[01763756]吊杯式移栽机栽植性能研究

项目基于河套灌於土滑移特性对吊杯式移栽机栽植性能展开研究。项目以LabVIEW 为操作平台,采用NI数据采集卡对移栽机滑移特性及地表粗糙度、株距的等参数进行采 集与分析,指出地轮和栽植装置的滑移率曲线有着相同的变化趋势。针对吊杯的运动轨 迹方程和吊杯的形状特征参数,建立了栽植穴口长度数学模型,用Matlab对轨迹穴口长 度进行仿真分析,结果表明地轮滑移率对栽植穴口长度的影响很大。建立了栽植器的三维模型并进行了优化设计与制造,分析了2种栽植器其对膜上穴口尺寸的影响程度,试验表 明改进后的栽植器使膜口尺寸降低,且膜上横向尺寸降低幅度大于膜上纵向尺寸;以移栽机地轮与土壤接触区为研究单元,由薄膜压力传感器等构成数据采集系统,研究了吊 杯式移栽机地轮与土壤的相互作用力对地轮滑移率的影响,获得了土壤硬度变化与地轮土壤接触区内最大正压力模型,建立了不同土壤硬度下地轮滑移率的数学模型。指出土壤硬度一定时随着地轮的移动,在地轮正下方位置应力值最大;地轮同一截面应力值大 小基本相同,且变化趋势基本相同;由Pro/E将移栽装置进行虚拟装配,并导入到仿真软 件Adams中,在不同滑移率、传动比下对移栽装置进行运动特性仿真,得到不同滑移率与 不同传动比下栽植器的轨迹曲线以及运动特征参数λ值、穴口长度值和株距值,分析了 栽植器运动过程中位移、速度、加速度的变化,指出了滑移率和传动比是影响运动特征 参数λ的主要原因,传动比一定时,λ值随着滑移率的增大而逐渐减小;滑移率相同时,λ值随着传动比的增大也逐渐减小,指出当λ值在1.038到1.186区间时,栽植性能最优。研制了基于滑移特性吊杯式移栽机栽植特性参数数据采集系统与耕作土壤地表三维 形貌空间点阵测量与评价系统,实现了数据实时显示、存储,系统可分别满足基于土壤 滑移特性吊杯式移栽机栽植特性参数数据采集和耕作土壤地表三维形貌测量试验的需求。项目研究结果为开发适合河套地区灌淤土环境下吊杯式移栽机提供了理论依据。项目执行期间培养硕士研究生7名,发表论文10篇,其中被SCI、EI收录2篇,已经获得2项发明专利,正在申请移栽机发明专利2项。