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随着人们对饮食营养要求的提高,蔬菜逐渐成为了生活中必备的食物之一。蔬菜作为我国的第二大农作物在农业发展中占有重大地位,这也决定了蔬菜在农村经济发展中具有重大的作用。目前我国蔬菜(如西红柿、西兰花、茄子、辣椒等)钵苗移栽作业主要依靠人力劳动进行。人力栽植存在着劳动量大、生产效率不高、栽植质量差和生产成本较高等缺点,难以实现大区域栽植,限制了我国蔬菜生产的进一步发展。加大蔬菜栽植机械的研发力度,实现蔬菜种植机械化成为农业产业进一步发展的新目标。旋转式蔬菜钵苗取苗机构是自动移栽机的核心工作部件,直接关系到蔬菜的种植质量和生产效率。因此,开展自动移栽机构动力学分析与试验研究,能为蔬菜移栽机设计和性能改进提供重要的依据,具有重要的科学意义和重大的应用价值。蔬菜钵苗移栽过程一般由取苗和栽植苗两套机构共同协调完成。目前半自动蔬菜移栽机所应用的钳夹式、链夹式、导苗管式、吊篮式等栽植苗机构已经比较成熟。国际市场上较为完善的自动移栽机由日本研发,但是其机构结构复杂、价格昂贵、工作效率一般和受国内专利保护,因此,国内必须开展自动移栽机构的自主研发工作。然而,国内自动移栽机构的研究工作刚刚起步,在应用方面很是欠缺,成为制约自动移栽机发展的薄弱环节。因此,本文针对课题组已发明的一种新型旋转式取苗机构——椭圆―不完全非圆齿轮行星轮系蔬菜钵苗取苗机构(实用新型专利授权号:201120343300.1)进行运动学和动力学分析,开展虚拟样机运动仿真和相关试验,为机构的设计及应用提供重要依据。主要研究内容和结果如下:(1)研究了国内外蔬菜移栽机发展现状,分析椭圆―不完全非圆齿轮行星系蔬菜钵苗取苗机构的结构组成及工作原理,完善了机构的运动学模型,进行了机构运动学分析。通过机构虚拟样机仿真验证了机构运动学模型和分析的正确性,为后续机构的动力学分析打下基础。(2)采用动态静力分析法建立了椭圆―不完全非圆齿轮行星轮系蔬菜钵苗取苗机构的动力学模型,采用动力学方程组序列求解法进行求解。开发了机构动力学分析软件,并利用该软件进行动力学分析,得到机构的动力学特性。(3)制造出取苗机构样机,构建试验台完成机构动力学试验,分别测试得到机构在40r/min、60r/min、80r/min、100r/min等转速条件下支座垂直反力与行星架转角的关系。同时比较动力学试验结果与理论分析结果,验证了机构动力学模型和分析的正确性。(4)采用增加瞬心线附加板、改进机构结构的方法优化机构动力学性能。通过对结构改进前后的机构动力学特性试验结果进行比较分析,表明机构结构改进后具有较佳的动力学性能,机构工作平稳性得到提高。(5)总结全文,指出论文创新点,并对后续深入研究工作进行展望。