【正文】 確地控制，這容易造成與分土靴的開(kāi)啟時(shí)間之間的配合誤差，從而影響了缽苗立苗，所以必須對(duì)輸送帶的輸送方案重新進(jìn)行設(shè)計(jì)。需要人工成盤取下苗架上面的缽苗，秧苗分缽器的設(shè)計(jì) 9 并將其放在水平傳送帶上面，托盤和輸送帶之間相互作用并將缽苗毫無(wú)順序地推入前面的喂入口，而且每次只能有一個(gè)缽苗進(jìn)入喂入口，進(jìn)入到分缽輪中的缽苗被間歇旋轉(zhuǎn)著的分缽輪逐個(gè)帶走，這樣便完成了喂入的工作。該方案能夠去除由人工一個(gè)個(gè) 個(gè)喂入的時(shí)后所帶來(lái)的勞動(dòng)強(qiáng)度比較大的不足，并且這樣也很好地提高了栽植速度。 圖 31 導(dǎo)苗管式移栽機(jī)實(shí)物圖（采用分缽輪分缽） 如圖 31，此種移栽機(jī)由兩個(gè)單體組成，每個(gè)單體都能夠獨(dú)立，工作單體工作時(shí)由拖拉機(jī)帶動(dòng)，主要由栽植器和喂入器這兩個(gè)工作部件組成。其中喂入器是由分缽輪和托盤組成的，它可以讓缽苗繼續(xù)保持著直立的狀態(tài)一個(gè)個(gè)個(gè)進(jìn)入到分缽輪；而栽植器是由分土靴和導(dǎo)苗管組成的，它能將喂進(jìn)去的缽苗一個(gè)個(gè)送進(jìn)導(dǎo)苗管內(nèi)。它落下去的時(shí)間需要與分土靴的開(kāi)合時(shí)間配合，而且要把落下去的缽苗準(zhǔn)確直立地放到苗床內(nèi)，因此它是能 夠保證移栽機(jī)的立苗率的非常關(guān)鍵的機(jī)構(gòu)。 分缽輪把喂進(jìn)去的缽苗一個(gè)個(gè)送入導(dǎo)苗管，落下后進(jìn)入由左右兩個(gè)單體構(gòu)成的分土靴，這時(shí)分土靴并不能夠立即打開(kāi)，而是將缽苗直立地拖行一段時(shí)間，當(dāng)分土靴打開(kāi)時(shí)，缽苗在前方彈片及地面摩擦力的作用下運(yùn)動(dòng)出分土靴，作用在缽苗上的彈片給予缽苗一個(gè)朝后的力，以此來(lái)抵消缽苗在被喂入時(shí)所產(chǎn)生的向前方的慣性，從而與后方復(fù)位了的土壤一起作用，讓缽苗保持直立的狀態(tài)。因此，這種裝置既保證了立苗率又簡(jiǎn)化了機(jī)構(gòu)。 移栽機(jī)單體的平面模型如圖 32 所示 : 圖 32 栽植機(jī)平面模型 1． 喂苗盤； ； ； ； ； ； ； ； 菏澤學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 3． 3 移栽機(jī)喂入機(jī)構(gòu)受力分析 鑒于移栽機(jī)喂入機(jī)構(gòu)樣式繁多，因本論文經(jīng)過(guò)理論分析對(duì)比后采取了傳送帶式批量輸送方案，在本論文中將此方案和原始的傾斜式、人工推入式等設(shè)計(jì)方案做理論受力分析。 設(shè)計(jì)方案中有很多指標(biāo)是針對(duì)于缽體的物理特性的。其中質(zhì)量、表面含水率、缽體承受的壓力、摩擦特性、幾何尺寸、缽體的形狀等等都是影響缽體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的特性。而最能影響缽體的摩擦系數(shù)的是表面的含水率，表面含水率能夠改變缽苗運(yùn) 動(dòng)的原因是影響了缽體的摩擦系數(shù)。次之，因?yàn)槔徝缡呛翢o(wú)順序地排放在喂入盤中的，而且它使缽苗能夠向前運(yùn)動(dòng)的原因是由于人工施加了推力。而在該過(guò)程中由于缽體之間是相互擠壓的，比較容易使缽體破碎，可以看出，能夠影響移栽機(jī)工作的還有缽體之間的壓力。 由于棉花苗移栽時(shí)通常是很弱小的，因此這對(duì)缽苗運(yùn)動(dòng)造成的影響不大，這個(gè)課題中若對(duì)傷苗的情況暫不考慮在內(nèi)，那么就能夠忽略了幼小的缽苗可能對(duì)缽體造成的一定大小的力，而直接用缽體來(lái)代替缽苗。試驗(yàn)中我們用到的缽體是直徑為 50 ㎜，高為 80㎜的圓柱體，缽體密度是 1900 ㎏ /m3，動(dòng)摩擦系 數(shù)是 ，與托盤之間的的靜摩擦系數(shù)是 ，缽體側(cè)面所承受的壓力是 ，實(shí)際試驗(yàn)中所測(cè)缽體在含水率為 20％時(shí)的平均重量是 240g [16]。 3． 3． 1 輸送帶傾斜式的受力分析 缽苗在喂入盤上成批喂入時(shí)的情況如圖 33 所示： 圖 33 普通傾斜式托盤喂入機(jī)構(gòu) 假設(shè)促使缽體滑動(dòng)的原因是只利用了托盤安裝時(shí)的所帶來(lái)的傾斜度，那么在傾斜托盤上缽體的受力如圖 34： 圖 34 傾斜式喂入缽苗受力分析圖 秧苗分缽器的設(shè)計(jì) 11 缽體受到的摩擦力是： cossmg?? 其中 s? 是指托盤與缽體之間的靜摩擦系數(shù)。 傾角 ? 增大時(shí)，摩擦力 f 減小，則工作過(guò)程中所需要的缽體的推動(dòng)力就減小，缽體就不易損壞。而傾角 ? 只有保證缽體在托盤上保持直立狀態(tài)才不會(huì)使缽體在分缽輪喂入時(shí)傾倒，引起堵塞的現(xiàn)象。只有這樣，移栽機(jī)才能正常、有序地工作。 只有使托盤的安裝傾角 ? 小于角 ? ，才會(huì)使缽體在托盤上直立不倒。如圖 35 所示： 25a r c t a n a r c t a n 3 2 . 0 0 540BCAC? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 即 ?? 而要想使得缽體下滑，托盤傾角必須： tan s??? 即 tan ?? 得 ?? 因此，要使缽體能正常滑動(dòng)而 且不會(huì)輕易側(cè)翻，托盤傾角要有： 2 6 .5 6 5 3 2 .0 0 5??? 移栽機(jī)在正常工作的過(guò)程中，是受拖拉機(jī)的拖引才運(yùn)動(dòng)的。而拖拉機(jī)在工作時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)對(duì)托盤有很大的影響。因?yàn)樘镩g地面的起伏很易造成 5176。 的角度的變化，而當(dāng)托盤的安裝角的活動(dòng)范圍是 176。 時(shí)，根本不能使移栽機(jī)正常運(yùn)作。所以，要想完成缽喂 入的工作，僅僅利用托盤傾角是不行的。 圖 35 缽體尺寸 3． 3． 2 輸送帶在喂入時(shí)的受力分析 在應(yīng)用輸送帶進(jìn)行缽體秧苗的喂入時(shí)如下圖 36 所示： 菏澤學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 輸送帶受滾輪的動(dòng)力作用，一直向前運(yùn)動(dòng)， 在輸送帶和缽體摩擦力作用下，缽苗由左向右到達(dá)喂入口。前面的缽苗先導(dǎo)彈分缽輪，后面的缽苗進(jìn)行暫時(shí)等待。在這個(gè)過(guò)程中，輸送帶和缽體之間的摩擦力是缽體所受到的主要的力。因?yàn)槊總€(gè)缽體與輸送帶之間都存在著一定的摩擦力，等同于每一個(gè)缽體上都存在并分布著對(duì)缽向前的推動(dòng)力，而且受力比較均勻，從而缽體并不會(huì)輕易翻倒。所以在此前提下，當(dāng)缽苗在等待時(shí)，前面的缽體受到的力比較大。 圖 36 輸送帶式分缽輪喂入機(jī)構(gòu) 在輸送帶上滑動(dòng)時(shí)，每一個(gè)缽體所受到的摩擦力是： 30 . 2 5 2 4 0 1 0 9 . 8 0 . 5 8 8vf m g? ?? ? ? ? ? ? （ 31） 當(dāng) 在分缽輪步進(jìn)運(yùn)動(dòng)且恰好處于停止時(shí)間內(nèi)時(shí)，第一個(gè)缽上受到了所有的缽體向前的壓力的共同作用，要想使缽體不破碎必須滿足以下公式 : nfE? （ 32） 式中 E 是指缽體能夠承受的側(cè)面壓力， n 是指等待的缽苗的數(shù)量。 2 8 .7 480 .5 8 8En f? ? ? 所以得知所等待的缽苗的數(shù)量不能多于 48 個(gè)。但是在實(shí)際工作中，后面缽體向前的壓力將會(huì)被托盤側(cè)壁對(duì)缽體摩擦力的向后面作用的分力大大抵消，這樣就會(huì)使輸送帶式喂入有更好的適應(yīng)性，從而更利于正常工作。 3． 3． 3 人工推送缽苗時(shí)的受力分析 缽體放于托盤內(nèi)時(shí)，所受的力主要包括：重力、人工的推力、與托盤之間接觸產(chǎn)生的的摩擦力以及缽體之間相互作用產(chǎn)生的的擠壓力等。 人工的推力和缽體之間的擠壓力共同給缽苗一個(gè)促使其向前滑動(dòng)的力，而向前的推力只是作用在最后的缽苗上，然后由于擠壓力的作用推動(dòng)著前面的缽苗繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)。秧苗分缽器的設(shè)計(jì) 13 要想滿足正常工作，缽體之間的擠壓力必須要小于缽體 的側(cè)面壓力?？客斜P右壁的缽體受力如圖 37 所示，在勻速運(yùn)動(dòng)的情況下，缽體的受力平衡方程為 : c o s c o s 0sin 0F m g NNF ? ? ? ??? ? ??? (33) 可得 c o s c o s s i n 0F m g F? ? ? ? ?? ? ? （ 34） 即： c o s s inc o sm g FF ??? ??? 由圖 37 可見(jiàn)， F 是 ? 的增函數(shù)，要想 使得推動(dòng)缽體的力變小，就必須盡量減小 ?角的值。然而，在保證喂入口的寬度時(shí)，減小 ? 角必然會(huì)導(dǎo)致托盤的面積減小，從而減小托盤的容量。工作時(shí)，移栽機(jī)上的缽苗在托盤內(nèi)的排列是無(wú)序的，正如前文提到的，缽體所受力的方向和大小并不確定。因此，要想不擠碎缽體，所要求的 ? 角最大值根本不能得出。通過(guò)虛擬試驗(yàn)可以測(cè)出缽體所受的擠壓力，在缽體能夠承受范圍內(nèi)的 ? 角最大值就是所求的托盤傾角。 圖 37 缽體受力圖 4 分缽輪選型和秒針型分缽輪 4． 1 分缽輪的選型 對(duì)于設(shè)計(jì)的三種分缽輪，如圖 41 所示，為了保證消除推動(dòng)力的因素，在試驗(yàn)時(shí)選擇較大的推動(dòng)力為 20N，托盤倒角為 25 度，此時(shí)