種機(jī)較少，典型機(jī)型有：新疆農(nóng)科科學(xué)院與科神農(nóng)業(yè)裝備公司聯(lián)合研制的機(jī)械夾持式棉花苗床播種機(jī)、石河子大學(xué)研制的棉花拋振氣吸式穴盤育苗播種機(jī)和重慶北卡公司的振動(dòng)式育苗精量播種機(jī)。然而由于機(jī)器自身成本高、認(rèn)知度低、設(shè)計(jì)制造或清種效果不好、性能達(dá)不到足夠精度等多方面原因，致使播種裝置并未真正大量應(yīng)用于棉花育苗生產(chǎn)實(shí)際中，還沒有形成市場規(guī)模。2移栽機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀2.1國內(nèi)移栽機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀我國在旱地栽植機(jī)械方面的研究開發(fā)工作始于六十年代，七十年代開始研制裸根苗移栽機(jī)，最早用于甜菜移栽，八十年代研制成半自動(dòng)蔬菜移栽機(jī)。近幾年來，隨著育苗技術(shù)的發(fā)展以及勞動(dòng)力成本的上升，推動(dòng)了栽植機(jī)械的研制開發(fā)工作，又出現(xiàn)了新的栽植機(jī)械。但從總體上講，目前我國研制使用的移栽機(jī)械都是半自動(dòng)式的，全自動(dòng)移栽機(jī)械因結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高而處于研究起步階段。目前國內(nèi)主要采用人工移栽的方法，根據(jù)使用的移栽工具不同主要有扎孔移栽法、鴨嘴移栽器移栽法、壟上開溝法和穴栽法等。無論何種人工移栽方法，都存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低、移栽質(zhì)量不能保證等問題。我國是個(gè)棉花種植大國，棉花生產(chǎn)在國民生產(chǎn)總值占著相當(dāng)重要的作用，但由于上述原因使得廣大農(nóng)民朋友失去了種植棉花的積極性，對我國的經(jīng)濟(jì)造成了一定的損失。國外已廣泛采用機(jī)械化移栽方法，如鉗夾式移栽機(jī)、吊杯式移栽機(jī)和導(dǎo)苗管式移栽機(jī)。所以雖然國外農(nóng)民比較少，但是他們卻能夠大量種植棉花，實(shí)現(xiàn)利潤增值的目的。盡管當(dāng)前我國對移栽機(jī)的研究設(shè)計(jì)投入了大量的人力和物力，進(jìn)行了大量的研究，也研制出不少機(jī)型，如中國農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的2ZDF型導(dǎo)苗管式移栽機(jī)，黑龍江農(nóng)墾科學(xué)院研制的2Z-2型玉米移栽機(jī)，山東泰安研制的2ZM-2型和2ZM-2A1型棉花移栽機(jī)，黑龍江農(nóng)業(yè)機(jī)械科學(xué)院研制的2ZX-2型懸掛式秧苗移栽機(jī)和2YZ-1型煙苗移栽機(jī)及四川研制的2ZYS-4型油菜移栽機(jī)等，但型號(hào)繁多，形式各異，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，“三化”程度低，甚至缽型也各不相同，不便于育苗移栽技術(shù)的發(fā)展。另一方面，目前移栽機(jī)的機(jī)型和技術(shù)都不很成熟，都存在著諸如栽植手勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)速度滿足不了農(nóng)藝要求、機(jī)具可靠性以及育苗、配水等措施不配套等問題，從根本上限制了該技術(shù)的進(jìn)一步推廣與應(yīng)用。事實(shí)上，目前國內(nèi)研制的部分移栽機(jī)在性能方面與國外目前廣泛采用的移栽機(jī)的性能幾乎機(jī)同，但是，國外的移栽機(jī)與育苗技術(shù)已成為一體，密不可分，因此應(yīng)用廣泛。移栽機(jī)的研究開發(fā)應(yīng)當(dāng)仍以半自動(dòng)為主，半自動(dòng)移栽機(jī)盡管栽植速度不快，還需要一定的輔助工，但是它結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低、適應(yīng)性好、使用方便，適合我國國情。移栽機(jī)研究開發(fā)不應(yīng)當(dāng)單純追求自動(dòng)化和高速度。育苗移栽機(jī)械化是一個(gè)系統(tǒng)工程，應(yīng)加強(qiáng)從育苗到移栽整個(gè)系統(tǒng)的研究，進(jìn)一步完善與移栽配套的育苗設(shè)施及相應(yīng)的配套技術(shù)，使育苗過程實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、工廠化和設(shè)施化，研究解決缽苗整缽、斷根、裝盤和運(yùn)輸?shù)戎虚g環(huán)節(jié)工作過程的機(jī)械化自動(dòng)化問題，使育苗和移栽有機(jī)的結(jié)合，研制出多種全自動(dòng)移栽機(jī)，實(shí)現(xiàn)我國農(nóng)作物的育苗工廠化和移栽機(jī)械化。顯而易見，實(shí)現(xiàn)栽植機(jī)械化已成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迫切需要。我們應(yīng)當(dāng)充分吸取發(fā)達(dá)國家的成功經(jīng)驗(yàn)，從我國育苗技術(shù)的實(shí)際情況出發(fā)，研制開發(fā)出適合我國國情的結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、性能穩(wěn)定可靠的育苗移栽機(jī)具和設(shè)備。諸類蔬菜、花卉等(如白菜、花卉、林果木、水稻、棉花、草皮等)種植前期為便于培育、發(fā)芽、生長和苗期管理，常選擇一優(yōu)良土地進(jìn)行整平、施肥等細(xì)作之后(做成培養(yǎng)基)，進(jìn)行種植前的育苗培植，待幼苗長到一定程度時(shí)，再進(jìn)行優(yōu)選良苗移栽。傳統(tǒng)移栽幼苗的方法是人工用瓜鏟(手持小型鏟刀)把蔬菜幼苗挖出后，放到盛幼苗的器具中，然后再進(jìn)行栽植。移植過程中存有多項(xiàng)難題：一是由于傳統(tǒng)手工鏟挖，而導(dǎo)致土壤松散，幼苗根系易與培養(yǎng)基苗胚散裂；二是導(dǎo)致幼苗主根及毛細(xì)根系斷折，移植后幼苗易萎蔫，復(fù)蘇緩慢(一般需養(yǎng)苗10天左右)，從而影響幼苗正常生長；三是幼苗移植成活率低，易造成幼苗大量死亡浪費(fèi)；四是傳統(tǒng)移苗速度慢、移栽時(shí)間長，錯(cuò)過幼苗最佳復(fù)蘇生長期；五是用工多，費(fèi)用高，工作效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大；六是貽誤最佳種植時(shí)機(jī)，錯(cuò)過生長季節(jié)，而影響豐收。為提高移栽幼苗的成活率，確保幼苗的正常發(fā)育生長，減少幼苗死亡率，避免造成大量的幼苗資源浪費(fèi)，我們對傳統(tǒng)幼苗移栽法進(jìn)行了觀摩革新，制造了HHLJKJ一1型蔬菜幼苗多用移栽器(該器具還適用于：白菜、花卉、林果木、水稻、棉花等，本文以下簡稱：多用移栽器)。多用移栽器的應(yīng)用，解決了以上難題，還顯示了一器多用的功能。該項(xiàng)新技術(shù)既適用于各類蔬菜幼苗移栽，又適用于花卉、林果木幼苗移栽，還可用于農(nóng)作物與經(jīng)濟(jì)作物棉花和黃河工程草皮等幼苗移植、補(bǔ)栽。經(jīng)過實(shí)踐證明，其創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益十分理想。實(shí)踐中創(chuàng)造出的新技術(shù)成果，它解決了農(nóng)民蔬菜種植、大棚菜農(nóng)、果農(nóng)幾十年傳統(tǒng)手鏟移栽速度慢、成活率低、費(fèi)用高等項(xiàng)難題。多用移栽器技術(shù)的應(yīng)用，將在今后蔬菜、林果樹木、農(nóng)作物等幼苗移植、補(bǔ)栽中展現(xiàn)其更大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，其前景廣闊。近年來，國內(nèi)學(xué)者研究形成了多種無土育苗新技術(shù)，雖然這些技術(shù)從育苗到移栽方式都有了重大改進(jìn)，但仍然存在一些需要解決的問題:1.新的技術(shù)都和營養(yǎng)缽育苗移栽棉一樣，取苗移栽時(shí)易傷根，栽植后緩苗時(shí)間長，前期生育進(jìn)程遲緩，花鈴期后棉株抗倒伏能力較差，高產(chǎn)潛力受到制約，進(jìn)一步高產(chǎn)難度加大。育苗操作復(fù)雜，附加技術(shù)環(huán)節(jié)過多，育苗移栽過程中需要使用生根劑和保葉劑，且大多只適宜于工廠化設(shè)施育苗。2.多數(shù)育苗新技術(shù)普遍缺乏生理生態(tài)基礎(chǔ)的系統(tǒng)研究，存在注重育苗與移栽技術(shù)的創(chuàng)新研究，輕育苗理論研究的問題。3.基質(zhì)育苗移栽技術(shù)推廣中，遇到競爭性企業(yè)抵制、承接企業(yè)積極性不高等問題，因而示范轉(zhuǎn)化速度慢。由于基質(zhì)育苗移栽是一項(xiàng)節(jié)本簡化的種植新技術(shù)，屬于農(nóng)業(yè)公益性技術(shù)，如：爛籽爛芽等一系列技術(shù)難題的攻破，使種子經(jīng)營企業(yè)和承接企業(yè)利潤空間下降，造成其積極性不高。4．領(lǐng)導(dǎo)重視不夠，棉農(nóng)顧慮多，管理技術(shù)不配套。新技術(shù)的引進(jìn)示范后，在實(shí)際操作中，領(lǐng)導(dǎo)者認(rèn)識(shí)上仍存在不足，沒有發(fā)揮應(yīng)該發(fā)揮的宣傳、引導(dǎo)和推廣作用。因棉農(nóng)受自身技術(shù)水平不高、文化素質(zhì)低影響。擔(dān)心基質(zhì)育苗如果失敗，會(huì)影響整個(gè)季節(jié)，思想上有顧慮，且基質(zhì)育苗一次性投入較大，如購置基質(zhì)、河沙、農(nóng)膜等因素，影響了基質(zhì)育苗技術(shù)的普及推廣。工廠化育苗棉苗素質(zhì)好，但煉苗困難，移栽成活后產(chǎn)量表現(xiàn)好，但緩苗時(shí)間長，不同移栽方式表現(xiàn)不一，容易忽略移栽質(zhì)量和栽后管理。棉花裸苗移栽技術(shù),定義為將采用基質(zhì)育苗等技術(shù)獲得的裸苗移栽到大田并獲得成活的一種技術(shù)。它是一項(xiàng)省工、節(jié)本、省力、簡捷的新技術(shù),分為人工移栽和機(jī)械化移栽兩種。人工裸苗移栽技術(shù)具有起苗方便,運(yùn)苗快捷,栽苗簡單,人員機(jī)動(dòng)靈活,方式多樣等特點(diǎn)，但勞動(dòng)強(qiáng)度大，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，作業(yè)效率低，限制了移栽種植大面積實(shí)施，適宜移栽數(shù)量很少的移栽；機(jī)械化移栽適宜中大規(guī)模移栽，具有移栽效率高、需人工少、勞動(dòng)強(qiáng)度低、有利于抓住移栽時(shí)機(jī)等優(yōu)點(diǎn)。按照被移栽的幼苗有無附著物分為：裸苗移栽和非裸苗移栽機(jī)（缽苗、穴盤式育苗）兩種方式。移栽是農(nóng)作物和蔬菜的幼苗走向大田的第一步，是大田管理的關(guān)鍵技術(shù)之一，有土移栽往往由于幼苗的負(fù)荷過多，例如棉花營養(yǎng)缽移栽時(shí)土重是苗重的100～300倍引起移栽的不便，例如移栽送苗費(fèi)力、費(fèi)時(shí)，苗缽易碎，移栽效率低、動(dòng)力消耗大。而無土和少土的輕便移栽具有輸苗、喂苗快捷，作業(yè)效率高，不傷苗，裸苗育苗、移栽成本低等優(yōu)點(diǎn)。2.2國外移栽機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀20世紀(jì)30年代國外發(fā)達(dá)國家出現(xiàn)了手工喂苗的栽植機(jī)具,50年代研制出多種不同結(jié)構(gòu)形式的半自動(dòng)移栽機(jī)和簡易制缽機(jī)。70年代末一些設(shè)計(jì)師發(fā)明了適合自動(dòng)移栽的空氣整根育苗技術(shù),以此為基礎(chǔ)提出了缽體移栽的系統(tǒng)方案,并設(shè)計(jì)了精密苗盤播種機(jī)和自動(dòng)移栽機(jī)。這種移栽機(jī)能夠移栽多種農(nóng)作物,通用性好,缺點(diǎn)是體積大,成本高。80年代初美國出現(xiàn)了自動(dòng)移栽機(jī),這些發(fā)明者經(jīng)過多年研究、改進(jìn)、設(shè)計(jì)出箱式移栽機(jī)。目前,一些發(fā)達(dá)的國家已實(shí)現(xiàn)甜菜、玉米、蔬菜和煙草等旱地作物的育苗工廠化和移栽機(jī)械化。我國在20世紀(jì)70年代開始研制裸根苗移栽機(jī),80年代研制成半自動(dòng)蔬菜移栽機(jī),但是由于育苗技術(shù)落后,配套性能差,綜合效益低等原因都未得到推廣。2009年4月,新疆天業(yè)集團(tuán)從意大利Ferrari公司引進(jìn)一臺(tái)吊籃式移栽機(jī),該機(jī)移栽質(zhì)量好,可以方便地調(diào)節(jié)行距和株距,在使用過程中得到了農(nóng)機(jī)工人的好評(píng)，并得到廣泛應(yīng)用。據(jù)農(nóng)機(jī)工人反映,該機(jī)喂苗不方便,受喂苗人員工作頻率的影響,工作時(shí)機(jī)組車行走速度較慢,移栽效率低;若機(jī)車提高作業(yè)速度,吊籃轉(zhuǎn)速將提高,容易造成喂苗人員喂苗不及時(shí),漏苗率提高,并使喂苗人員勞動(dòng)強(qiáng)度得到極大的提升。因此,為了提高吊籃式移栽機(jī)的作業(yè)效率和移栽質(zhì)量,在吊籃式移栽機(jī)投苗理論的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種喂苗機(jī)構(gòu)。國外本世紀(jì)30年代就出現(xiàn)了手工喂苗的移栽機(jī)具，50年代研制出多種不同結(jié)構(gòu)型式的半自動(dòng)移栽機(jī)和簡易制缽機(jī)，到80年代，半自動(dòng)移栽機(jī)已在生產(chǎn)中廣泛使用，制缽機(jī)已成系列。十多年來，又研制出多種全自動(dòng)移栽機(jī)，使育苗過程實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，工廠化和設(shè)施化。而且，目前發(fā)達(dá)國家的移栽機(jī)也是以半自動(dòng)化機(jī)型為主，全自動(dòng)化仍然處于研究開發(fā)階段。國內(nèi)移栽機(jī)械目前研究開發(fā)的重點(diǎn)，仍應(yīng)放在半自動(dòng)機(jī)型方面，形成標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和規(guī)格化，以滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不同需要。許多作物的移栽要求比較特殊，需要開發(fā)專用移栽機(jī)，國內(nèi)在這方面存在空白。另一方面，應(yīng)當(dāng)注意移栽機(jī)的通用性，一機(jī)多用，提高移栽機(jī)的利用率。降低移栽機(jī)成價(jià)格，必須充分發(fā)揮現(xiàn)代大工業(yè)的特點(diǎn)，選擇性能優(yōu)異的產(chǎn)品，進(jìn)行批量生產(chǎn)，降低移栽機(jī)成本。2.3現(xiàn)有移栽機(jī)存在的問題我國旱地移栽機(jī)械的研究與應(yīng)用都起步晚，現(xiàn)在大多數(shù)地區(qū)都以手工栽植為主，少數(shù)地區(qū)雖有機(jī)械移栽，但還存在著許多問題。1.功能單一，通用性差我國目前生產(chǎn)的半自動(dòng)栽植機(jī)功能單一，通用性和互換性差，部分機(jī)型性能較差。應(yīng)當(dāng)完善現(xiàn)有機(jī)型的性能和功能，增加注水、起壟、鋪膜以及免耕作業(yè)等功能，完善常用零部件，形成標(biāo)準(zhǔn)，增加互換性。發(fā)達(dá)國家半自動(dòng)栽植機(jī)械已經(jīng)比較成熟，型式豐富，性能穩(wěn)定。在適合國內(nèi)作物栽植作業(yè)特點(diǎn)的情況下，應(yīng)汲取國際上的成功經(jīng)驗(yàn)。2.農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝不配套我國在旱地栽植機(jī)械的研究中，農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝明顯脫節(jié)。許多栽植機(jī)是在借鑒國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上直接研制出來的，育苗技術(shù)并不配套，為此應(yīng)研究開發(fā)成本低、管理方便、利于機(jī)械化移栽的育苗方式，完善育苗設(shè)施及相應(yīng)的配套技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工廠化。對于苗，缽苗形狀和尺寸的設(shè)計(jì)尤其應(yīng)當(dāng)與移栽機(jī)相配合。農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝相結(jié)合尤其體現(xiàn)在對全自動(dòng)栽植的研究過程中，應(yīng)當(dāng)吸收國外發(fā)達(dá)國家全自動(dòng)栽植機(jī)研制過程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，從我國的育苗技術(shù)和實(shí)際情況出發(fā)，研制適合我國國情的、穩(wěn)定可靠的全自動(dòng)栽植機(jī)，這樣就可以提高生產(chǎn)率。3.對眾多作物栽植經(jīng)濟(jì)性缺乏研究作物栽植的綜合經(jīng)濟(jì)效益是關(guān)系到栽植機(jī)械能否對這種作物推廣使用栽植技術(shù)的關(guān)鍵問題之一。我國應(yīng)當(dāng)深入研究各種作物的移栽經(jīng)濟(jì)性，為移栽機(jī)的推廣提供理論依據(jù)。4.缺乏完善和科學(xué)的栽植評(píng)價(jià)方法或標(biāo)準(zhǔn)雖然已有文獻(xiàn)對栽植機(jī)的性能評(píng)價(jià)和檢測方法進(jìn)行過論述，但具有約束力的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)尚未形成。如何科學(xué)地評(píng)價(jià)栽植機(jī)的性能，是目前仍待解決的問題。5.與移栽相配套的育苗機(jī)具和設(shè)施非常薄弱，而適于盤育苗和營養(yǎng)缽育苗的高效精量播種機(jī)具更加缺乏．應(yīng)研究開發(fā)成本低、管理方便、利于機(jī)械化移栽的育苗方式，完善育苗設(shè)施及相應(yīng)的配套技術(shù)。對于缽苗，缽體形狀和尺寸的設(shè)計(jì)，尤其應(yīng)當(dāng)與移栽機(jī)械相結(jié)合。6.適用于玉米、煙苗、棉花大面積移栽的缽苗移栽機(jī)還不成熟，現(xiàn)有機(jī)具性能不穩(wěn)定，且移栽后直立度差，采用人工喂苗的半自動(dòng)方式喂入速度較低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，易漏栽，生產(chǎn)率低。應(yīng)當(dāng)完善現(xiàn)有栽植機(jī)械的性能和功能，增加注水、起壟和鋪膜以及免耕作業(yè)等功能。7.目前研制出的移栽機(jī)通用性差，規(guī)格單一，不能適于多種作物的移栽作業(yè)．應(yīng)當(dāng)完善常用零部件，形成標(biāo)準(zhǔn)，增加互換性。8.存在許多低水平的重復(fù)研究、農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝脫節(jié)等問題。以玉米移栽機(jī)為例，到目前為止，國內(nèi)研制的玉米移栽機(jī)已超過l2種規(guī)格型號(hào)。在生產(chǎn)實(shí)踐中，這些移栽機(jī)存在移栽速度低、性能不穩(wěn)定、機(jī)械化程度不高等各種各樣的問題。大多數(shù)蔬菜都是采用育苗移栽方式種植，但是我國在蔬菜移栽機(jī)方面的研究幾乎是一片空白。應(yīng)當(dāng)研究開發(fā)適合特殊要求的栽植機(jī)，可以單獨(dú)設(shè)計(jì)性能卓越的移栽機(jī)．2.4移栽機(jī)未來發(fā)展趨勢1.旱地栽植機(jī)械的研究開發(fā)與育苗技術(shù)相結(jié)合我國研制的部分移栽機(jī)在性能方面與國外目前廣泛采用的移栽機(jī)的性能幾乎相同，但是國外的移栽機(jī)與育苗技術(shù)已成為一體，因此應(yīng)用廣泛。提高喂苗頻率，完善其栽植性能和可靠性2.半自動(dòng)移栽機(jī)需要較多的輔助人員，且是人工喂苗，栽植速度有限，喂入頻率不能超過60株/min，否則就會(huì)使人感到緊張，容易出現(xiàn)漏苗現(xiàn)象，生產(chǎn)率不高，僅為人工栽植的2～5倍。但是其結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低，適應(yīng)性好，使用方便，是與我國國情相適應(yīng)的機(jī)型。提高其喂苗頻率，完善其栽植性能和可靠性，是今后的發(fā)展趨勢。3.專用移栽機(jī)和通用移栽機(jī)的研究相結(jié)合一方面由于栽培技術(shù)不同，許多作物的栽植要求比較特殊，需要開發(fā)專用移栽機(jī)，國內(nèi)在這方面存在空白，如小株距的大蔥移栽機(jī)，短莖的草莓移栽機(jī)，能夠在溫室作業(yè)的蔬菜移栽機(jī)和花卉樹苗移栽機(jī)等。另一方面，應(yīng)當(dāng)注意移栽機(jī)的通用性，使一機(jī)可以多用，提高移栽機(jī)的利用率。4.批量生產(chǎn)，降低移栽機(jī)成本我國農(nóng)民對農(nóng)機(jī)的熱情高，購買能力低，這是制約我國農(nóng)機(jī)發(fā)展的客觀事實(shí)。為了降低移栽機(jī)的價(jià)格，必須發(fā)揮現(xiàn)代大工業(yè)的特點(diǎn)，選擇性能優(yōu)異的產(chǎn)品，進(jìn)行批量生產(chǎn)，降低移栽機(jī)的成本。綜上所述，機(jī)械化裸苗旱地移栽將逐步取代缽苗移栽，成為移栽方式的發(fā)展趨勢。5.在棉花旱地栽植機(jī)械的研究中農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝結(jié)合不緊密，農(nóng)機(jī)不能適合農(nóng)藝的技術(shù)要求。許多栽植機(jī)是在借鑒國內(nèi)外機(jī)型的基礎(chǔ)上或直接由其它作物移栽機(jī)改造、仿制而成，與棉花育苗、栽培技術(shù)并不配套。移栽的質(zhì)量不穩(wěn)定，如秧苗的直立度、株距、深度等不能完全達(dá)到農(nóng)藝技術(shù)要求。此外，鑒于農(nóng)民購買力的不高，機(jī)型均采用的是半自動(dòng)化。使用中需要較多的輔助人員，當(dāng)喂苗速度超過60株/min時(shí)，人工就會(huì)跟不上節(jié)奏，易出現(xiàn)漏苗，使栽植速度受到限制。此外，多數(shù)機(jī)器的結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，體積龐大，動(dòng)力消耗多，大田作業(yè)不靈活，同時(shí)增加了農(nóng)民負(fù)擔(dān)，而且也給使用和維修增加了困難。6.育苗及移栽機(jī)具市場低迷，生產(chǎn)者意識(shí)淡薄。當(dāng)前，國內(nèi)育苗播種、移栽設(shè)備的市場需求，主要源于大量的國家政府、專業(yè)單位的示范建設(shè)與投資，并非源自市場驅(qū)動(dòng)力。實(shí)際中因?yàn)橛缫圃约夹g(shù)所需的前期投資較大，門檻過高，導(dǎo)致生產(chǎn)者對育苗移栽產(chǎn)業(yè)以及機(jī)具設(shè)備的認(rèn)知程度和積極性仍然不高。同時(shí)國內(nèi)在設(shè)施條件、技術(shù)規(guī)范化程度、商品苗質(zhì)量、推廣力度及生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模相對國外差距較大，難以形成大規(guī)模的育苗移栽產(chǎn)業(yè)化鏈條，致使科技人員專業(yè)化、管理技術(shù)體系規(guī)范化薄弱。7.育苗移栽機(jī)械化是一個(gè)系統(tǒng)工程，應(yīng)加強(qiáng)從育苗到移栽整個(gè)系統(tǒng)的研究，進(jìn)一步完善與移栽配套的育苗設(shè)施及相應(yīng)的配套技術(shù)，使育苗過程實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、工廠化和設(shè)施化。研究解決分苗、喂苗和輸送等中間環(huán)節(jié)工作過程的機(jī)械自動(dòng)化問題，使育苗和移栽有機(jī)的結(jié)合，研制出簡單實(shí)用的全自動(dòng)移栽機(jī)。同時(shí)完善現(xiàn)有栽植機(jī)械的性能和功能，增加可控施水和鋪膜以及免耕作業(yè)等功能。8.加強(qiáng)科研院所與農(nóng)機(jī)企業(yè)的廣泛合作，建立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。集科研院所的科技實(shí)力和企業(yè)的資金優(yōu)勢于一體，可達(dá)到資源優(yōu)勢互補(bǔ)，使科技成果快速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，推動(dòng)栽植機(jī)械制造工藝和作業(yè)精度水平的提高。這種結(jié)合還能促成地域性的行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，提高配套設(shè)施的互換性，通用性。生產(chǎn)出適合國情現(xiàn)狀的國產(chǎn)化設(shè)施設(shè)備，降低生產(chǎn)者前期及生產(chǎn)維護(hù)的硬件投資，從而降低育苗移栽的生產(chǎn)成本，以利于種苗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和移栽的大面積推廣應(yīng)用。9.從西方發(fā)達(dá)國家相關(guān)經(jīng)驗(yàn)來看，政府要加大扶持力度。應(yīng)表現(xiàn)在：列入農(nóng)業(yè)重大推廣項(xiàng)目和科技興棉計(jì)劃，增加前期資金投入，給予必要的傾斜政策，加大宣傳力度，鼓勵(lì)種植者改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)觀念和生產(chǎn)方式，使生產(chǎn)者真正認(rèn)識(shí)到育苗移栽技術(shù)較傳統(tǒng)栽植技術(shù)無可比擬的優(yōu)越性。同時(shí)加強(qiáng)引導(dǎo)現(xiàn)代化的管理體制、市場化的運(yùn)作機(jī)制、社會(huì)化的服務(wù)體系建設(shè)。從育苗移栽技術(shù)在國內(nèi)外的蔬菜、花卉等作物應(yīng)用的成功經(jīng)驗(yàn)來看，專業(yè)化、規(guī)?；慕?jīng)營策略是可持續(xù)發(fā)展的政策保障，而強(qiáng)大的研發(fā)隊(duì)伍與雄厚的科技儲(chǔ)備是推進(jìn)育苗移栽產(chǎn)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展的技術(shù)保障。借鑒蔬菜、花卉等基質(zhì)育苗移栽技術(shù)來簡化棉花栽植技術(shù),降低勞動(dòng)強(qiáng)度,利于擴(kuò)大種植規(guī)模,降低勞動(dòng)成本,節(jié)省用工、地、膜、藥，提高效益以提升競爭力。隨著我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，育苗工廠化、移栽機(jī)械化已經(jīng)成為大勢所趨，在未來的農(nóng)業(yè)發(fā)展中必然會(huì)起到重要作用，對于我國棉花的產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；同F(xiàn)代化將產(chǎn)生重大影響。3設(shè)計(jì)方案的選擇3.1方案論證移栽機(jī)械是育苗技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備。只有移栽技術(shù)過硬，才能降低制造成本，成本降低了才有可能使移栽機(jī)械得到普及。我國在70年代中期就研制了第一臺(tái)玉米移栽的機(jī)械之后繼續(xù)投入大量的精力和人力。又開發(fā)和引用了多種適用于蔬菜，棉花，玉米，甜菜等經(jīng)濟(jì)作物的栽植機(jī)械，但均因?yàn)橛缂夹g(shù)太落后，配套性能差，綜合效益低等原因，均未得到推廣應(yīng)用。近幾年來，隨著育苗技術(shù)的發(fā)展以及勞動(dòng)力成本的上升，推動(dòng)了栽植機(jī)械的研制開發(fā)工作，又有多種新型栽植機(jī)的出現(xiàn)。但從總體上講，目前我國研制使用的移栽機(jī)械都是半自動(dòng)式的。全自動(dòng)的移栽機(jī)因結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，而僅處在研究起步階段。而從國外進(jìn)口的移栽機(jī)械又由于和中國的農(nóng)業(yè)大環(huán)境不能夠很好的融合而沒有得到認(rèn)可。所以為了推廣農(nóng)作物的種植，提高農(nóng)民種植的積極性，就必須有一種價(jià)格既經(jīng)濟(jì)又能夠大大降低農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度的移栽機(jī)的出世。為此，我們可以從國內(nèi)外現(xiàn)有的移栽機(jī)入手，取其精華，優(yōu)化設(shè)計(jì)。歸納起來，我國研制的或使用的半自動(dòng)的移栽機(jī)及國外的移栽機(jī)不外乎有以下幾種結(jié)構(gòu)形式：3.1.1鉗夾式移栽機(jī)依靠人工將秧苗喂入到在轉(zhuǎn)動(dòng)輪上的鉗夾，秧苗被夾持著強(qiáng)制性隨著轉(zhuǎn)動(dòng)，到達(dá)苗溝時(shí)，鉗夾張開，將秧苗插入到土層之中。隨著秧夾的轉(zhuǎn)動(dòng)，秧苗和秧夾就會(huì)被分開，于是秧苗被栽植到土壤中。這種機(jī)械的結(jié)構(gòu)簡單，株距和栽植深度穩(wěn)定，但作業(yè)速度低，一般為30～45株/分，而且容易夾傷秧苗，栽植的秧苗容易傾倒和被土壤埋沒。這種機(jī)型由于栽植速度慢而沒有得到推廣應(yīng)用。圖3.1鉗夾式移栽機(jī)鉗夾式移栽機(jī)典型代表是1979年山西省運(yùn)城地區(qū)農(nóng)機(jī)所研制的2ZMB-2型缽苗移栽機(jī)（如圖3.1）。鉗夾式移栽機(jī)結(jié)構(gòu)形式與特點(diǎn)：鉗夾式缽苗移栽機(jī)多采用鏈條鉗夾式，這種移栽機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)是移栽平穩(wěn)，種苗直立度較高，工作效率在較低速的情況下，可以保證不漏苗；在高速的情況下，由于是人工喂苗，工作效率大大下降，漏苗、缺苗率大大增加。這種移栽機(jī)的應(yīng)用較少，有被淘汰的趨勢。鉗夾式移栽機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，株距和栽植深度穩(wěn)定，適合栽植裸根苗和缽苗。缺點(diǎn)是栽植速度慢，株距調(diào)整困難，嵌夾容易傷苗，栽植頻率低，一般為30株/min。所以這類機(jī)械現(xiàn)在在實(shí)際作業(yè)中應(yīng)用的很少。圖3.2鉗夾式移栽機(jī)結(jié)構(gòu)圖1.橫向輸送鏈2.嵌夾3.機(jī)架4.栽植盤5.覆土鎮(zhèn)壓輪6.開溝器3.1.2鏈夾式移栽機(jī)工作原理與鉗夾式移栽機(jī)相似，栽植部件安裝在環(huán)形鏈條上，秧苗由人工喂到鏈夾上，由鏈夾將秧苗栽植到土壤中。由于只改變了傳動(dòng)方式，因此其性能與鉗夾式移栽機(jī)相同。如黑龍江省農(nóng)墾科學(xué)院2Z-2型玉米缽苗移栽機(jī)（如圖3.3）。鏈夾式移栽機(jī)與鉗夾式移栽機(jī)的工作過程基本相同。鏈夾式移栽機(jī)的鉗夾安裝在栽植環(huán)行鏈上，鏈條一半由地輪驅(qū)動(dòng)，當(dāng)嵌夾轉(zhuǎn)動(dòng)到上不處于水平位置時(shí)，由人工將煙苗喂入到打開的嵌夾內(nèi)，當(dāng)嵌夾轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入滑道后，嵌夾關(guān)閉，煙苗被夾住，并隨嵌夾向下輸送，當(dāng)煙苗達(dá)到與地面垂直時(shí)，嵌夾脫離滑道，自動(dòng)打開，煙苗隨著落入開溝器開出的溝內(nèi)，此時(shí)煙苗根部被回土流覆蓋，在鎮(zhèn)壓輪的壓力下將土壤壓實(shí)，完成栽植過程。圖3.3鏈夾式移栽機(jī)鏈夾式移栽機(jī)的性能與鉗夾式移栽機(jī)相似。這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使機(jī)構(gòu)更加簡單，并且操作便捷，有利于快速移栽，提高種苗效率。鏈夾式缽苗移栽機(jī)多采用鏈條鉗夾式，這種移栽機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)是移栽平穩(wěn)，種苗直立度較高，工作效率在較低速的情況下，可以保證不漏苗；在高速的情況下，由于是人工喂苗，工作效率大大下降，漏苗、缺苗率大大增加。這種移栽機(jī)的應(yīng)用較少，有被淘汰的趨勢。這種栽植機(jī)機(jī)構(gòu)簡單，栽植頻率高達(dá)240株/min，但是，在工作可靠性方面需要進(jìn)一步改進(jìn)。從總體上講，目前我國研制使用的移栽機(jī)械都是半自動(dòng)式的。全自動(dòng)的移栽機(jī)因結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，而僅處在研究起步階段。而從國外進(jìn)口的移栽機(jī)械又由于和中國的農(nóng)業(yè)大環(huán)境不能夠很好的融合而沒有得到認(rèn)可。所以這種機(jī)器在國內(nèi)應(yīng)用比較廣泛。圖3.4鏈夾式移栽機(jī)結(jié)構(gòu)圖1.開溝器2.機(jī)架3.滑道4.秧苗5.栽植環(huán)形鏈6.嵌夾7.地輪8.傳動(dòng)鏈9.鎮(zhèn)壓輪3.1.3撓性圓盤移栽機(jī)此移栽機(jī)的主要特點(diǎn)是夾持秧苗可以不受鉗夾或鏈夾數(shù)量的限制，因此對株距的適應(yīng)姓能好。人工將秧苗放置到兩片可以變形的撓性圓盤內(nèi)，由圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)將秧苗栽植到土壤中，完成栽植過程。圓盤一般采用橡膠材料制成，結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，但株距和栽植深度不穩(wěn)定，也容易出現(xiàn)埋苗。同時(shí)，撓性圓盤的受命較短。如新疆農(nóng)科院農(nóng)機(jī)所的2ZT-2型紙筒甜菜移栽機(jī)（如圖3.5）。圖3.5撓性圓盤移栽機(jī)圓盤式移栽機(jī)主要由機(jī)架、開溝器、栽植器、鎮(zhèn)壓輪、放苗架、以及傳動(dòng)系統(tǒng)組成。撓性圓盤一般由兩個(gè)金屬圓盤組成。工作時(shí)，開溝器開溝，由人工將煙苗一株一株地放到栽植器的缽體內(nèi)，秧苗進(jìn)入鴨嘴待栽，當(dāng)栽植器旋轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)的時(shí)候，由凸輪控制鴨嘴打開。這時(shí)秧苗在自身重力作用下，落入穴中。設(shè)在機(jī)架后部的注水裝置，在栽植器支臂的作用下開啟，將肥料、藥水注入穴坑，此時(shí)土壤正好從開溝器的尾部流回到溝內(nèi)，形成回土流，將煙苗扶持住，鎮(zhèn)壓輪將秧苗兩側(cè)的土壤壓實(shí)，完成栽植過程。由于秧苗在導(dǎo)苗管式移栽機(jī)的運(yùn)動(dòng)是自由的，不是強(qiáng)制性的，因此不易傷苗。另一方面，喂入器是由多個(gè)水平轉(zhuǎn)動(dòng)的喂入桶或者是較長的輸送帶構(gòu)成，人工喂苗時(shí)，不必像上述移栽機(jī)一樣逐個(gè)喂入。圖3.6撓性圓盤移栽機(jī)結(jié)構(gòu)圖1.左盒軸2.右盒軸3.主動(dòng)輪盤4.鴨嘴上蓋5.被動(dòng)輪盤6.鴨嘴右下蓋組合7.鴨嘴開啟凸輪組合8.鴨嘴左下蓋組合9.鴨嘴調(diào)節(jié)凸輪10.丫板11.曲軸3.1.4吊籃式移栽機(jī)吊籃式移栽機(jī)主要適合缽苗移栽，由人工將缽苗放入到型如吊籃式的栽植爪內(nèi)，栽植爪隨著機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)快要到達(dá)投苗點(diǎn)時(shí)，栽植爪開始被強(qiáng)制性打開，缽苗開始脫落，在拖拉機(jī)的前進(jìn)速度和缽苗的下落速度的合成速度在水平方向等于零時(shí)，缽苗開始被定點(diǎn)栽植（當(dāng)然，這種現(xiàn)象只可能在理論上實(shí)現(xiàn)，我們所要做的就是使缽苗的栽植時(shí)刻盡可能的接近這個(gè)點(diǎn)）。隨著撞在偏心圓盤上的栽植爪進(jìn)入開溝器開好的溝內(nèi)。此時(shí)，在固定軌道的作用下。栽植爪的下部張開落下并立即被覆土定植，而栽植爪在離開固定軌道后自動(dòng)關(guān)閉，如圖3.7。圖3.7吊籃式移栽機(jī)吊杯式移栽機(jī)適合于栽植缽苗，它由偏心圓環(huán)、吊環(huán)、開溝器、覆土器等工作部件構(gòu)成。吊杯式栽植器結(jié)構(gòu)如圖3.7所示，工作時(shí)，由驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)栽植器圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)，吊杯與地面保持垂直，并隨圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)?shù)醣D(zhuǎn)到上面時(shí)，由人工將秧苗喂入吊杯中，當(dāng)?shù)醣D(zhuǎn)動(dòng)到下面預(yù)定的位置時(shí)，吊杯上的滾輪與壓板接觸，將吊杯鴨嘴打開，秧苗自由落入開溝器開出的溝內(nèi)，隨即由覆土輪覆土，在彈簧的作用下使鴨嘴關(guān)閉，等待下一次喂苗。由于吊杯對秧苗不施加強(qiáng)制夾持力，它適宜于柔嫩煙苗及大缽秧苗的移栽，吊杯在投放秧苗的過程中對秧苗有扶持作用，有利于煙苗直立，可進(jìn)行膜上打孔移栽。圖3.8吊藍(lán)式移栽機(jī)結(jié)構(gòu)圖1.偏心環(huán)2.吊杯3.圓盤4.覆土器5.開溝器3.1.5導(dǎo)苗管式移栽機(jī)在前面的幾種移栽機(jī)中秧苗或缽苗的運(yùn)動(dòng)都不是自由的，都是被強(qiáng)制性做著運(yùn)動(dòng)，所以很容易傷到苗，而導(dǎo)苗管式移栽機(jī)與上述幾種移栽機(jī)相比較就有所不同了。秧苗在導(dǎo)苗管式移栽機(jī)的運(yùn)動(dòng)是自由的，不是強(qiáng)制性的，因此不易傷苗。另一方面，喂入器是由多個(gè)水平轉(zhuǎn)動(dòng)的喂入桶或者是較長的輸送帶構(gòu)成，人工喂苗時(shí)，不必像上述移栽機(jī)一樣逐個(gè)喂入。人只需往喂入器里面不斷的放苗即可保證露苗現(xiàn)象的發(fā)生，所以其喂如速度可以大大提高，作業(yè)速度能達(dá)到每分鐘60～70株，比鉗甘式移栽機(jī)提高30％～50％。這種移栽機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是速度快、效率高，但缺點(diǎn)也很明顯，那就是不易控制缽苗的栽直質(zhì)量且結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。如中國農(nóng)業(yè)大學(xué)的2ZDF型導(dǎo)苗管式移栽機(jī)，其結(jié)構(gòu)圖如圖3.9所示。圖3.9導(dǎo)苗管式移栽機(jī)結(jié)構(gòu)圖1.導(dǎo)苗管2.扶正器3.分缽器4.輸送帶導(dǎo)苗管式缽苗移栽機(jī)是一種新型的缽苗移栽機(jī)械。這種移栽機(jī)的特點(diǎn)是：有一個(gè)水平喂苗盤和一個(gè)垂直或傾斜的將缽苗送入開溝器的導(dǎo)苗管。根據(jù)缽苗進(jìn)入苗溝的形式不同又分為推落式、指帶式和直落式三種。我國導(dǎo)苗管式移栽機(jī)主要有(1)水平回轉(zhuǎn)喂入杯式：黑龍江農(nóng)墾科學(xué)院研制的2ZB-4型杯式缽苗移栽機(jī)；中國農(nóng)大研制的2ZDF型半自動(dòng)導(dǎo)苗管式移栽機(jī)；山東泰安與吉林工大合作研制的2ZY-200型移栽機(jī)。(2)帶喂入式：山東工程學(xué)院研制的2ZG-2型喂入式缽苗移栽機(jī)。3.1.6帶式移栽機(jī)帶式栽植機(jī)由水平輸送帶和傾斜輸送帶組成，兩帶的運(yùn)動(dòng)速度不同，缽苗在水平輸送帶上直立前進(jìn)，在水平輸送帶末端翻倒在傾斜輸送帶上，運(yùn)動(dòng)到傾斜輸送帶末端，缽苗翻轉(zhuǎn)直立落到苗溝中。這種栽植機(jī)機(jī)構(gòu)簡單，栽植頻率高達(dá)240株/min，但是，在工作可靠性方面需要進(jìn)一步改進(jìn)。如山東工程學(xué)院的2ZG-2型缽苗移栽機(jī)。3.2研究內(nèi)容1.移栽機(jī)類型的選取根據(jù)國內(nèi)國外各種移栽機(jī)機(jī)型，分析各自的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，了解它們的工作原理，從中得出本課題所需機(jī)型。2.栽植器類型的選取根據(jù)各種現(xiàn)有的栽植器，分析各自工作原理以及各自適用移栽秧苗的類型，選擇適合煙苗移栽的、成本低廉的、結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用的栽植器。3.移植器的運(yùn)動(dòng)軌跡分析根據(jù)選擇的鴨嘴圓盤式栽植器，運(yùn)用零速投苗原理，分析投苗規(guī)律、鴨嘴運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及放苗點(diǎn)等。4.栽植器結(jié)構(gòu)分析分析栽植器具體結(jié)構(gòu)，透徹了解其工作原理及工作過程。其中包括鴨嘴開啟控制原理以及動(dòng)力傳動(dòng)路線等。這些都是重點(diǎn)要分析的，這樣才能保證機(jī)構(gòu)的可用性。5.鏈條鏈輪選取根據(jù)移栽機(jī)的功率、速度等參數(shù)，選擇適合傳動(dòng)的鏈條和鏈輪，并對其進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。6.凸輪軌跡計(jì)算根據(jù)鴨嘴開啟角度以及煙草最大葉直徑設(shè)計(jì)計(jì)算鴨嘴調(diào)節(jié)凸輪，并保證其工作順暢，適合生產(chǎn)需要。3.3總體設(shè)計(jì)方案選擇目前的移栽機(jī)由于大部分是半自動(dòng)化，且是人工喂缽，栽植速度有限，喂入頻度不能超過60株/min，否則就會(huì)使人感到緊張，容易出現(xiàn)漏苗現(xiàn)象，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)率不高，僅為人工栽植的2～5倍。全自動(dòng)化移栽機(jī)，理論上可以提高喂苗頻率，但由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，而且對育苗技術(shù)要求高，因此，仍處于試驗(yàn)階段。移栽質(zhì)量不穩(wěn)定，尤其是沒有扶苗裝置的移栽機(jī)，秧苗的直立度、株距、深度等都不能完全達(dá)到農(nóng)業(yè)技術(shù)要求。農(nóng)業(yè)全程機(jī)械化就是要農(nóng)作物生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)運(yùn)用先進(jìn)適用的機(jī)械裝備進(jìn)行生產(chǎn)，以改善農(nóng)作物生產(chǎn)條件，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物栽植、施肥灌溉、采收等過程的機(jī)械化、一體化，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)水平，經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，從而推動(dòng)農(nóng)作物生產(chǎn)向規(guī)范化和產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展。栽植作業(yè)過程中，由于地形，土壤條件以及秧苗本身的差異性，秧苗的運(yùn)動(dòng)存在隨機(jī)誤差，影響栽植作用質(zhì)量。任務(wù)重點(diǎn)對喂苗、送苗、開溝、覆土、打埂、鎮(zhèn)壓，及栽植過程中影響株距和秧苗直立狀態(tài)的主要因素進(jìn)行研究分析。通過調(diào)查研究，得知農(nóng)民在移栽農(nóng)作物的過程中遇到的最大問題不是移栽的速度，而是來回往返的挎苗所消耗的時(shí)間和精力，尤以時(shí)間問題更為突出。半自動(dòng)移栽機(jī)盡管栽植速度不快，還需要一定的輔助工，但是它結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低、適應(yīng)性好、使用方便，適合我國國情。鑒于此，作者本次設(shè)計(jì)的主要目的是降低農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度，所以這套移栽機(jī)械并不追求高速度，而是以保證移栽質(zhì)量為前提。鏈夾式栽植株距準(zhǔn)確，栽植后秧苗的直立度較好，喂苗送苗穩(wěn)定可靠。但是生產(chǎn)率低，易傷苗，而且喂苗區(qū)苗夾數(shù)少，并呈上下排列，栽植速度偏高時(shí)易出現(xiàn)漏栽現(xiàn)象。吊籃式移栽機(jī)是一種適合于缽體尺寸較大的缽苗移栽機(jī)械，它具有可以進(jìn)行膜上打孔移栽的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，且缽苗在移栽過程中不受任何沖擊。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，喂苗速度不能過高，否則會(huì)出現(xiàn)漏栽率增加、生產(chǎn)率不高等問題。綜合比較以上幾種機(jī)具，針對棉花，我將從最優(yōu)的角度出發(fā)設(shè)計(jì)出一套集吊籃式移栽機(jī)和鏈夾式移栽機(jī)優(yōu)點(diǎn)的機(jī)械。將吊籃式移栽機(jī)中的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與鏈夾式移栽機(jī)中的開溝器和傳動(dòng)方式相結(jié)合，這樣既可以保證幼苗的直立度，并且使幼苗在移栽過程中減少?zèng)_擊，同時(shí)也改善了機(jī)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)率不高等問題。3.4栽植器選取3.4.1滑道分缽輪式栽植器1.工作原理滑道式栽植器主要工作部件為滑道和分缽輪（圖3.10)。滑道采用寬50mm、高80mm的槽形結(jié)構(gòu)，可以有效防止缽苗的側(cè)翻，它可以分為上滑道和下滑道兩段，其工作原理為：缽苗在自身重力作用下，自間歇工作的喂入機(jī)構(gòu)成排滑入栽植器的上滑道并排隊(duì)等候，分缽輪在地輪的帶動(dòng)下有序地將缽苗逐個(gè)送入下滑道，在弧形導(dǎo)向滑道的導(dǎo)引下保持直立狀態(tài)落入由開溝器開出的苗床內(nèi)。為了保證栽植器正常工作，首先是滑道的傾角必須滿足要求，使缽苗在滑道內(nèi)能夠在重力作用下自動(dòng)下滑并且不會(huì)翻倒。缽苗在滑道內(nèi)滑動(dòng)的影響因素很多，缽苗的濕度、形狀以及所受的重力、支持力和摩擦力都會(huì)對栽植器的工作穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。栽植器工作穩(wěn)定性，即栽植器在進(jìn)行移栽工作時(shí)，缽苗能夠順利下滑通過上、下滑道，并被分缽輪按次序逐個(gè)分缽而不出現(xiàn)翻滾和卡堵。這種設(shè)計(jì)還是十分合理的。圖3.10滑道式栽植器結(jié)構(gòu)原理圖1.分缽輪2.上滑道3.下滑道2.優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):缽苗自動(dòng)喂入，無需人工操作，速度快，頻率高。缺點(diǎn)：缽苗在移栽過程中易滑落和翻到，穩(wěn)定性較差。3.4.2雙輸送帶式栽植器1.工作原理如圖3.11所示，缽苗2呈直立狀態(tài)成組依次送到栽植器水平輸送帶上（a～b段），水平帶帶動(dòng)直立的缽苗沿水平方向輸送至帶端沿圓周順時(shí)針翻轉(zhuǎn)90°（b～c段）平躺在輸送帶上，再由傾斜輸送帶向斜下方輸送到帶端（c～d段），沿帶緣又逆時(shí)針翻轉(zhuǎn)90°直立（d～e段）后落至開溝器開出的溝內(nèi)（e～f段），經(jīng)覆土輪覆土和鎮(zhèn)壓輪鎮(zhèn)壓完成整個(gè)栽植過程。圖3.11雙輸送帶移栽機(jī)1.水平輸送帶2.缽苗3.傾斜輸送帶2.優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：多株喂入，速度較快，結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟(jì)性好。缺點(diǎn)：缽苗容易被拋起，立苗率較低。3.4.3分土靴式栽植器1.工作原理栽植器由喂入機(jī)構(gòu)和栽植裝置組成。喂入機(jī)構(gòu)由喂入盤、撥輪、槽輪機(jī)構(gòu)、齒輪傳動(dòng)等組成。栽植裝置結(jié)構(gòu)如圖3.12所示，由導(dǎo)苗管、分土靴、彈片、擺臂、導(dǎo)桿、連桿等組成。圖3.12分土靴式結(jié)構(gòu)簡圖1.導(dǎo)苗管2.擺臂3.導(dǎo)桿4.連桿5.分土靴6.扭簧7.鉸鏈8.彈片9.缽苗工作原理是：人工將缽苗送入到喂入機(jī)構(gòu)的撥輪上，在撥輪的帶動(dòng)下繞喂入盤面作間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，到達(dá)導(dǎo)苗管上方時(shí)，經(jīng)導(dǎo)苗管落入分土靴中，此時(shí)撥輪處于停止?fàn)顟B(tài)，分土靴也在彈簧的作用下處于關(guān)閉狀態(tài)；槽輪轉(zhuǎn)動(dòng)，分土靴在槽輪(此時(shí)槽輪也起凸輪作用)、擺臂、導(dǎo)桿以及連桿的作用下打開，釋放保存在分土靴中的缽苗，在彈片的扶持下，將缽苗送入穴坑內(nèi)，完成栽植作業(yè)。2.優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：減少缽苗損傷率，立苗率高。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。3.4.4鴨嘴圓盤式栽植器1.工作原理如圖3.13所示，撓性圓盤鴨嘴式栽植器，共有四組鴨嘴式苗夾。栽植器由主動(dòng)輪盤、被動(dòng)輪盤、曲軸、鴨嘴上蓋、左盒軸、右盒軸、鴨嘴左下蓋、鴨嘴右下蓋、鴨嘴調(diào)節(jié)凸輪及壓板組成。移栽機(jī)工作時(shí)，機(jī)器前進(jìn)，開溝器破土成溝，由人工將煙苗放入旋轉(zhuǎn)到上部的鴨嘴內(nèi)，鴨嘴在平行四桿機(jī)構(gòu)作用下始終指向地面，隨同圓盤旋轉(zhuǎn)。當(dāng)鴨嘴到達(dá)最底部時(shí)，鴨嘴在鴨嘴調(diào)節(jié)凸輪與壓板的相互作用下打開，煙苗脫離鴨嘴接觸地面，落入開溝器開好的溝中，隨后覆土輪覆土、鎮(zhèn)壓輪鎮(zhèn)壓，煙苗即被栽植。機(jī)器不斷前進(jìn)，人工連續(xù)有節(jié)奏地將秧苗送入鴨嘴，秧苗被成行地栽入土中。從而達(dá)到高效的工作目的，這類機(jī)械雖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但效率十分高。2.優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：立苗率高，穩(wěn)定性好。缺點(diǎn)：速度相對較慢。圖3.13鴨嘴圓盤式栽植器1.鴨嘴左下蓋2.主動(dòng)輪盤3.左盒軸4.鴨嘴調(diào)節(jié)凸輪5.鴨嘴6.澆水裝置7.鴨嘴8.右盒軸9.被動(dòng)輪盤10.鴨嘴開啟凸輪11.鴨嘴右下蓋12.曲軸綜上所述，根據(jù)我國現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀，對于成本較高的不太適用?？紤]到移栽機(jī)一般都由農(nóng)民直接使用，所以應(yīng)采用結(jié)構(gòu)簡單，便于操作的移栽機(jī)。經(jīng)上述分析考慮，決定采用類似于輸送帶式的鏈輪式栽植器。4移栽機(jī)的機(jī)構(gòu)4.1整體機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)與原理1.特點(diǎn)該器具設(shè)計(jì)構(gòu)造簡單、造價(jià)低，移動(dòng)、使用方便，耐用易保管。其最大特點(diǎn)：一是操作簡單、方便；二是適用性強(qiáng)，可適用多種幼苗移栽，實(shí)現(xiàn)一器多用；三是確保幼苗根系與培養(yǎng)基的原裝結(jié)合，幼苗移栽成活率高；四是該器具堅(jiān)固耐用，使用壽命長；五是制造成本低；六是降低了菜農(nóng)、果農(nóng)、棉農(nóng)移栽勞動(dòng)中的強(qiáng)度；七是縮短移栽時(shí)間，贏得移栽幼苗最佳生長時(shí)機(jī)；八是創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)的效益理想。圖4.1移栽機(jī)結(jié)構(gòu)圖1.拖拉機(jī)后輪2.缽苗架3.輪4.座位5.鏈輪6.鏈輪7.鏈輪8.鏈輪9.開溝器10.吊杯11.覆土板12.鎮(zhèn)壓輪2.原理移栽器是利用重壓力入土控制采集、機(jī)械滑動(dòng)、減壓分離、壓力推出、平行移動(dòng)。（1）集中控制：利用桶型采集器控制幼苗坯土成型，使移栽體可遠(yuǎn)近距離移動(dòng)。（2）壓力采集：腳踏手持柄架連接桶型采集器兩側(cè)的腳踏踩柄，腳踏加壓迫使采集器平行入土，使集中控制幼苗坯土體壓力平行上升人采集器。（3）減壓分離：轉(zhuǎn)動(dòng)手持柄架使采集器減壓分離，平行提取幼苗坯土體。（4）壓力推出：腳踏滑動(dòng)推頂環(huán)(組件)平行下壓，使柱狀苗坯順利推出人坑。（5）防擾控散：桶型采集器入土擾動(dòng)小，控制幼苗坯土集中，防止散毀。（2）工作時(shí)，由拖拉機(jī)后輪（1）驅(qū)動(dòng)，帶動(dòng)后面的機(jī)構(gòu)前行。同時(shí)，地輪（3）在驅(qū)動(dòng)力的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)和地輪（3）同軸的鏈輪，然后此鏈輪帶動(dòng)鏈輪（5）轉(zhuǎn)動(dòng)，同鏈輪同軸的鏈輪被迫轉(zhuǎn)動(dòng)，繼而將力傳給鏈輪（6），于是放有棉花缽苗的吊杯（10）在鏈輪（6），鏈輪（7）和鏈輪（8）的共同作用下轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)?shù)竭_(dá)圖示位置時(shí)，吊杯在強(qiáng)制力的作用下打開，將缽苗放入由開溝器（9）開出的溝內(nèi)，隨后在覆土器（11）的作用下缽苗被固定，然后在鎮(zhèn)壓輪（12）的作用下，缽苗被牢牢壓實(shí)，完成栽植工作。為使結(jié)構(gòu)簡單，在工作過程中，由坐在座位（4）上的人將放在缽苗架（2）上的缽苗放到吊杯里面。根據(jù)拖拉機(jī)的速度和鏈條的長度，將吊杯設(shè)計(jì)成共六個(gè)均勻分布在鏈條上。4.2主要技術(shù)參數(shù)作業(yè)行數(shù)1行、2行掛接方式懸掛式配套動(dòng)力8.8KW輪式拖拉機(jī)行距60——100cm（可調(diào)）株距35cm送苗方式人工送苗4.3主要工作部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及作用4.3.1地輪地輪在移栽機(jī)的整個(gè)工作過程中起著舉足輕重的作用，首先地輪起到驅(qū)動(dòng)力的作用，地輪大多由一些具有凹凸不平花紋的輪胎或者是放有一些爪鋼制品，其目的就是能夠牢牢抓住松軟的土面，將力傳給后面的機(jī)具。圖4.2地輪由圖4.1可知拖拉機(jī)帶動(dòng)整個(gè)機(jī)具前進(jìn)，在此過程中，地輪被迫轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將轉(zhuǎn)矩經(jīng)過鏈輪逐次傳給吊杯，使吊杯轉(zhuǎn)動(dòng)，于是坐在座位上人就可以輕松的將缽苗放入吊杯中，繼爾使移栽機(jī)的循環(huán)使用成為可能。其次，地輪還起著仿行的作用，由于受工作環(huán)境的影響，移栽機(jī)主要在凹凸不平的土地面上工作，當(dāng)通過較陡的坡或者是碰到溝時(shí)，容易出現(xiàn)漏栽和重栽的現(xiàn)象，對種子的使用是一種浪費(fèi)，而當(dāng)移栽機(jī)的仿行效果好時(shí)，這種現(xiàn)象就不會(huì)出現(xiàn)。所以，移栽的效果和仿行的程度有著直接的影響。通過對大量資料的整理和實(shí)踐證明，地輪和開溝器離的越近，仿行效果越好。為此，將移栽機(jī)的地輪和開溝器設(shè)計(jì)的較近。這樣就可以達(dá)到上面所提到的效果，可以更好的進(jìn)行移栽工作，達(dá)到穩(wěn)定，高效等目的，是非常合理的設(shè)計(jì)。4.3.2開溝器開溝器是移栽機(jī)的主要工作部件之一。圖4.3開溝器三維圖小鏵的表面是推開表層干土及雜草，防止干土和雜草進(jìn)入開的溝內(nèi)，產(chǎn)生夾干土現(xiàn)象，使缽苗的成活率大大提高，翼板的作用是通過調(diào)整長短使缽苗在最佳的時(shí)間段落入開溝器開出的溝內(nèi)。為了擴(kuò)大移栽機(jī)的使用范圍，設(shè)計(jì)整個(gè)開溝器在框架上的高低位置、前后位置均可調(diào)。開溝器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是這樣的，開溝器是整個(gè)機(jī)構(gòu)中非常重要的一個(gè)部分，它是用來在土地中開溝從而來移栽幼苗的第一步工序，所以，在設(shè)計(jì)的時(shí)候也需要考慮到很多因素，這樣才能夠使這個(gè)移栽過程更加順利。圖4.4開溝器二維圖4.3.3鎮(zhèn)壓輪鎮(zhèn)壓輪也是移栽機(jī)的主要部件之一。工作時(shí)通過地面與鎮(zhèn)壓輪的摩擦從而產(chǎn)生一推動(dòng)鎮(zhèn)壓輪前進(jìn)的力，鎮(zhèn)壓輪呈對稱傾斜分布，設(shè)置在開溝器后端，其作用是強(qiáng)制性往中間擠土并且壓實(shí)苗眼土壤。從而使被移栽的幼苗有充分的保護(hù)，不被破壞，而且可以正常生長，吸收土壤的營養(yǎng)和水分，提高成活率。圖4.5鎮(zhèn)壓輪鎮(zhèn)壓輪傾斜越大，往中間擠土的能力也就越強(qiáng)，苗眼周圍的土壤也就越結(jié)實(shí)。兩鎮(zhèn)壓輪之間的距離越大，越不容易將苗眼周圍的土壤壓實(shí)，但鎮(zhèn)壓輪之間的距離過小時(shí)，又有可能傷到缽苗。因此，根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定出鎮(zhèn)壓輪與地面之間的夾角為30o時(shí)，間距為80cm時(shí)，鎮(zhèn)壓效果最好，苗眼兩側(cè)的土壤擠壓的越結(jié)實(shí)。4.3.4覆土器覆土器是棉花移栽機(jī)械的主要部件之一。工作時(shí)，覆土器可以將開溝器開出的土聚攏到一塊，對缽苗進(jìn)行覆土定植，以便使后面的鎮(zhèn)壓輪可以將缽苗壓實(shí)，保證缽苗的栽植率。雖說覆土器只是由兩快板構(gòu)成，但里面有著相當(dāng)?shù)膶W(xué)問，首先是覆土板和地面的夾角，覆土板的夾角過大過小都不能夠聚攏到足夠多的土對缽苗進(jìn)行覆土，容易產(chǎn)生裸露缽苗的現(xiàn)象，這是個(gè)需要避免的問題。所以，此設(shè)計(jì)對上述問題進(jìn)行了針對性的改造，可以成功避免這一問題。圖4.6覆土器二維圖有這種現(xiàn)象發(fā)生，當(dāng)然不能夠保證栽植率，其次是覆土板后面的寬度，當(dāng)寬度過大時(shí)，則回發(fā)生同樣的事情，但是當(dāng)寬度較小時(shí)，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)前面不能實(shí)現(xiàn)的目的，但是同樣會(huì)有問題，那就是覆土板有可能碰倒缽苗，這種現(xiàn)象較以上幾種更為嚴(yán)重。所以只有設(shè)計(jì)了角度和寬度都合適的覆土板，才有能夠保證缽苗的栽植率。所以，此設(shè)計(jì)特意為這一問題進(jìn)行了仔細(xì)的研究，并得出了成功的解決方案，從而來解決這個(gè)問題，保證移栽機(jī)的正常工作。圖4.7覆土器三維圖4.4移栽機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.4.1零速原理1.零速原理絕大多數(shù)農(nóng)作物的秧苗都要求地上莖桿為直立狀態(tài)（部分特殊作物除外，如番薯），因而對栽植工序或栽植質(zhì)量的要求也都是直立狀態(tài)。因此欲要保持栽植秧苗的直立狀態(tài)，必須要求定植瞬間秧苗或缽苗相對靜止?fàn)顟B(tài)，也就是說，秧苗在絕對靜止直立狀態(tài)下進(jìn)行覆土壓實(shí)，因而要求在機(jī)器連續(xù)前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的情況下，為每一個(gè)栽植秧苗創(chuàng)造瞬間的相對靜止?fàn)顟B(tài)，以便完成定植工作。這就栽植機(jī)械的零速原理。2.保持零速由上面的零速原理知，只有在缽苗保持絕對零速時(shí)投苗才能保證栽植率，下面便具體分析一下如何實(shí)現(xiàn)零速？由點(diǎn)的速度合成原理，知Va=Ve+Vr，其中設(shè)動(dòng)力輪半徑為R，鏈輪17的半徑為r，角速度分別為ω1和ω2，欲使缽苗能夠在絕對靜止的情況下進(jìn)行覆土壓實(shí)，則必須使它的絕對速度等于零，從力學(xué)的角度來分析即須使Rω1=故知道R及r后，就可以找到一適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)比，使Ve和Vr大小相等，但方向相反，即保持零速。而在此刻投苗就可以最大限度的保證缽苗的栽直率。棉花移栽機(jī)械的栽植機(jī)構(gòu)和玉米穴播式栽植機(jī)比較相似，只不過由于棉花缽苗個(gè)體比較大的原因，相應(yīng)的此機(jī)構(gòu)也較大。必須注意的是栽直率是每一種移栽機(jī)必須保證的一項(xiàng)數(shù)據(jù)。栽植率是每一種移栽機(jī)必須保證的重要參數(shù)，為了提高栽植率，就應(yīng)當(dāng)減少缽苗在落進(jìn)苗床瞬間的相對移動(dòng)，即實(shí)現(xiàn)零速栽植。由零速原理知，只有在缽苗保持絕對零速時(shí)投苗才能保證栽植率，下面具體分析這個(gè)移栽機(jī)是如何實(shí)現(xiàn)零速的。由點(diǎn)的速度合成原理，可知Va=Ve+其中Va缽苗的絕對速度Ve拖拉機(jī)前進(jìn)速度Vr缽苗相對于拖拉機(jī)的速度設(shè)地輪半徑為R，鏈輪17齒的半徑為r，角速度分別為QUOTE和QUOTE，欲使缽苗能夠在絕對靜止的情況下進(jìn)行覆土壓實(shí)，則必須使它的絕對速度等于零，從力學(xué)的角度來分析即必須使Rω1=rω2此處的等式只代表數(shù)值，沒有符號(hào)）。故知道R和r后，就可以找到一適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)比，使Ve和Vr大小相等，但方向相反，即保持零速。而在此刻投苗就可以最大限度地保證缽苗的栽直率。當(dāng)拖拉機(jī)的前進(jìn)速度為0.6m/s時(shí)，可計(jì)算出圓盤的線速度0.58m/s。此即為零速栽植時(shí)的最佳速度。4.4.2移栽機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)秧苗栽制的工藝過程主要包括開溝、送秧入土、扶正、覆土、壓實(shí)、澆水等工序。由于輸送機(jī)構(gòu)和栽植機(jī)構(gòu)是本次設(shè)計(jì)的核心，所以主要闡述這兩個(gè)機(jī)構(gòu)。1.輸送機(jī)構(gòu)栽植機(jī)構(gòu)的輸送機(jī)構(gòu)如圖4.1所示，移栽機(jī)輸送部分主要由；固連在地輪上的鏈輪，張緊輪及固接在鏈輪上的吊籃構(gòu)成。工作時(shí)，由人工將缽苗放入到吊籃中，由移栽機(jī)完成輸送，栽植及覆土工作。傳動(dòng)比的選擇：由圖知，此移栽機(jī)的傳動(dòng)為二級(jí)傳動(dòng)。移栽機(jī)的地輪為標(biāo)準(zhǔn)件，直徑為495mm，現(xiàn)選取使吊杯轉(zhuǎn)動(dòng)的鏈輪為17個(gè)齒，根據(jù)齒輪分度圓直徑的計(jì)算公式可以得到17個(gè)齒的鏈論的分度圓直徑為69.1mm。地輪每轉(zhuǎn)一圈走過的距離為πd=3.14x495=1555mm鏈輪每轉(zhuǎn)一圈走過的距離為πd=3.14x69.1=217mm所以可以得到兩者之間的傳動(dòng)比為i=1555/217=7.2由此可以取得兩組鏈輪進(jìn)行配合，以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比為7.2的目的。即地輪另一側(cè)的鏈輪和鏈輪（5）一組，鏈輪（5）和鏈輪（6）一組，其中鏈輪（6）所在的軸上還有另外一個(gè)鏈輪。由設(shè)計(jì)要求知道棉花移栽的株距為35mm。取拖拉機(jī)的前進(jìn)速度為0.40m/s，可以計(jì)算出吊杯的線速度為174x0.4/249=0.28m/s，此速度較低，在栽植手的時(shí)間控制范圍之內(nèi)。鏈選取08A，內(nèi)鏈節(jié)b1取8mm，滾子鏈直徑d取為7.95mm。鏈論的具體尺寸列表如下：表4.1鏈輪的具體尺寸單位：mm齒數(shù)分度圓直徑輪轂長度齒寬倒角寬工作段直線部分長度齒頂圓直徑齒根圓直徑15612464.856.851769267365.054317440178.3170.352.栽植機(jī)構(gòu)栽植機(jī)構(gòu)由一圓柱缽管，一彈性裝置和兩個(gè)擋板組成，當(dāng)缽苗到達(dá)底部時(shí)，栽植機(jī)構(gòu)被強(qiáng)制性的打開，將缽苗放入土壤中，完成栽植工作。工作原理：當(dāng)缽苗在鏈條上面接近投苗點(diǎn)時(shí)，打開杠桿開始接觸到一弧形滑道并被強(qiáng)制性打開，與此同時(shí)，缽苗也開始沿著缽管壁從缽管中脫落。當(dāng)?shù)竭_(dá)投苗點(diǎn)時(shí)，打開杠桿已經(jīng)全部打開，缽苗可以毫無障礙落入到開溝器開出的溝內(nèi)，隨后到來的覆土板開始對缽苗進(jìn)行覆土，鎮(zhèn)壓輪開始鎮(zhèn)壓，完成栽植工作。吊杯的主要示圖如下：圖4.2吊杯示意圖（1）缽管（2）彈簧（3）擋板（4）螺母（5）打開杠桿在從打開杠桿全部打開到恢復(fù)到原形的期間，杠桿并不是瞬間完成的，而是和打開一樣也有一個(gè)滑道，使其慢慢關(guān)閉，所以對缽苗沒有任何影響。從資料上面查到的吊杯和觀察山東理工大學(xué)的玉米缽苗移栽機(jī)所得的吊杯均為一邊打開，作者認(rèn)為一邊打開具有以下弊端；（1）主動(dòng)擋板和從動(dòng)擋板不能完全保持同步，阻礙缽苗的脫落，進(jìn)而影響到缽苗的栽植率。（2）結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，不易維修。所以作者設(shè)計(jì)成兩邊均為主動(dòng)打開，以克服上面兩個(gè)弊端。吊籃式移栽機(jī)喂苗與栽植結(jié)構(gòu)中,喂苗機(jī)構(gòu)通過機(jī)架固定在移栽單體的上方。喂苗機(jī)構(gòu)主要有喂苗筒、活門、拉桿、撥桿、滾動(dòng)軸承和彈簧組成,活門與喂苗筒和拉桿分別鉸接,拉桿一端有一根彈簧,不工作時(shí),在彈簧力作用下活門關(guān)閉喂苗筒。撥桿的下端安裝一個(gè)軸承,撥桿和拉桿之間連接一根彈簧,在彈簧力的作用下使撥桿與拉桿上的軸承始終接觸。喂苗前,活門處于關(guān)閉狀態(tài),由人工將缽苗放入喂苗筒中,擋鐵隨著移栽單體的轉(zhuǎn)動(dòng)與撥桿下端的軸承接觸,并推動(dòng)撥桿,撥桿推動(dòng)拉桿,拉桿打開活門,在喂苗筒中的缽苗落入栽植單體的吊籃中,這樣就完成了喂苗工作,此時(shí)活門處于打開狀態(tài)。喂苗筒下端斜口的角度對喂苗的可靠性有一定的影響。角度過小時(shí),活門關(guān)閉太快,容易夾苗