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丹参移栽机的设计要求详解

编辑:山东农耕易农业机械制造有限公司时间:2020-03-18

  (1)在研究山东省农业主推技术“丹参大垄双行覆膜生产技术”的基础上,明确丹参不同药用用途下丹参栽植的农艺要求:培育主根较粗、侧根较少的丹参植株时要求丹参种苗与垄面线夹角约为90°;培育侧根较多、根部较细的丹参植株时要求以丹参种苗倾斜地面45°的方式插入垄中,同时保障种苗根部与水平面夹角约为30°。根据上述栽植农艺明确了丹参移栽机的设计要求。

  (2)选择临沂地区普遍种植的两个丹参品种进行丹参种苗植株特征的研究,应用LA-S系列植物图像分析仪和精密电子天平对两个品种丹参种苗的苗长、苗宽、苗幅宽、根长、根直径和质量进行统计研究,得到了不同生长时间的两个品种的丹参植株特征参数;应用摩擦系数测量仪对丹参种苗进行物理特性研究,得到了丹参种苗与鸭嘴栽植器材料的摩擦系数,上述研究为丹参移栽机末端执行装置鸭嘴栽植器的设计提供依据。

  (3)结合“丹参大垄双行覆膜生产技术”提出的丹参垂直栽植农艺要求,为保障丹参种苗机械化栽植立苗率,设计一种基于齿轮-等速双曲柄五杆机构的丹参膜上垂直栽植机构,在建立机构的工况约束条件和自由运动约束条件的基础上,结合机构运动学模型利用MATLABGUI模块建立人机交互可视化辅助界面;借助辅助界面研究栽植器端点的区域轨迹分布特性,研究机构参数对栽植器端点运动轨迹和姿态的影响规律,结合机构运动轨迹和姿态要求,通过数值循环比较对机构参数进行了初始求解;在初始求解参数组合基础上运用辅助界面结合正交设计,对机构参数进行了优化设计,并得到了机构优化参数组合:机架MA长度290mm、曲柄AB长度100mm、连杆BC长度122mm、连杆DC长度229mm、曲柄MD长度64mm、连杆CE长度229mm、栽植器下端EG长度243mm、栽植器上端EG长度100mm、连杆CL长度45mm、机架MA初始安装角度45°、曲柄AB和曲柄MD初始安装角度之差19°、栽植器FG与连杆CE固联角度90°、连杆CL与连杆DE固联角度90°。根据得到的参数组合设计了丹参移栽机的各部分结构并进行了虚拟样机仿真,验证了理论模型的准确性。