不完全齒輪行星系缽苗移栽機構(gòu)試驗研究及仿真優(yōu)化

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1、１分類號：Ｓ２２３．９單位代碼：１０１８３研究生學(xué)號：２０１２４５２００７密級：吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文學(xué)術(shù)學(xué)位（）不完全齒輪行星系缽苗移栽機構(gòu)試驗研究及仿真優(yōu)化ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＰｏｔＳｅｅｄｌｉｎＴｒａｎｓｌａｎｔｉｎＭｅｃｈａｎｉｓｍｗｉｔｈＩｎｔｅｒｍｇｐｇｉｔｔｅｎｔＧｅａｒｓＰｌａｎｅｔａｒｙＳｙｓｔｅｍ作者姓名：程路超專業(yè)：農(nóng)業(yè)機械化工

2、程研究方向：數(shù)字化設(shè)計指導(dǎo)教師：于建群教授培養(yǎng)單位：生物與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院２０１５年６月不完全齒輪行星系缽苗移栽機構(gòu)試驗研究及仿真優(yōu)化ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＰｏＳｅｅｄｉＩｎｅｒｍｉｅｎＧｅａｓｔｌｉｎｇｒａｎｓｌａｎｔｎＭｅｃｈａｎｉｓｍｗｉｔｈｔｔｔｔｒＴｐｇＰｌａｎｅｔａｒＳｓｔｅｍｙｙ？作者姓名．程路超專業(yè)名稱：農(nóng)業(yè)機械化工程指導(dǎo)教師：于建群教授

3、學(xué)位類別：工學(xué)碩士答辯日期：２０１５年６月２日未經(jīng)本論文作者的書面授權(quán)，依法收存和保管本論文書面版本、電子版本的任何單位和個人，均不得對本論文的全部或部分內(nèi)容進行任何形式的復(fù)制、修改、發(fā)行、出租、改編等有礙作者著作權(quán)的商業(yè)性使用（但純學(xué)術(shù)性使用不在此限）。否則，應(yīng)承擔侵權(quán)的法律責任。吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明？本人鄭重聲明．所呈交學(xué)位論文，是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨立進行研宄工作所取得的成果。除文中己經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)

4、表或撰寫過的作品成果。對本文的研宄做出。重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。學(xué)位論文作者簽名：？２０２日日期．１５年么月摘要摘要不完全齒輪行星系缽苗移栽機構(gòu)試驗研宄及仿真優(yōu)化我國是水稻種植大國，但水稻種植機械化水平還較低，而同為水稻種植大國的日本和韓國的水稻種植機械化水平在上世紀己達到９０％。同時，缽苗與毯狀苗相比具有無緩苗期，、分蘗早、分蘗節(jié)位低、適合復(fù)種及寒冷地區(qū)種植等特點越來越受到水稻

5、種植農(nóng)戶的歡迎。而國外的水稻缽苗移栽機械設(shè)備價格昂貴、配套設(shè)備要求高，不適合我國國情，研制適合我國國情的水稻缽苗移栽機械對于提高水稻種植機械化。因此水平具有重要意義。本文在綜述了缽苗相對于毯狀苗的優(yōu)勢、水稻種植模式現(xiàn)狀和國內(nèi)外移栽設(shè)備的一研究現(xiàn)狀及存在問題的基礎(chǔ)上，對缽苗移栽機構(gòu)直接工作對象缽苗的形態(tài)參數(shù)和力學(xué)性質(zhì)進行了研究，。在此基礎(chǔ)上通過缽苗移栽機構(gòu)物理樣機試驗和缽苗移栽機構(gòu)虛擬仿真發(fā)現(xiàn)了不完全齒輪行星系缽苗移栽機構(gòu)存在的問題，并確定了修改思路，進而設(shè)計了缽苗移栽機構(gòu)的

6、新方案，并借助虛擬樣機技術(shù)對新方案進行了運動學(xué)仿真，從而驗證了新方案的可行性。本文主要研宄內(nèi)容和結(jié)論如下。１）缽苗的表征參數(shù)和力學(xué)性質(zhì)的測試與分析。以自行培育的松遼６號水稻缽苗為測試對象，首先，對秧齡為２５、３０３５天的缽苗的株高和、莖桿高、莖稈分段后的橫截面長短軸直徑、缽?fù)辽舷聶M截面長寬、莖稈含水率、缽?fù)梁省⑶o稈重量和缽?fù)粒崳娭亓康缺碚鲄?shù)進行了測量，并根據(jù)密度公式求得了莖稈和缽?fù)恋拿芏?；其次，將莖桿進行了分段并測量了各段莖稈的楊氏模量，發(fā)現(xiàn)隨著秧齡的增大，不同秧齡對應(yīng)段

7、一的楊氏模量增大，秧齡的莖稈，離缽?fù)猎竭h的莖桿分段的楊氏模量越大同；再次，借助ＡＮＳＹＳ軟件分析了缽苗莖桿在不同夾持力作用下的變形情況，獲得了夾秧力與變形間的關(guān)系式，；最后通過缽苗跌落試驗確定了缽苗完成拋秧栽植的垂直速度應(yīng)在３７０４－５４２２ｍｍ／ｓ范圍內(nèi)。２）缽苗移栽機構(gòu)物理樣機試驗研究。借助高速攝像技術(shù)和ＰＣＣ１．３高速攝像分析軟件，對缽苗移栽機構(gòu)在不同轉(zhuǎn)速下缽苗栽植過程進行了分析，結(jié)果表明：缽苗移栽機構(gòu)的轉(zhuǎn)速為６０ｒ／ｍ，ｉｎ時缽苗栽植后栽植效果較好；隨著轉(zhuǎn)速的提高，

8、栽植效果變差；當轉(zhuǎn)速達到８０ｒ／ｍｉｎ時，栽植的缽苗雜亂無序。按照缽苗移栽農(nóng)藝要求和缽苗移栽機構(gòu)設(shè)計要求，對缽苗移栽機構(gòu)物理樣機試驗結(jié)果進行分析，發(fā)現(xiàn)栽植效果不理想的主要原因在于靜軌跡設(shè)計不合理、凸輪和擋體位置不符合要求、不完全齒輪嚙合存在偏差和彈射式秧夾結(jié)構(gòu)不合理。３）缽苗移栽機構(gòu)的仿真分析及優(yōu)化設(shè)計。首先，通過對缽苗栽植方式的研究發(fā)現(xiàn)缽苗移栽機構(gòu)應(yīng)采用栽插式缽苗栽植方式，；其次通過對修正后的缽苗移栽機構(gòu)的仿真分析，發(fā)現(xiàn)彈射