机械抛秧技术有利于提高我国水稻种植机械化,气力有序抛秧技术是一种不伤根、不伤苗的机械抛秧技术。目前气力有序抛秧技术已研发有五代样机,第五代为四轮驱动气力有序高速抛秧机,工作速度能达1.0m/s,是最具备推广可能的抛秧机。本文围绕四轮驱动气力有序高速抛秧机作深入研究,对洋马VP6G乘坐式水稻高速插秧机的水田行走底盘进行改装,设计制造第六台样机。具体内容如下:1)对改造底盘采集数据,完成了带传动设计、副变速箱与工作装置之间的传动设计、秧架位置设计等相关工作。根据气力有序抛秧特性,测出副变速箱与底盘行走距离关系和发动机的转速;设计副变速箱到工作装置之间的传动方案为联轴器-锥齿轮传动-链传动,并且通过理论计算完成了链传动设计、锥齿轮传动选型、万向节选型;设计发动机到空压机之间的传动方案为二级带传动,并且通过理论计算得出了v带的型号,中心距等相关数据;从人机工程学角度分析了续秧手续盘过程中的动作,提出将秧架设置在续秧手位置两侧的有利于减轻续秧手工作强度方案;绘制整机设计图。2)理论计算结合Adams仿真软件对带传动离合机构进行设计。发动机到空压机的第一级传动中设计有离合机构,对张紧轮、主动轮、从动轮的相对位置建立简化数学模型,通过计算得出由“离”状态转换成“合”状态时,张紧轮至少转动32°;利用Adams分析仿真离合机构中脚踏杆与钩子之间的运动关系,直接在Adams中对钩子的外形以及脚踏杆与钩子之间的位置关系进行修改,最终得出理想的设计参数;通过Adams仿真结果结合理论计算,确认人操作离合机构时的脚踏力在合理范围。3)利用ANSYS分析软件,对工作装置安装架、小支架、续秧托盘进行了力学分析。在安装架的静力学分析中得出危险截面在安装架与底盘销连接处,提出将此处的材料由原本40×40×3的方管更换为40×40×4的方管;对安装架进行了模态分析,从分析结果得安装架避开了共振频率,结构安全可靠;对小支架分析了离合机构安装轴处的强度和刚度,以及分析了小支架的固有频率,得出小支架设计合理的结果;对续秧托盘进行了强度刚度校核,并分析了其模态,第一和第二阶固有频率与主要振动源振动频率相近,而且对应振型主要为托盘与秧盘接触面的振动,有利于降低托盘与秧盘接触面之间的摩擦系数。4)对本研究样机进行了行走速度、气压平衡点等测试,对秧架后置的续秧动作分析;在国际性的会议上公开演示气力有序抛秧,为气力有序抛秧技术推广作了贡献。本研究样机工作状态下陆地行驶速度能达1.13m/s,在此工作速度的情况下,气罐的气压稳定在0.5MPa,空压机转速在设计转速范围内,满足设计要求;续秧手只需“侧身,取秧盘,喂入秧盘”三个动作就可以完成一次续盘,整个过程中不需要离开椅子上;在国际性会议上进行了气力有序抛秧演示,在9个国家450名代表前展示本研究的样机,并与在场部分专家学者进行交流。