【文章內(nèi)容簡介】 結(jié)構(gòu)緊湊，對秧苗不造成任何傷害，比較適合多種作物尤其是對大葉片的蔬菜缽體秧苗進行栽植，因此適應(yīng)性比較廣。并且和鉗夾式秧苗栽植機相對比，它的作業(yè)速度比較快，生產(chǎn)率比較高。而且，我們可以靠更換傳動鏈輪的傳動比來實現(xiàn)此栽植機株距的調(diào)整。但是，它有推苗機構(gòu)比較復雜，制造成本比較高而且可靠性比較低的缺點 。 RT2 型的秧苗栽植機與 Model4000 型的秧苗栽植機有相似的工作過程和工作原理。它們的區(qū)別點是；首先， 因為 RT2 型的栽植機，其喂苗盤的喂苗嘴是單開式的，所以它的喂苗嘴可由 4 個增到 9 個，如此以來，不但增加了栽植手的喂苗機會，還不會產(chǎn)生漏苗的現(xiàn)象；第二，它采用了扶苗指帶，由于秧苗從導苗管出口進入苗溝時有一個隨機組的前進速度 Vm，而所設(shè)置的扶苗指帶的朝后的水平方向上的分速和 Vm 的數(shù)值是相同的，這就可以保證了秧苗進行栽植時的直立度 [11]。 RT2 型的栽植機，其傳動裝置由于采用的是鏈齒輪 ，因此占據(jù)空間小、結(jié)構(gòu)簡單并且傳動可靠，還使得不平行軸傳動時的動力傳動的問題得以解決。該種栽植機有與 Model4000 型栽植機相同的優(yōu)點，缺點是當栽植小葉片作物或工作過程有較高速度時扶苗指帶容易傷苗，不適合移栽棉花 [12]。 TEX2 型栽植機 RT2 型與 Model4000 型栽植機比較 , Model4000 型栽植機少了扶苗指帶和推苗機構(gòu)，并簡化了機體和傳動裝置的結(jié)構(gòu)。而秧苗的直立度能夠得以保證的的原因是讓導苗管按一定的角度向前傾斜。由于導苗管的存在，使得缽體秧苗進入由開菏澤學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 溝器開挖出的秧苗苗溝 的瞬間時恰好向后傾斜，才時秧苗能夠得以扶正。而使秧苗垂直于地面的原因是由于機組一直有一個方向向前的速度，它們兩個速度相互疊加而得。而導苗管傾斜的角度是能夠根據(jù)機組前進的速度可調(diào)的。這種栽植機有一個很重要的特點是其結(jié)構(gòu)簡單且制造成 本較低 [13]。 2． 1． 2 吊杯式移栽機 吊杯式栽植機主要的工作部件是吊杯和偏心輪等。吊杯能夠安裝到管軸上，并且隨著偏心輪在縱向垂直面內(nèi)做回轉(zhuǎn)運動，吊杯轉(zhuǎn)到上方時人工將缽苗放入吊杯內(nèi)，吊杯隨偏心圓盤轉(zhuǎn)到最低的位置時，固定滑道使吊杯下部打開，缽苗落入溝中，然后覆土壓實。此種移栽機不 傷苗，比較適用于比較脆的缽苗的移栽。但是移栽頻率較低，結(jié)構(gòu)也比較復雜 [14]。如圖 23： 圖 23 吊杯式栽植器 1. 滑道； ； ； ； ； ； 2． 1． 3 撓性圓盤式移栽機 撓性圓盤式如圖 24，主要有垂直式輸送帶，水平式輸送帶，栽植圓盤，夾持滾輪等幾部分構(gòu)成。該種類型的移栽機由人工把秧苗放入到兩片撓性圓盤中，撓性圓盤可以變形，秧苗跟隨著圓盤一起轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動至垂直狀態(tài)的時候進行栽植。撓性圓盤大部分都是用橡膠制成的。目前這種撓性圓盤移栽機比較少。 圖 24 撓性圓盤式移栽機 1. 水平輸送帶； ； ； ； ； 秧苗分缽器的設(shè)計 7 2． 2 幾種典型移栽機的優(yōu)缺點比較 國外移栽機主要應(yīng)用于蔬菜移栽，其中用于缽苗的移栽的有鉗夾式移栽機、導苗管式移栽機和吊籃式移栽機，而國內(nèi)利用的移栽機都可用于缽苗的移栽，它們都有不同的特點，其中工作中利用夾持力移動缽苗的有鏈夾式移栽機、鉗夾式移栽機和撓性圓盤式移栽機，但此工作方式易造成缽苗損傷，我們舍棄不用。而利用傳送帶或者滑道傳送的移栽機有滑道式移栽機和帶式栽植機，它的栽植速度較高，但對缽苗穩(wěn)定性 的要求卻比較高，即要盡量降低缽苗重心。我們在該課題中用到的是圓柱形的缽體，它的重心比較高，所以穩(wěn)定性較差，這樣使得無法保證立苗率，因而這兩種移栽機都不適合被應(yīng)用。而吊籃式秧苗移栽機的工作比較穩(wěn)定，而且立苗率也較高，不足之處是機構(gòu)比較復雜，栽植速度偏低，因此也不是最好的方案。對于導苗管式移栽機，它與其他類型的移栽機相比，其最突出的優(yōu)點是缽苗都是自由運動在導苗管式的秧苗移栽機中，而且是非強制性的，所以一般不會傷苗。綜上，應(yīng)用導苗管式秧苗移栽機來移栽棉花比較好，只是由于當下，國內(nèi)外大多數(shù)導苗管式秧苗移栽機均通過人 工喂入。因此有資料顯示：人工喂入的速度高于 60 株 /分的時候，會使人緊張并且出現(xiàn)漏苗等一系列現(xiàn)象，并且這樣會使得勞動強度太大 [15]。雖然我們可以通過使喂苗嘴數(shù)量增加來減少一部分漏苗現(xiàn)象，但卻不能使人們的勞動強度減小，因此無法有效地提高秧苗的栽植速度。另一方面，如何有效地保證秧苗的立苗率也是相當重要的?？v觀國內(nèi)外這幾種不同的導苗管式秧苗移栽機，為了更好的保證立苗率，我們主要采用下面幾種措施 : （ 1）傾斜式秧苗導苗管，這種移栽機可以給導苗管一個向后傾斜的角度，因此，秧苗能夠扶正主要是因為導苗管存在的作用， 它使缽中的秧苗進入苗溝瞬間向后傾斜，這個苗溝是由開溝器開出來的。又因為機組一直都有一個方向向前的速度，而這兩個速度相互疊加，能夠讓秧苗垂直地面落下。而且導苗管傾斜的角度是可以根據(jù)機組前進時的速度進行調(diào)節(jié)的。 比如由意大利生產(chǎn)的 TEX2 型秧苗栽植機就是應(yīng)用了上述方式，該機構(gòu)還可應(yīng)用于移栽缽苗。 （ 2）應(yīng)用零速秧苗栽植的理論，以增加輔助的機構(gòu)，從而使得缽苗落下的時候與地面的相對速度是零，保證了缽苗在落下的時候不會翻倒，從而有效地保證了立苗率。該方式是根據(jù)其具體的機構(gòu)特點來決定它的適用范圍的，比如荷蘭生產(chǎn)出來的 適合帶缽移栽的 Model4000 型秧苗栽植機，而中國農(nóng)業(yè)大學也研制了適合于無土苗移栽的導管式移栽機。 2. 3 目前存在的問題及方案的設(shè)計確立 對于該課題缽苗的不同特點，我們可以應(yīng)用以下幾種形式的移栽機：吊籃式移栽機，導苗管式移栽機，輸送帶式移栽機，鉗夾式移栽機。但是目前上述移栽機也存在很多問題： （ 1）人工的勞動強度較大。因為現(xiàn)存應(yīng)用的移栽機都是靠人工一個個喂入的，所以，菏澤學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 作業(yè)時我們必須不停地將缽苗從移栽機的苗盤中拿下并放進喂入口（或著苗夾），使得勞動強度很大，而且這樣很容易漏苗，并且因為人工喂入的速度不夠高，從而導致移栽速度無法提高。 (2) 移栽的速度較慢。就目前而言，移栽機是采取人工一個個喂入的方法，既增大了不必要的人工勞動強度，還一定程度上制約了移栽機速度的進一步提高。 (3) 移栽的質(zhì)量較差。目前，適合于進行較大面積的秧苗移栽的移栽機并不成熟，已有機具的性能不夠穩(wěn)定， 而且立苗率較差，易影響產(chǎn)量 。 對于國內(nèi)外發(fā)明利用的多種多樣的移栽機，提高秧苗移栽機的栽植時的速度的關(guān)鍵點是提高栽植機投缽時的頻率，而提高投缽的頻率也是世界性的難題。就目前來說，國內(nèi)外發(fā)明研制的不同類型的秧苗栽植機，其投缽頻率為 1 株 /s 左右。即便是日本比較先進的栽植機，它的投缽頻率僅為 2 株 /s，并且它的結(jié)構(gòu)較為復雜，而且造價極為昂貴。針對于自動化技術(shù)不夠好的半自動秧苗栽植機，通常是一人一行對秧苗進行喂入，使得人工占用的費用依然占有比較大的比例。又加上人工喂入時秧苗栽植的速度很有限，即缽苗喂入的頻率最好不多于 60 株 /min， 反之，很可能出現(xiàn)漏苗的現(xiàn)象。這樣容易出現(xiàn)生產(chǎn)效率較低，而機械移栽成本非常接近或者是略微高于人工進行秧苗移栽的成本的狀況。這也是目前半自動秧苗移栽機不被諸多用戶欣然接受的重要原因。所以，設(shè)計并優(yōu)化移栽機的喂入器，盡量提高移栽機投缽的頻率，大尺度地合理簡化機構(gòu)，都是很有實際意義的。 3 分缽輪的樣機設(shè)計與理論分析 3． 1 栽植機的性能指標 目前為止，移栽機的應(yīng)用開始推廣，雖沒有專門的文獻對栽植機擁有的性能作出相關(guān)規(guī)定，但是栽植狀態(tài)、栽植機的適應(yīng)性、栽植的均勻度、栽植時的自動化和栽植的生產(chǎn)率這五項指標已成為 行業(yè)的標準。 其中栽植均勻度包含株距合格率、重栽率、漏栽率、行間均勻性等指標。 秧苗栽植狀態(tài)包含秧苗直立度、埋苗率、栽植深度變化率和傷苗率等指標 [13]。 上面提到的參數(shù)對秧苗移栽質(zhì)量都很大影響，如何設(shè)計出可靠實用的移栽機對設(shè)計者提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。 3． 2 方案概況 針對傳統(tǒng)移栽機存在的問題和移栽機的評價指標，作者對分土靴式移栽機進行了初步的方案設(shè)計，采用的喂入方式是人工成批地喂入，用輸送帶進行輸送，用分缽輪進行分缽的方法。因為已經(jīng)存在的輸送帶式的栽植機的輸送帶是傾斜的，所以要求試驗中輸送時必須 采用 重心低并且穩(wěn)定性較好的缽體，但是這并不適合于本課題中大缽的移栽的重心高及穩(wěn)定性較差的特點。由于每個缽在移栽機進行喂入工作時所利用的時間并不能進行精