【文章內容簡介】 黑龍江八 一農墾大學本科 畢業(yè)設計 １０ 鉗夾式缽苗移栽機是在鉗夾式裸苗栽植機的基礎上改進得到的。鏈夾式缽苗移栽機分為圓盤鉗夾式和鏈條鉗夾式兩種，但由于圓盤鉗夾式的“零速栽植 與“喂苗時間’’ 不易控制，所以多用鏈條鉗夾式。鏈條鉗夾式移栽機如圖 1． 1所示，由開溝器 l， 機架 2，滑道 3，秧夾 4，環(huán)形鏈 5，鉗夾 6，地輪 7，傳動鏈8和鎮(zhèn)壓輪 9等組成。工作原理：鏈 夾式移栽機的鉗夾安裝在栽植環(huán)形鏈上，鏈條一般由地輪驅動，當鉗夾轉動到上部水平位置時，由人工將秧苗喂入到打開的鉗夾內，當鉗夾轉動進入滑道后，鉗夾關閉，秧苗被夾住隨鉗夾 1．開溝器 2．機架 3．滑道 4．秧夾 5．環(huán)形鏈 6．鉗夾 7．地輪 8．傳動鏈 9．鎮(zhèn)壓輪圖 1． 1鏈夾式移栽機示意圖向下輸送，當秧苗達到與地面垂直時，鉗夾脫離滑道，自動打開，秧苗隨之落入由開溝器開出的溝內，此時秧苗根部被回土流覆蓋，在鎮(zhèn)壓輪的鎮(zhèn)壓下將土壤壓實，完成栽植過程。該移栽機容易發(fā)生傾倒和被土壤埋沒等現(xiàn)象，漏苗、缺苗率大大增加，應用較少，有被淘汰的趨 勢。 3)．導苗管式缽苗移栽機 導苗管式缽苗移栽機是一種較新型的缽苗栽植機械，其上有一個垂直或傾斜地將缽苗送入開溝器的導苗管。根據(jù)缽苗沿管進入苗溝形式的不同，這種栽植機又分為推落苗式、指帶落苗式和直落苗式 3種。這 3種機型的典型代表依次為：荷蘭米啟根公司 (Mehigan)生產的 Model4000型栽植機、芬蘭勞尼思公司 (Lannen)生產的 RT2型栽相機和意大利切克基馬格利公司 (Cheehiamp。Magli)生產的 TEX2型栽植機。其特點是適應性較廣、不傷秧苗，與鉗夾式缽苗栽相機相比具有較高的作業(yè)速度且生產率 較高，栽核速率一般為 60～ 70株／ min，機構相對復雜一些，制造黑龍江八 一農墾大學本科 畢業(yè)設計 １１ 成本也偏高。 4)．吊籃式缽苗移栽機 吊籃式缽苗移栽機是一種適合于缽體尺寸較大的缽苗栽植機械。這種栽植機械尤其適 合于地膜覆蓋后的打孔栽植作業(yè)。目前生產上使用的有意大利切克基馬格利公司 (Checchiamp。Magli)生產的沃夫 (wolf)栽植機和艾德沃思 (Edwards)農機廠生產的坡杜 (PERDU)栽植機。這種栽植機的優(yōu)點是缽苗在栽植過程中不受任何沖擊，特別適合于根系不太發(fā)達而且易碎的缽苗：缺點是結構相對復雜，喂苗速度不能過高，否則漏栽率增加 ，生產率不高。 5)．撓性圓盤式移栽機 撓性圓盤式移栽機如圖 1． 2所 示，主要由撓性圓盤 l，苗箱 2，供 秧輸送帶 3，開溝器 4和鎮(zhèn)壓輪 5等組成。撓性圓盤一般是由兩個橡膠圓 盤或橡膠．金屬圓盤構成。工作原理：該移栽機是由人工或 機械將秧苗放置到兩片可以變形的撓性圓盤內，秧苗隨圓盤轉動，當達到垂直狀態(tài)時進行栽植。 1．撓性圓盤 2．苗箱 3．供秧輸送帶 4．開溝器 5．鎮(zhèn)壓輪圖 1． 2撓性圓盤式移栽機撓性圓盤式栽植機對株距的適應性較好，特別適合于小株距作物移栽，結構簡單、成本低。其典型代表為德國 PRIMA公司生產的夾盤 式壓縮土缽苗移栽機、日本公司的 OP290／ 2100全自動大蔥移栽機和法國的皮卡多爾栽植機。 1． 2． 2國內蔬菜移栽機械的發(fā)展概述我國最早出現(xiàn)的移栽機主要用于移栽棉花和甘薯。移栽機械的研究始于 20世紀 50年代末 60年代初，最早出現(xiàn)的是棉花營養(yǎng)缽育苗移栽機和甘薯秧苗栽植機的試驗研究。 20世紀 70年代開始研制裸根苗移栽機械，主要用于甜菜移栽。80年代研制成半自動化蔬菜栽植機，同時還從國外引進了多種適合于移栽蔬菜煙黑龍江八 一農墾大學本科 畢業(yè)設計 １２ 葉甜菜等經(jīng)濟作物的移栽機械，但均因育苗技術落后、配套性能差及機器本身性能不穩(wěn)定和生產率低等原因未得到推廣 。但隨著育苗技術的發(fā)展和勞動力成本的上升，推動了移栽機械的研制開發(fā)工作并取得了很大的 進步【 111。到目前為止，已成功研究了多種類別的移栽機械，部分機型已申請專利，也有部分機型投入了小批量生產。目前，我國研制的移植機械大多面向于玉米和棉花的移栽，例如封俊等研究人員在總結分析玉米移植機現(xiàn)狀和問題的基礎上，提出了栽植機的性能評級指標與檢測方法，并對導苗管式移植機進行了改進設計和試驗研究，最后分析了玉米機械化育苗移栽的經(jīng)濟型，研究工作系統(tǒng)化，新設計的導苗管式移栽機(見圖 1． 3)【 121，主要由苗架 1，喂入器 2，平 機架大梁 3，四桿仿形機構 4，開溝器 5，柵條式扶苗器 6，覆土鎮(zhèn)壓輪 7和導苗管 8等組成。根據(jù)缽苗進入苗溝的形式不同可將這種移栽機分為推落苗式、指帶式和直落苗式三種。 1．苗架 2．喂入器 3．平機架大梁 4．四桿仿形機構工作原理：由人工或機械將秧苗 5開溝器 6柵條式扶苗器 7覆土鎮(zhèn)壓輪 8導苗管放入喂入器的喂入筒內。當喂入筒轉圖 13導苗管式移栽機單組結構到導苗管的上方時，喂入筒下面的活門打黑龍江八 一農墾大學本科 畢業(yè)設計 １３ 開，秧苗靠重力下落到導苗管內，通過傾斜的導苗管將秧苗引入到開溝器開出的苗溝內，然后進行覆土鎮(zhèn)壓，完成栽植過程。該移栽機模擬人工栽植 過程，使秧苗從投苗到覆土壓實的栽植過程都處于受控狀態(tài)，減少了土壤條件和秧苗狀況變化對栽植質量的影響，但該移栽機相對復雜，制造成本也較高。國內研制的吊杯式移栽機如圖 1． 4所示【 13】，主要由轉動圓盤 l，偏心圓環(huán)、吊杯轉臂 2，吊杯 3，深度調節(jié)機構 4，座椅 5，仿形機構 6，運輸限位鏈 7，懸掛架 8，仿形、深度輪 9，地輪 10，開溝器 1l，開啟導軌 12，覆土器 13，鎮(zhèn)壓輪 14和苗架 15等部件組成。工作原理：由地輪驅動栽植器圓盤轉動，吊杯與地面保持垂直，并隨圓盤轉動。當?shù)醣D到上面時，由人工將秧苗喂入吊杯中，當?shù)醣D動到下 面預定位置時，吊杯上的滾輪 4與導軌接觸，固定滑道使栽植器下部打開，秧苗落入苗溝內，隨即被覆土定植，吊杯在離開固定導軌后自動關閉，等待下一次喂苗。該移栽機的優(yōu)點：①具有可以進行膜上打孔移栽的獨特優(yōu)點；②由于吊杯對秧苗不施加強制夾持力，秧苗在移栽過程中不受任何沖擊，特別適合于根系不很發(fā)達而且易破的缽苗移栽；⑨吊杯在投放秧苗的過程中起到扶持作用，有利于秧苗直立。缺點：①結構相對復雜；②喂苗速度不能過高，否則漏栽率增加，生產率偏低。 1．轉動圓盤 2．吊杯轉臂 3．吊杯 4．深度調節(jié)機構 5．座椅 6．仿形機構 7．運輸限位鏈 8．懸掛架 9．仿形、深度輪 10．地輪 1 1．開溝器 12．開啟導軌 13．覆土器 14．鎮(zhèn)壓輪圖 1． 5所示的是鴨黑龍江八 一農墾大學本科 畢業(yè)設計 １４ 嘴式蔬菜移栽圖 1． 4單鉸接吊杯式移栽機結構簡圖機‘ 141，主要由柴油機，承接座，缽苗盤，栽植部件和鎮(zhèn)壓部件等組成。而栽植部件如圖 1． 6所示，是蔬菜移栽機的主要部分，主要由承接筒 1，連桿裝置 2，鴨嘴器 3組成。 1．柴油機 2．承接座 3．缽苗盤 4．栽植部件 5．鎮(zhèn)壓部件 1．承接筒 2．連桿裝置 3．鴨嘴濾圖 1． 5移栽機的總體結構圖 1． 6栽植部件圖 工作原理：缽苗承接座可同時放置幾棵缽苗，在傳動機構控制下，承接座以一 定角速度旋轉，栽植部件同時也在傳動機構作用下上下運動，當一棵缽苗轉至投苗口時，栽植部件也上升至頂端，缽苗落入其中，并隨栽植部件下降。當開穴器插入地下后，鴨嘴打開，缽苗自開穴器落入土中，隨后鎮(zhèn)壓輪覆土鎮(zhèn)壓。在蔬菜缽苗落土后，栽植部件在傳動機構作用下上升。該移栽機的優(yōu)點：①．結構簡單；②．將開穴與移栽合為一體，無須開溝裝置；③．動力消耗??；④．缽苗損傷率低。缺點：①．受車速影響明顯：②．栽植頻率不夠高；③．制造成本高。國內其他的移栽機還有帶式移栽機、滑道式移栽機和空氣整根營養(yǎng)缽苗移栽機 f15】。帶式移栽機由水平 輸送帶和傾斜輸送帶組成，兩帶的運動速度不同。這種栽植機機構簡單，栽植頻率可達 120株 Imin?；朗揭圃詸C由上滑道、下滑道和分缽輪組成。與以上幾種移栽機相比，該機型實現(xiàn)了整盤喂苗，作用速度提高，可達到3株／ S，而且結構簡單，是一種高速、高效的移栽機型。但是，這兩種移栽機的共同缺點是工作可靠性不高。吉林工業(yè)大學孫廷琮等應用美國 B． K． Huan發(fā)明的空氣整根育苗技術研究開發(fā)了空氣整根營養(yǎng)缽育苗移栽系統(tǒng)，在此基礎上研制了空氣整根缽苗全自動移栽機。該機實現(xiàn)移栽全自動化，大大提高了移栽機作業(yè)效黑龍江八 一農墾大學本科 畢業(yè)設計 １５ 率。目前已研制成功的蔬菜 移栽機基本為半自動蔬菜移栽植機，在全自動蔬菜栽植機方面基本是空白，蔬菜移栽機械的大規(guī)模研究工作剛剛起步‘ 161。同時雖從國外引進了多種適合于移栽蔬菜、煙葉和甜菜等經(jīng)濟作物的移栽機械，但均因育苗技術落后，配套性能差，以及機具本身性能不穩(wěn)定和生產率低等原因，都未能推廣使用。 1． 3國內蔬菜移栽機存在的主要問題和發(fā)展方向 1． 3． 1國內蔬菜移栽機存在的主要問題 1)．蔬菜移栽的品種、育苗方式、苗齡、行距、株距、種植密度及深度等方面在我國各地區(qū)存在很大的差異，對蔬菜栽植機械的開發(fā)提出了挑戰(zhàn)。 2)．蔬菜育苗仍然以育 苗床或營養(yǎng)土方式為主，所育秧苗不適合機械化移栽，栽植機械與育苗技術脫節(jié)，移栽機與秧苗不配套。 3)．蔬菜的溫室種植面積逐步增加，露地種植面積在減小，戶均種植規(guī)模小，不利于蔬菜栽植機械的發(fā)展。 4)．機具成本高，功能單一，不適合多種蔬菜移栽。 5)．對不同種類栽植機械與作物缽苗相適應性的研究工作進行得不充分，對栽植機械工作原理以及機械與作物生長要求相適應性研究不足。 6)．機器的性能和成本及農民的經(jīng)濟條件限制移栽機的推廣。 1． 3． 2國內蔬菜移栽機的發(fā)展方向 蔬菜移栽是一項系統(tǒng)工程，建立適宜的蔬菜移栽機械化技 術體系，將涉及園藝、農學、植保、機械設計與制造、自動控制等領域，需多學科聯(lián)合攻關。為形成我國特有的蔬菜缽 6苗移栽技術體系，需農機與農藝、栽植機械與育苗技術相結合，應對作物的栽培工藝規(guī)范化、標準化，深入研究栽植機構工作原理及與作物相適應性的關系，而不能僅限于仿制國外引進的機械。從現(xiàn)階段我國國情及農村狀況考慮，蔬菜栽植機的開發(fā)方向應以小型半自動化的栽植機為主，要面向溫室作業(yè)，不應當單純追求自動化和高速度。專用移栽機械與通用移栽機械相結合，以通用蔬菜栽植機械為主，并向標準化、系列化、規(guī)格化方向發(fā)展，同時機具結構要 簡單、成本低廉、秧苗栽植質量可靠【 171。實現(xiàn)移栽作業(yè)機械化已成為我國蔬菜種植迫切需要解決的問題。蔬菜育苗移栽機械化是推廣普及蔬菜育苗移栽技術，黑龍江八 一農墾大學本科 畢業(yè)設計 １６ 提高蔬菜產量和季節(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，進一步完善與移栽配套的育苗設施及相應的配套技術，使育苗和移栽有機的結合，就可以降低種植成本，達到增加產量，提高經(jīng)濟效益的目的【 181。因此，從長遠看，蔬菜栽植機械具有良好的發(fā)展趨勢和廣闊的發(fā)展前景。 設計方案的選擇 移栽機械是育苗技術的關鍵設備。只有移栽 技術過硬，才能降低制造成本，成本降低了才有可能使移栽機械得到普及。我國在 70年代中期就研制了第一臺玉米移栽的機械之后 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)濟作物的栽植機械，但均因為育苗技術太落后，配套性能差，綜合效益低等原因，均未得到推廣應用。 近幾年來，隨著育