單行蔬菜缽體苗自動移栽機的設計—取苗裝置設計【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設計論文】

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購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 學 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 設計 1： 1459919609 2： 1969043202 學 院： 專 業(yè)： 題 目： 單行蔬菜缽體苗自動移栽機的設計 — 取苗裝置設計 指導教師： 職稱 : 職稱 : 20**年 **月 **日 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 浙江理工大學本科畢業(yè)設計（論文）任務書 課題名稱 單行蔬菜缽體苗自動移栽機的設計 — 取苗裝置設計 主要任務與 目標 現(xiàn)代的中國是一個經(jīng)濟飛速發(fā)展的中國，是一個農(nóng)業(yè)大國，更是一個工業(yè)大國，我國也有越來越多的重視農(nóng)業(yè)與工業(yè)的結(jié)合，將工業(yè)機械用于農(nóng)業(yè)，以減輕人力操作，增加作業(yè)效率，蔬菜移栽機也更多的在進行開發(fā)并投入使用價值，對于這方面的研究也更加有意義。所以，我們結(jié)合所學，應用三維仿真軟件，初步設計出移栽機的取苗機構(gòu)，為以后的進一步研究做基礎。 主要內(nèi)容與基本要求 1、查找國內(nèi)外相關文獻資料，了解西方發(fā)達國家和我國蔬菜移栽機方面的區(qū)別、合理之處機器弊端 2、收集整理其他國家對于移栽機的分類及其成果 3、整理數(shù)據(jù)資料落實寫作。 4、通過對文獻的研究和分析，具體描述我國農(nóng)業(yè)機械尤其是自動移栽機的發(fā)展和展望。 5、通過上述分析，設計蔬菜自動移栽機。 要求： 1．文獻綜述報告 (不少于 3000 字 )一篇 2．開題報告一篇 3．畢業(yè)論文一篇（不少于 10000 字） 4．實習日記、實習報告 3000 字以上 主要參 考資料 及文獻 閱讀任務 [1] 我國蔬菜育苗移栽機械化的現(xiàn)狀與發(fā)展方向， [2] 陳殿奎 J]．農(nóng)業(yè)工程學報， 1990,(12)： 20~25． [3] G. V. H. 2324] of 4, 21~28 (2000) [5] 王君玲，高玉芝，李成華 農(nóng)機化研究 ,2004(02)： 22~28 [6] 張波屏 M]．北京：機械工業(yè) 出版社， 1997． [7] 封 ?。撐覈绲卦灾矙C械的開發(fā)前景與方向 [J]．中國農(nóng)機化 ,2000,(4)： 12~13． 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 [8] 俞高紅，陳志威，趙勻，孫良，葉秉良橢圓一不完全非圓齒輪行星系蔬菜缽苗取苗機構(gòu)的研究 10． 390l， 2012． 13． 032 [9] 毛君 , 畢長飛 煤機的三維動態(tài)仿真與優(yōu)化設計 [J]2006， 27(6) : 990外文 翻譯任務 （見外文翻譯） 計劃進度： 起止時間 內(nèi)容 研、信息 匯總，文獻查閱分析 文翻譯、文獻綜述、開題報告，并熟悉理論力學、機械原理等相 關知識 交開題報告、文獻綜述及外文翻譯 題答辯 菜移栽機整體方案設計 苗機構(gòu)設計及零部件設計 維 配 維運動學分析仿真 構(gòu)改進設計及畢業(yè)論文撰寫 成并提交畢業(yè)論文 理材料準備答辯 文答辯 實習地點 指導教師 簽 名 年 月 日 系 意 見 系主任簽名： 年 月 日 學院 蓋章 主管院長簽名： 年 月 日 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 浙江理工大學本科畢 業(yè)設計（論文）文獻綜述報告 班 級 姓 名 課題名稱 單行蔬菜缽苗自動移栽機的設計 — 取苗裝置設計 文獻綜述 目 錄 1 前言 2 國外蔬菜自動移栽機的發(fā)展和研究成果 3 國內(nèi)蔬菜自動移栽機發(fā)展和研究成果 4 國內(nèi)外蔬菜自動移栽機動態(tài)與趨勢 5 總結(jié) 參考文獻 （報告全文附后） 指導 教師 審批 意見 充值后就可以下載此設計說明書（不包含 紙）。我這里還有相應的 明書（附帶：任務書、開題報告、文獻綜述、外文翻譯）和 紙（共計 24 張圖紙及 35 張 維）。 需要全套資料的朋友請 加1： 1459919609 或 2： 1969043202， 需要其他設計題目直接聯(lián)系！?。? 簽名： 年 月 日 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 單行蔬菜缽苗自動移栽機的設計 — 取苗裝置設計 1 前言 據(jù) 2006年中國已成為 世界 上 最大的蔬菜生產(chǎn)國，蔬菜產(chǎn)量 約 占世界總產(chǎn)量的 [1]。改革開放以來，我國蔬菜產(chǎn) 量 每年呈持續(xù)增長的勢頭 ， 發(fā)展迅猛 。據(jù)中國農(nóng)業(yè)統(tǒng)計資料顯示，我國蔬菜播種面積在上世紀 80年代年均增長近 10%， 90年代年均增長 本世紀前 7年平均增長 到 2007年達到 產(chǎn)量 中，蔬菜 均占有量 427公斤。蔬菜已經(jīng) 成為我國農(nóng)業(yè) 中 僅次于糧食的第二重要 農(nóng)產(chǎn)品，近年來，浙江省在種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和效益農(nóng)業(yè)的發(fā)展上取得了顯著成效，蔬菜生產(chǎn)面積、總產(chǎn)量、總產(chǎn)值逐年增加。浙江省已成為長江三角洲地區(qū)重要的蔬菜生產(chǎn)基地，基本培育形成沿杭州灣兩岸及沿海設施出口蔬菜產(chǎn)業(yè)帶。同時， 蔬菜種植業(yè)也 逐步 成為發(fā)展我國 和我省 農(nóng)村經(jīng)濟的重要組成部 分 [2]。 2 國外蔬菜自動移栽機的發(fā)展和研究成果 20世紀初期，歐洲一些國家開始大最種植蔬菜和 經(jīng)濟作物，出現(xiàn)了早期的近代秧苗栽植機具。這些機具仍為手動栽植，只是減輕了栽秧者肢體反復屈伸的繁重勞動：到 20世紀 30年代后期，出現(xiàn)了栽植機構(gòu)或栽核器代替人上直接栽秧，使送秧入溝過程實現(xiàn)了機械化；自 20世紀 50年代開始，歐洲國家開展作物壓縮土缽育曲及移栽的生產(chǎn)技術研究，研制出多種不同結(jié)構(gòu)型式的半自動移栽機和制缽機；至 20世紀 70年代，前蘇聯(lián)蔬菜栽植機械化水平為 58％，國營農(nóng)場已達 67％；到 20世紀 80年代，半自動移栽機已在曲方國家的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用，制缽、育苗和移栽已形成完整的機械作業(yè)系統(tǒng)。到目前為止，作物 壓縮十缽成型、缽上單粒精密播種和相應的自動化移栽設備在技術上基本達到了完善，亦廣泛應用于實際生產(chǎn)。歐洲的幾個主要國家 (如法國、德國、荷蘭、兩班牙、丹麥等 )大部分的蔬菜生產(chǎn)和幾乎全部的大地花卉生產(chǎn)都采用育苗移栽生產(chǎn)工藝。 從上世紀末到本世紀初，日本的井關、久保田、洋馬、野馬等幾大主要農(nóng)機公司都進行了取苗機構(gòu)的研究和開發(fā) [3]，也研制出了多種樣機，并進行了田間取苗試驗，效果良好，現(xiàn)已在日本國內(nèi)推廣使用。但是這些機器的取苗機構(gòu)存在結(jié)構(gòu)復雜，設計制造成本較高，且單行移植效率只有 60～ 70株 /分鐘，相對于自動移栽機 而言，其取苗效率并不是很高， 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 并且日本的自動移植機都在中國申請了專利保護。 圖 1 半自動移栽機 圖 2 全自動移栽機 國外 半自動插秧機與旋轉(zhuǎn)木馬托盤架 ,旋轉(zhuǎn) 杯式種植單元 ,雙直跑式開溝器、雙型 斜籠輪子 ,座椅 ,水箱。 (機械插秧機模型 5000 4]。如圖 3 圖 3 國外 半自動插秧機 3 國內(nèi)蔬菜自動移栽機發(fā)展歷史及 研究成果 目前國內(nèi)外的蔬菜移栽機都是以沒有取苗機構(gòu)的半自動的為主，從已有的取苗機構(gòu)來看 ，這些機器的取苗機構(gòu)要么結(jié)構(gòu)復雜，設計制造成本高，要么工作可靠性差，最關鍵的是，日本的取苗機構(gòu)在中國都申請了專利保護。目前在我國，蔬菜取苗機構(gòu)的應用還處于空白，而針對蔬菜取苗機構(gòu)的研究才剛剛起步，未見系統(tǒng)的理論研究，這將制約我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的蔬菜取苗機構(gòu)的開發(fā)。而且，實現(xiàn)蔬菜缽苗順利并可靠的自動取苗是一項系統(tǒng)工程，建立適宜的系統(tǒng)化蔬菜缽苗自動取苗技術體系，將涉及多個研究領域，如園藝、植保、農(nóng)學、 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 設計與制造、自動控制等，這就需要進行多學科的聯(lián)合攻關。從我國國情及農(nóng)村狀況考慮，要形成我國特有的蔬菜缽苗取苗技術體系，需要將農(nóng)機與農(nóng)藝、栽植機械與育苗技術相結(jié)合， 應對蔬菜缽苗栽培工藝的規(guī)范化、標準化，深入研究取苗機構(gòu)工作原理及與蔬菜缽苗相適應性的關系，而不能僅限于仿制國外引進的取苗機械。我們應該積極發(fā)展全自動蔬菜移植器械，同時走專用的蔬菜缽苗取苗機械與通用的蔬菜缽苗取苗機械相結(jié)合的發(fā)展道路，以通用蔬菜缽苗取苗機械為主，并向標準化、系列化、規(guī)格化方向發(fā)展，同時機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、秧苗栽植質(zhì)量可靠 [5]。 實現(xiàn)取苗作業(yè)機械化已成為我國蔬菜種植迫切需要解決的問題。蔬菜育苗取苗機械化是推廣普及蔬菜育苗移栽技術，提高蔬菜產(chǎn)量和季節(jié)性供應蔬菜，以及提高蔬菜經(jīng)濟作物經(jīng)濟效益和 社會效益的必要途徑。通過提高種植技術的機械化水平，達到進一步完善與取苗機械相配套的育苗設施及相應的配套技術，使育苗和取苗有機的結(jié)合，就可以降低種植成本，達到增加產(chǎn)量，提高經(jīng)濟效益的目的[6]，從長遠看，蔬菜取苗機械具有良好的發(fā)展趨勢和廣闊的發(fā)展前景。 比如圖為江蘇大學開發(fā)的一種取苗機構(gòu) [5]該取苗機構(gòu)的取苗軌跡如圖中右上角所示，該軌跡也有一段尖嘴形的軌跡，即有一段尖嘴形伸進缽苗盤內(nèi)取苗的軌跡，只不過該段軌跡的開口較大，平直性較差，另外在蔬菜缽苗落苗位置取苗爪的位置可能不是很好。 圖 4江蘇大 學開發(fā)的取苗機構(gòu)的取苗軌跡 圖 5中國農(nóng)業(yè)大學開發(fā)的取苗機構(gòu)的取苗軌跡 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 圖 b）為中國農(nóng)業(yè)大學開發(fā)的一種缽苗取苗機構(gòu)，該取苗機構(gòu)的取苗軌跡兩端比較尖，比較利于缽苗的移取，但該取苗機構(gòu)同樣存在落苗位置不是很理想 [7]。 浙江理工大學也設計出一種新型蔬菜移栽機，其 在分析現(xiàn)有蔬菜缽苗取苗機構(gòu)的最新進展的基礎上，提出一種應用于自動蔬菜移栽機的新型取苗機構(gòu)，基于橢圓一不完全非圓齒輪傳動的行星系蔬菜缽苗取苗機構(gòu) [8]。 4 國內(nèi)外蔬菜自動移栽機動態(tài)與趨勢 目前國內(nèi)外的蔬菜移栽機都是以沒有取苗機構(gòu)的半自動 的為主，從已有的取苗機構(gòu)來看 ，這些機器的取苗機構(gòu)要么結(jié)構(gòu)復雜，設計制造成本高，要么工作可靠性差，最關鍵的是，日本的取苗機構(gòu)在中國都申請了專利保護。目前在我國，蔬菜取苗機構(gòu)的應用還處于空白，而針對蔬菜取苗機構(gòu)的研究才剛剛起步，未見系統(tǒng)的理論研究，這將制約我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的蔬菜取苗機構(gòu)的開發(fā)。 而且，實現(xiàn)蔬菜缽苗順利并可靠的自動取苗是一項系統(tǒng)工程，建立適宜的系統(tǒng)化蔬菜缽苗自動取苗技術體系，將涉及多個研究領域，如園藝、植保、農(nóng)學、機械設計與制造、自動控制等，這就需要進行多學科的聯(lián)合攻關。從我國國情及農(nóng)村狀況考慮 ，要形成我國特有的蔬菜缽苗取苗技術體系，需要將農(nóng)機與農(nóng)藝、栽植機械與育苗技術相結(jié)合，應對蔬菜缽苗栽培工藝的規(guī)范化、標準化，深入研究取苗機構(gòu)工作原理及與蔬菜缽苗相適應性的關系，而不能僅限于仿制國外引進的取苗機械。我們應該積極發(fā)展全自動蔬菜移植器械，同時走專用的蔬菜缽苗取苗機械與通用的蔬菜缽苗取苗機械相結(jié)合的發(fā)展道路，以通用蔬菜缽苗取苗機械為主，并向標準化、系列化、規(guī)格化方向發(fā)展，同時機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、秧苗栽植質(zhì)量可靠 [9]。 實現(xiàn)取苗作業(yè)機械化已成為我國蔬菜種植迫切需要解決的問題。蔬菜育苗取苗機械化是推 廣普及蔬菜育苗移栽技術，提高蔬菜產(chǎn)量和季節(jié)性供應蔬菜，以及提高蔬菜經(jīng)濟作物經(jīng)濟效益和社會效益的必要途徑。通過提高種植技術的機械化水平，達到進一步完善與取苗機械相配套的育苗設施及相應的配套技術，使育苗和取苗有機的結(jié)合，就可以降低種植成本，達到增加產(chǎn)量，提高經(jīng)濟效益的目的[10]。因此，從長遠看，蔬菜取苗機械具有良好的發(fā)展趨勢和廣闊的發(fā)展前景。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 5 總結(jié) 綜上所述，國外蔬菜移栽機的發(fā)展已經(jīng)有了一定的技術和發(fā)展，而國內(nèi)發(fā)展較晚，技術還不純熟，以半自動為主。而國內(nèi)外的移栽機或多或少存在一些問題，我們所應該做的就是取長 補短，同時認真分析其不足，加以改進，從實際出發(fā)，根據(jù)我國 蔬菜取苗的 農(nóng)藝要求，提出 蔬菜缽苗取苗 機構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的目標和方法，分析參數(shù)變化對 蔬菜缽苗取苗機構(gòu) 運動特性的影響，利用自主開發(fā)的 計算機輔助分析 軟件 ， 采用人機交互 式的 優(yōu)化方法，優(yōu)化出 蔬菜缽苗取苗 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)。能夠使 取苗爪 在取 苗 、 推苗 時達到所要求的 角度和軌跡，力爭完美。 參考文獻 [1] 許文奎 題及持續(xù)發(fā)展的對策 [J]．遼寧農(nóng)業(yè)科技， 2003(02)：15~17 [2] 我國蔬菜育苗移栽機械化的現(xiàn)狀與發(fā)展方向 ， [3] of 4, 21~28 (2000) [4] 者】 G. V. . [5] 李其昀，汪遵元 J]．農(nóng)業(yè)機械學報， 1997，28(4)： 46~49. [6] 趙勻．農(nóng)業(yè)機械計算機輔助分析與設計 [M]．北京：清華大學出版社， 1998. [7] 毛罕平，胡建平，丁文芹，劉發(fā) 江蘇大學（專利號： ,8] 徐麗明，張鐵中，史志清 J]．中國農(nóng)業(yè)大學學報， 2000， 5（ 4）： 58~60 [9] 李其昀，汪遵元 J]．農(nóng)業(yè)機械學報， 1997，28(4)： 46~49. 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 [10]趙勻．農(nóng)業(yè)機械計算機輔助分析與設計 [M]．北京：清華大學出版社， 1998． 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 浙江理工大學本科畢業(yè)設計（論文）開題報告 班 級 姓 名 課題名稱 單行蔬菜缽體苗自動移栽機的設計 — 取苗裝置設計 開題報告 目 錄 1 選題的背景與意義 內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 菜移栽機研究意義 2 研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題 本內(nèi)容 解決的主要問題 3 研究方案、可行性分析及預期研究成果 究思路方案 行性分析 期研究成果 4 研究工作計劃 參考文獻 （開題報告全文附后） 成績： 答 辯 意 見 （從選題、任務工作量、質(zhì)量預期、可行性等幾個方面） 答辯組長簽名： 年 月 日 系 主 任 審 核 意 見 簽名： 年 月 日 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 單行水稻缽體苗自動移栽機的設計 — 取苗裝置設計 1 選題的背景與意義 據(jù) 2006 年中國已成為 世界 上 最大的蔬菜生產(chǎn)國，蔬菜產(chǎn)量 約 占世界總產(chǎn)量的 [1]。改革開放以來，我國蔬菜產(chǎn) 量 每年 呈持續(xù)增長的勢頭 ， 發(fā)展迅猛 。據(jù)中國農(nóng)業(yè)統(tǒng)計資料顯示，我國蔬菜播種面積在上世紀 80 年代年均增長近 10%， 90 年代年均增長 本世紀前 7 年平均增長 到 2007 年達到 畝，總產(chǎn)量 噸。其中，蔬菜 畝， 噸，人均占有量 427公斤。蔬菜已經(jīng) 成為我國農(nóng)業(yè) 中 僅次于糧食的第二重要 農(nóng)產(chǎn)品，近年來，浙江省在種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和效益農(nóng)業(yè)的發(fā)展上取得了顯著成效，蔬菜生產(chǎn)面積、總產(chǎn)量、總產(chǎn)值逐年增加。浙江省已成為長江三角洲地區(qū)重要的蔬菜生產(chǎn)基地，基本培育形成沿杭州灣兩岸及沿海設施出口蔬菜產(chǎn)業(yè) 帶。同時， 蔬菜種植業(yè)也 逐步 成為發(fā)展我國 和我省 農(nóng)村經(jīng)濟的重要組成部分 [2]。 內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展概述 動移栽機研究現(xiàn)狀 在發(fā)達國家移栽機發(fā)展起步較早，早在 20世紀 30年代，國外就出現(xiàn)手工喂苗的移栽機具，在一定程度上減輕了人工移栽的勞動強度。上世紀 50 年代開始，歐洲國家研制出不同結(jié)構(gòu)形式的半自動移栽機和制缽機。到了上世紀 70 年代和80 年代，半自動移栽機在歐美、前蘇聯(lián)等農(nóng)業(yè)較發(fā)達的國家和地區(qū)得到廣泛應用。到 90 年代，研究人員對從育苗帶栽植整個系統(tǒng)進行了研究，使育苗盒栽植有機地結(jié)合，研制出多 種全自動移栽機。目前，國外的自動移栽技術已經(jīng)走向成熟階段，而我國目前正處於起步階段，以半自動為主 [3]。 動移栽機的構(gòu)造 插秧機的工作過程，因結(jié)構(gòu)不同而各有差異，但基本流程大致相同。其 “ 群體逐次分格取秧直接栽插 ” 原理為：秧苗以群體狀態(tài)整齊放入秧箱，隨秧箱作橫向移動，使取秧器逐次分格取走一定數(shù)量的秧苗，在插秧軌跡控制機構(gòu)作用下，按 農(nóng)藝 要求將秧苗插入泥土中，取秧器再按一定軌跡回至秧箱取秧。各種插秧機栽插部分的組成基本相同：人力插秧機由秧箱、分插秧機構(gòu)、機架和浮體 (船板 )等組成，自走式機動插秧機還 設有動力驅(qū)動、行走裝置、送秧機構(gòu)等部分 [4]。 菜自動移栽極研究趨勢 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 為了克服漏插、漂秧和鉤傷秧等缺陷 ,今后將通過對送秧、分秧、插秧等工作機構(gòu)的改進與創(chuàng)新，繼續(xù)提高插秧質(zhì)量和對各種秧苗的適應性，同時要研制適用于每穴一株雜交水稻秧苗的新型插秧機；研究提高工作裝置的自動化程度，如實現(xiàn)自動裝秧及故障自動停機等的途徑；進一步完善包括育秧在內(nèi)的水稻全套種植機械化體系，提高非插秧季節(jié)水稻插秧機的綜合利用程度。 菜移栽機研究 意義 目前，我國生產(chǎn)的自動移栽機，大都屬于半自動化機器，秧苗仍需要人工供給 ，不僅勞動強度打，而且作業(yè)質(zhì)量難以保證。因此，要實現(xiàn)移栽的自動化，必須要解決秧苗的供給問題。本課題是對蔬菜缽體自動移栽 — 取苗裝置的設計研究。 2 研究的基本內(nèi)容 與 擬解決的主要問題 本內(nèi)容 本次畢業(yè)設計中主要完成的內(nèi)容包括： 1）根據(jù)蔬菜缽苗取苗的技術特點和農(nóng)藝要求，模擬人工取苗的軌跡、動作和姿態(tài)要求，發(fā)明蔬菜缽苗取苗機構(gòu)，滿足機械取苗特殊的工作軌跡要求，比現(xiàn)有的蔬菜取苗機構(gòu)工作效率高，并且工作平穩(wěn)。 2） 論述了該 取苗 機構(gòu)的工作原理和結(jié)構(gòu)特點，建立 取苗 機構(gòu)的運動學模型 3） 根據(jù)蔬菜 取苗 農(nóng)藝要求，提 出蔬菜缽苗 取苗 機構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的目標和優(yōu)化方法，分析各參數(shù)變化對 取苗 機構(gòu)運動特性的影響，利用自主開發(fā)軟件，采用人機交互的優(yōu)化方法，優(yōu)化出 取苗 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，滿足蔬菜缽苗 取苗 的工作要求。 4） 建立 取苗 機構(gòu)的三維實體模型，對其進行虛擬裝配。 解決的主要問題 移植是蔬菜生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)之一，移植具有對氣候的補償作用和使作物生育提早的綜合效益，可以充分利用光熱資源，其經(jīng)濟效益和社會效益均非常可觀。目前，國內(nèi)正在應用的移植機械多為半自動移植機，半自動移植機靠手工送苗，效率低。本課題的立意旨在減輕勞動力，加快 栽植勞動速度，獲取更大經(jīng)濟利益。 3 研究思路方案、可行性分析及預期成果 本設計論文擬采用理論分析與三維建模與仿真實驗的方法， 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 的基礎上，通過三維建模組裝，并對其進行初步的運動學分析。 究思路方案 前已有的移栽機取苗機構(gòu)原理分析 取苗機構(gòu)需要模擬人手從缽苗盤中把缽苗取出，然后在某個位置釋放，使缽苗落入植苗器中，以便植苗器栽植，接著取苗機構(gòu)重復上述動作。通過分析現(xiàn)有取苗機構(gòu)的軌跡特點，為了順利從缽苗盤中夾取缽苗，要求有一段尖嘴形的取苗軌跡，而且這段尖嘴形的取苗軌跡要有一 定的長度，同時取苗爪進入缽苗盤的軌跡段和退出缽苗盤的軌跡段的夾角不能太大，并且進入和退出缽苗盤的取苗軌跡要盡量的平直。在取苗機構(gòu)的取苗階段，取苗爪進入缽苗盤前取苗爪完全張開，當?shù)嚼徝绫P底部時，取苗爪完全夾緊缽苗，然后缽苗隨著取苗爪一起往缽苗盤外運動，實現(xiàn)取苗。 同時要求 取苗機構(gòu)有持苗和推苗階段，持苗即取苗爪夾持缽苗運動；推苗階段，即取苗爪完全張開，推苗爪向下推苗，缽苗落入植苗器中，實現(xiàn)了推苗。另外還要求取苗爪的有回程階段，此階段要求取苗爪在推完苗后一直保持張開狀態(tài)，直到下一次取苗開始。 旋轉(zhuǎn)式行星輪系取苗機構(gòu) ， 如圖所示， 該機構(gòu)包括傳動和取苗臂兩部分， 其傳 動部分由 一個行星架（ 9） 、 一 個 不完全非圓 齒輪（ 5） ， 四 個全等的橢圓齒輪（ 1、 2、 6、 8）以及凸鎖止?。?4）和凹鎖止弧（ 3、 7）組成， 不完全 非圓 齒輪的幾何中心為 O ， 4個橢圓 齒輪的旋轉(zhuǎn)中心分別為1O、1M、2O、2M。 該取苗機構(gòu)工作 時 （以一側(cè)齒輪結(jié)構(gòu) 為例 進行介紹 ） ，不完全 非圓 齒輪 5（簡稱太陽輪）固定不動， 中間橢圓齒輪 2（簡稱中間輪） 在行星架 9的帶動下與 太陽輪 5嚙合，實現(xiàn) 非勻速 齒輪傳動 ， 另外，行星橢圓齒輪 1（簡稱行星輪）與中間 橢圓 輪 2嚙合， 也 實現(xiàn)非勻速 連續(xù) 傳動，從而使得行星輪 1相對 行星架 9作非勻速轉(zhuǎn)動 ，使得 針尖 P 形成 工作軌跡 ， 如圖 。 當 中間輪 2轉(zhuǎn) 到 太陽 輪 5的無齒部分時， 太陽輪 5和中間輪 2脫離嚙合，此時 固接在 太陽 輪 5上的凸鎖止弧 4與固接在 中間 輪 2上的凹鎖止弧 3配合， 鎖止中間 齒輪 2， 防止 中間 輪 2相對行星架9轉(zhuǎn)動， 此時行星輪 1和行星架 9一起繞 O 點做勻速轉(zhuǎn)動， 針尖 圓弧軌跡。行星輪 1的絕對運動為 行星架 9繞中心 O 的 勻速 圓周 轉(zhuǎn)動 和 行星輪 1相對 行星架 9的非勻速間歇轉(zhuǎn)動的合成運動。通過行星 輪軸與行星輪 1固 接 的 取苗爪 11，一方面隨著行星架 9作 勻速 圓周運動， 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 間歇轉(zhuǎn)動。在這兩 種運動的共同作用下，取苗爪針尖 P 按要求的姿態(tài)運動，通過確定 合適的結(jié)構(gòu)參數(shù)，形成蔬菜缽苗取苗的工作軌跡。 從圖的機構(gòu)初始安裝位置開始，當 行星架 轉(zhuǎn)過不同的角 度 時，形成不同的工作段（ a）取苗機構(gòu)初始位置 （ b） (b)行星架轉(zhuǎn)過 1? 角后取苗機構(gòu)位置 1、 8 行星橢圓齒輪 2、 6 中間橢圓齒輪 3、 7 凹鎖止弧 4 凸鎖止弧 5 不完全非圓齒輪 9 行星架 10、 11 取苗臂 12 缽苗盤 圖 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 軌跡： 軌跡 ， 即 取苗 爪進入缽 苗 盤的軌跡，其中在 取苗 爪到達 B 點時，取苗 爪 完全 夾緊缽苗； 然后 缽苗 隨著取苗爪一起從 缽盤內(nèi) 往外運動，形成 取苗軌跡。 軌跡 為取苗 爪 持 苗軌跡 ； 軌跡 為 推苗 軌跡， 即 在 取苗 爪到達 E 點之前時，在推苗 爪 的作用下， 取苗 爪張開，缽苗落入相對應的植苗器中 ， 軌跡 為回程階段 ，即 取苗 爪 在釋放缽苗后保持張開的狀態(tài) ，準備下一次取苗；以上 5段軌跡組成 蔬菜缽苗 取苗 所要求的整個取苗與推苗工作軌跡[5 在完整的取苗過程中，包括取苗、推苗、復位三個過程，在滿足取苗軌跡的情況下，尚需一個能實現(xiàn)集取苗與推苗為一體的末端執(zhí)行 器，要求取苗末端執(zhí)行器在取苗位置時取苗爪能夠夾緊缽苗并能將 缽苗從缽苗盤中取出；在推苗位置時要求取苗爪張開，實現(xiàn)實現(xiàn)向下推出缽苗，使得缽苗落入相應的植苗器中；在復位過程中，要求推苗爪在推完苗后要繼續(xù)保持推苗時的位置，使得左右取苗針繼續(xù)保持張開，以便下一次的順利取苗，這需要在該機構(gòu)中加一個鎖止弧裝置即可。而該 取苗 機構(gòu)中必需有能實現(xiàn)夾緊缽苗與推出缽苗的裝置 ，本文考慮用取苗臂部件實現(xiàn)該功能，如圖所示， 機構(gòu)的上取苗臂 12 和下取苗臂 18 結(jié)構(gòu)相同，均包括彈簧 26、撥叉 27、凸輪 28、推苗桿 29、左、右取苗針 30、 24、取 苗臂殼體 31、“ V”形推苗爪 32 和彈簧座 33；凸輪 28 固接在齒輪箱 7 的外側(cè)上，彈簧座 33與推苗桿 29 固接，彈簧 26 套在在推苗桿 29 中，撥叉 27 安裝在取苗臂殼體 31的軸上，撥叉 27 的一端壓在彈簧座 33 中，撥叉 27 的另一端能與凸輪 28 相接觸；推苗時，凸輪 28 撥動撥叉 27 轉(zhuǎn)動，彈簧 26 在撥叉 27 的作用下被彈簧座 33 壓縮，同時撥叉 27 也推動與彈簧座 33 固接的推苗桿 29 向下運動，彈簧座 33 帶動與推苗桿 29 固接的“ V”形推苗爪 32 一起向下運動，使得左、右取苗針 30、 '30張開，實 現(xiàn)落苗與推苗，同時為下一次取苗做準備；夾苗時，撥叉 27 和凸輪 28脫離接觸，彈簧 26 復位，復位過程中彈簧 26 推動彈簧座 33 向上運動，此時與彈簧座 33 固接的推苗桿 29 也向上運動，彈簧座 33 帶動與推苗桿 29 固接的“ V”形推苗爪 32 一起向上運動，使得左、右取苗針 30、 '30 夾緊，實現(xiàn)夾苗。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 1、 11 行星軸 2、 10 行星橢圓齒輪 3、 9 中間軸 4、 8中間橢圓齒輪 5中心軸 6 不完全非圓齒輪 7 右箱體 15 凸鎖止弧 14、 16 凹鎖止弧 12、 18 取苗臂 17 機架 19 鏈輪 23缽苗盤 圖 圓 26 彈簧 27 撥叉 28 凸輪 29 推苗桿 30、 '30 左右取苗針 31 殼體 32 推苗爪 33彈簧座 34 頂蓋 35 定位板 36 密封塞 37 取苗針軸 38 撥叉軸 圖 苗臂結(jié)構(gòu)圖 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 6 彈簧 27 撥叉 28 凸輪 29 推苗桿 30、 '30 左右取苗針 32 推苗爪 33 彈簧座 圖 苗臂機構(gòu) 簡圖 于 目前 ,隨著計算機輔助技術的不斷發(fā)展 ,三維造型軟件功能不斷完善 ,傳統(tǒng)的二維設計正逐漸被三維實體設計所代替。 988年開發(fā)的參數(shù)化設計系統(tǒng) ,是一套由設計至生產(chǎn)的機械自動化的三維實體模型 (3計軟件 ,它不僅具有 強大功能 ,同時還具有 功能 ,廣泛應用于工業(yè)設計、機械設計、模具設計、機構(gòu)分析、有限元分析、加工制造及關系數(shù)據(jù)庫管理等領域。而且能同時支持針對同一產(chǎn)品進行同步設計 ,具有 單一數(shù)據(jù)庫、全相關性、以特征為基礎的參數(shù)式模型和尺寸參數(shù)化等優(yōu)點。采用三維 計的產(chǎn)品 ,是和實物完全相同的數(shù)字產(chǎn)品 ,零部件之間的干涉一目了然 ,件能計算零部件之間的干涉和體積 ,把錯誤消滅在設計階段 [9]。 運用 通過對特征工具的操作 ,避免高級語言的復雜編程 ,所開發(fā)設計出來的三指三關節(jié)的欠驅(qū)動三指手 ,便于研究人員通過對界面特征工具的操作 ,生成欠驅(qū)動三指手實體模型，甚至輸出所需要的工程圖及相關分析數(shù)據(jù)。這樣既可輔助研究人員完成其設計構(gòu)思、減輕勞動強度、提高 效率和精度、改善視覺的立體效果 ,并可有效地縮短研制周期 ,提高設計制造的成功率 ;也為后續(xù)的 3 美國 前， 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 界各行各業(yè)的數(shù)百家主要制造商采用。 束庫、力庫，創(chuàng)建完全參數(shù)化的 機械系統(tǒng) 幾何模型，其求解器采用多剛體系統(tǒng)動力學理論中的拉格朗日方程方法，建立系統(tǒng)動力學方程，對虛擬機械系統(tǒng)進行靜力學、運動學和動力學分析，輸出位移、速度、加速度和反作用力 曲線 。 械 系統(tǒng) 的性能、運動范圍、碰撞檢測、峰值載荷以及計算有限元的輸入載荷等。 于 運動仿真是機構(gòu)設計的一個重要內(nèi)容 , 在 ,通過對機構(gòu)添加運動副、驅(qū)動器使其運動起來 ,來實現(xiàn)機構(gòu)的運動仿真。通過仿真技術可以在進行整體設計和零件設計后 , 對各種零件進行裝配后模擬機構(gòu)的運動 , 從而檢查機構(gòu)的運動是否達到設計的要求 , 可以檢查機構(gòu)運動中各種運動構(gòu)件之間是否發(fā)生干涉，實現(xiàn)機構(gòu)的設計與運動軌跡校核。同時 , 可直接分析各運動副與構(gòu)件在 某一時刻的位置、運動量以及各運動副之間的相互運動關系及關鍵部件的受力情況。在 不需要復雜的數(shù)學建模、也不需要復雜的計算機語言編程 ,而是以實體模型為基礎 ,集設計與運動分析于一體 ,實現(xiàn)產(chǎn)品設計、分析的參數(shù)化和全相關 ,反映機構(gòu)的真實運動情況。 行性分析 1）通過大學四年的基礎和專業(yè)課程的學習，已經(jīng)掌握了較強的專業(yè)技能。 2）通過前期的論文寫作實踐，已經(jīng)積累了一定的論文寫作經(jīng)驗。 3）通過前一段時間的資料收集和查閱，已基本掌握了移栽機自動取苗裝置的 內(nèi)容以及設計方法。 4）學校圖書館的數(shù)據(jù)庫可提供大量豐富的相關文獻。 5）在經(jīng)驗豐富的指導老師的幫助和指引下，有能力在規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定的任務。 期研究成果 完成自動移栽機取苗機構(gòu)的設計，完成三維建模，保證設計能較好的滿足設計要求 。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 ４ 研究工作計劃 起止時間 內(nèi)容 研、信息匯總，文獻查閱分析 文翻譯、文獻綜述、開題報告，并熟悉理論力學、機械原理 等相關知識 交開題報告、文獻綜述及外文翻譯 題答辯 菜移栽機整體方案設計 苗機構(gòu)設計及零部件設計 維 配 維運動學分析 構(gòu)改進設計及畢業(yè)論文撰寫 成并提交畢業(yè)論 文 理材料準備答辯 文答辯 參考文獻 [10]我國蔬菜育苗移栽機械化的現(xiàn)狀與發(fā)展方向， [11]陳殿奎 J]．農(nóng)業(yè)工程學報， 1990,(12)： 20~25． [12]G. V. H. 23213]of 4, 21~28 (2000) [14]王君玲，高玉芝，李成華 農(nóng)機化研究 ,2004(02)：22~28 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 [15]張波屏 M]．北京：機械工業(yè)出版社， 1997． [16]封 ?。撐覈绲?栽植機械的開發(fā)前景與方向 [J]．中國農(nóng)機化 ,2000,(4)： 12~13． [17]俞高紅，陳志威，趙勻，孫良，葉秉良橢圓一不完全非圓齒輪行星系蔬菜缽苗取苗機構(gòu)的研究 10． 390l， 2012． 13． 032 [18]毛君 , 畢長飛 煤機的三維動態(tài)仿真與優(yōu)化設計 [J]006， 27(6) : 990 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 目錄 ......................................................... 25 第 1 章 緒論 ........................................................ 28 ................................................................ 28 .................................... 30 國蔬菜缽苗移栽機械化發(fā)展概況 ................................ 30 國蔬菜缽苗移栽機存在的問題 .................................. 31 國蔬菜缽苗移栽機存在問題解決途徑分析 ........................ 31 外蔬菜缽苗自動移栽機的發(fā)展和研究成果 ........................ 32 菜缽苗移栽機發(fā)展方向 ........................................ 33 ................................ 34 內(nèi)取苗機構(gòu)發(fā)展存在的主要問題 ................................ 34 內(nèi)蔬菜取苗機構(gòu)的發(fā)展方向 .................................... 34 ...................................................... 35 ............................................ 36 ............................................................ 36 第 2 章 蔬菜缽苗取苗機構(gòu)的運動學分析 ............................... 37 ................................................ 37 .............................. 38 圓齒輪傳動的運動分析 .............................................. 40 圓齒輪的嚙合特性及優(yōu)點 ...................................... 40 圓齒輪的角位移、角速度和傳動比分析 .......................... 41 .................................. 43 動學分析符合的說明 .......................................... 43 菜缽苗取苗機械手位移分析 .................................... 44 械手上各點位移方程和各構(gòu)件角位移方程 ........................ 45 構(gòu)上各點的速度方程和各構(gòu)件角速度方程 ........................ 47 械手上各點的加度方程和各構(gòu)件角加速度方程 .................... 48 ............................................................ 50 第 3 章 蔬菜缽體苗自動移栽機取苗機構(gòu)的參數(shù)優(yōu)化 ...................... 51 ...................................................... 51 .................................................... 51 機交互簡介 .................................................. 52 課題人機交互軟件介紹 ........................................ 53 圓齒輪參數(shù)計算 .............................................. 53 苗機構(gòu)參數(shù)優(yōu)化步驟 .......................................... 54 苗爪尖點的速度分析 .......................................... 55 ............................................................ 57 第 4 章 蔬菜缽苗自動移栽機取苗機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設計 ........................ 58 ............................ 58 ...................................................... 59 ........................................................ 60 維取苗機構(gòu)零件圖 ........................................ 61 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 ....................................................... 62 維 苗機構(gòu)零件圖 ....................................... 63 ............................................................ 64 章小結(jié) ............................................................ 65 第 5 章 總結(jié)與展望 .................................................. 66 結(jié) ................................................................ 66 一步的展望 ........................................................ 67 致 謝 ............................................................. 68 參考文獻 ........................................................... 69 附錄 ............................................................... 71 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 摘 要 移栽是蔬菜生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)之一，移栽具有對氣候的補償作用和使作物生育提早的綜合效益，可以充分利用光熱資源，其經(jīng)濟效益和社會效益均非?？捎^。目前，國內(nèi)正在應用的移栽機械多為半自動移植機，半自動移栽機靠手工送苗，效率低，勞動強度大，而國內(nèi)自動移栽機的研究剛剛起步，自動移栽機從取苗到植苗都由機械自動完成，效率高。國外雖有一些自動移栽機應用于生產(chǎn)，但還處于不斷研究與推廣階段 。而取苗機構(gòu)是制約自動移栽機發(fā)展的“瓶頸”，也是制約蔬菜大規(guī)模種植的關鍵問題之一。因此設計一種新型的取苗機構(gòu)替代手工取苗，已成為我國蔬菜種植業(yè)發(fā)展的迫切需要。 本文總結(jié)吸收了國內(nèi)外各種取苗機構(gòu)的優(yōu)缺點，在實驗室已有研究成果的基礎上，設計了一種新型蔬菜缽苗取苗機構(gòu)，該機構(gòu)可以單獨作為取苗機構(gòu)，實現(xiàn)自動取苗；或通過改進部分結(jié)構(gòu)參數(shù)，可以集栽取功能于一體，即取苗和栽植苗動作都由該套機構(gòu)完成。該蔬菜缽苗取苗機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，取苗效率高。本文主要的研究內(nèi)容如下： 模擬人工取苗的軌跡、動作和姿態(tài)要求，發(fā)明蔬菜缽苗取苗機構(gòu)，滿足機械取苗特殊的工作軌跡要求，比現(xiàn)有的蔬