蔬菜钵苗自动移栽机旋转式取苗机构的设计与试验

摘要

蔬菜钵苗自动移栽机旋转式取苗机构是提升中国蔬菜种植机械化水平亟待突破的技术瓶颈.为解决前期设计的一种旋转式取苗机构高速运转时取苗成功率不高、运苗时钵苗钵体与取苗臂干涉等问题,提出一种新型的组合式不完全变性偏心圆-非圆齿轮行星轮系取苗机构.通过对取苗机构进行运动学分析,建立了取苗机构的运动学模型;研制了取苗机构人机交互辅助分析与优化软件,实现取苗机构参数优化.开发了基于组合式非圆齿轮传动的行星轮系取苗机构三维参数化设计系统,进行取苗机构虚拟仿真,验证了取苗机构理论模型和设计结果的正确性.制造了取苗机构的物理样机,在实验室中开展了机构样机的高速摄像运动学试验,研究了机构样机的运动学特性;进行取苗机构取苗试验,在机构转速为50 r/min,即取苗效率为单行100株/min时,机构取苗成功率达到了96.3％且运苗过程无干涉.这表明新型取苗机构的工作性能优于原取苗机构,可被应用于旱地钵苗自动移栽机中.