【文章內容簡介】 transplanting mechanism．Decide whether the mechanism meet the design requirements based on mechanism performance test of experimental platform and high—speed camera．Keywords：Vegetables transplanter Transplanting mechanism Computeraided design Digital design第一章緒論1．1前言我國是一個農業(yè)大國，農業(yè)生產在整個國民經濟總量中占據著重要的地位。特別是我國加入WTO后，我國在世界貿易市場中扮演著越來越重要的角色，農業(yè)生產更是面臨著前所未有的機遇與挑戰(zhàn)。農業(yè)的發(fā)展將對中國經濟未來的發(fā)展產生更大的影響，而蔬菜生產又是農產品生產中一個非常重要的組成部分【l】?；诂F狀，我國蔬菜的質量一定程度上影響著國內外蔬菜的供求。目前，發(fā)展蔬菜產業(yè)是“民心工程同時又是“富民工程，已經成為農民收入的重要來源【2】。新鮮蔬菜對于人類健康飲食的重要性是勿庸置疑的。目前的營養(yǎng)膳食標則也一直在倡導增加蔬菜的攝入量，因此蔬菜在人們生活中的重要性日益提高。而缽體移栽是針對實現農作物的高產穩(wěn)產采取的一項措施，它有效提高了育苗移栽的安全性，為農作物的穩(wěn)產增產開辟了一條新的途徑。我國是世界最大的蔬菜生產國，蔬菜產量占世界總產量的60％左右。近幾年來，種植業(yè)內部結構不斷調整，使得糧食作物的播種面積呈遞減趨勢，油料作物、蔬菜、水果等種植面積持續(xù)增加。2008年全國蔬菜種植面積2．68億畝，產量5．92億噸，出口量819．71萬噸，出口額64．4億美元，分別比2001年增長9％、23％、108％、175％。另據測算，2008年全國蔬菜生產總產值突破8000億元，占種植業(yè)總產值的比例超過30％；對全國農民人均純收入貢獻740多元，占農民人均收入16％：吸納從事生產的勞動力約1億人，從事加工、貯運、保鮮和銷售等采后服務的勞動力約8000萬人。長期以來，蔬菜生產一直是一項勞動密集型作業(yè)，勞動力成本超過蔬菜成本的50％以上。大多數蔬菜品種(約占60％)都是采用育苗移栽方式種植，而秧苗手工栽植是需要彎腰和肢體屈伸的勞動。從勞動強度來看，手工栽植是僅次于收獲作業(yè)的一項勞動強度非常大的農事活動，它約占作物從種到收所需總勞動量的20％。然而，令人遺憾的是，我國蔬菜栽植機械的發(fā)展較慢，秧苗栽植幾乎全部由人工完成，不僅勞動強度大、生產效率低，而且栽植質量差、生產成本高【3】。移栽是蔬菜生產過程中的重要環(huán)節(jié)之一，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，其經濟效益和社會效益均非常可觀。長期以來，蔬菜生產一直是一項勞動密集型產業(yè)，勞動力成本占蔬菜生產成本的50％以上。目前，約有60％蔬菜是采用育苗移栽方式種植的，且移栽作業(yè)仍以人工為主。采用人工移栽，勞動強度大，作業(yè)效率低，難以實現大面積移栽，從而導致生產規(guī)模小，生產效益低下，制約了l蔬菜生產的發(fā)展，所以實現移栽作業(yè)機械化己成為我國蔬菜種植迫切需要解決的問題。1．2國內外蔬菜移栽機的發(fā)展概述1．2．1國外蔬菜移栽機械的發(fā)展概述從工作過程上看，國外發(fā)達國家所普遍采用的缽苗栽植機械大都是人工喂苗的半自動栽植機械。栽植機械的持苗及植苗機構主要有鉗夾式(圓盤鉗夾式和鏈條鉗夾式)、導苗管式(導管推落苗式、導管指帶落苗式和導管直落苗式)、吊籃式及撓性圓盤式等。栽植機構型式不同，工作性能也具有差異，所以適合栽植的作物也有區(qū)別。1)．鉗夾式移栽機鉗夾式移栽機株距準確，栽植后秧苗的直立度較好，栽植速率一般為30,40株／min；缺點是栽植速度偏高時易出現漏栽現象，秧夾有時易傷秧苗，主要機型有意大利切克基馬格利公司(Chedclli＆Magli)生產的奧特瑪(OTMA)栽植機和荷蘭米啟根公司叫c11ig鋤)生產的MT栽植機，總體來說，該移栽機應用較少，有被淘汰的趨勢。2)．鏈夾式缽苗移栽機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的移栽機