作物移栽作为一种现代的栽培技术,能够有效地增加作物产品的收获量。随着钵苗育苗技术逐渐成熟,钵苗移栽也被广泛应用于烟草和蔬菜等经济作物种植;机械移栽的应用有效地减轻了工人劳动力并提高钵苗栽植频率,但目前现有移栽机移栽机构的钵苗栽植直立度仍然不高。本课题针对钵苗移栽机构栽植直立度低的问题,研究设计一套凸轮摆杆式移栽机构,并对该机构的栽植轨迹、栽植速度和栽植加速度等进行分析,得出一组较优的移栽机构参数,该机构可明显改善移栽机构栽植性能,提高钵苗栽植直立度;用较优的结构参数建立三维模型并进行仿真分析,检验了凸轮摆杆式钵苗移栽机构理论研究的正确和可信;加工出该移栽机构试验样机并进行田间钵苗移栽试验,通过试验对该移栽机构栽植性能进行判定。具体所做的研究内容有以下几点:1.以提高钵苗栽植直立度为主要研究目标,分析提出了一种“γ”形栽植轨迹,基于该栽植轨迹的移栽机构能够改善钵苗垂直移栽后镇压轮挤土镇压造成的钵苗前倾问题。根据栽植轨迹要求,建立了一套凸轮摆杆式移栽机构模型。2.基于MATLAB/GUI开发了应用于移栽机构运动分析的计算机辅助分析工具,优化了凸轮模型,并分析出了移栽机构单因素参数变量(传动比、结构和位置尺寸等)对机构栽植器(点)移栽轨迹的影响规律。3.基于正交试验法,选取摆杆OA和曲柄CD的长度,摆杆OA和曲柄CD的初始相位角进行仿真试验,以栽植器栽植轨迹要求为约束,通过仿真试验结果对比找出了一组较优的因素参数组合:L1=118 mm、L2=52 mm、L3=150 mm、L4=125 mm、L5=310 mm、L6=58 mm、L7=35 mm、L8=240 mm、L9=82mm、L10=104 mm、L11=48 mm、Lx0=21.85 mm、R=16 mm;Φ1=256°、Φ2=316°、Φ3=237.5°、Φ4=354.3°、Φx=345°、ξ=56°、θ1=90.08°、θ2=94.399°、θ3=4.47°、凸轮为凸轮3;N、O、C三点初始坐标(x N,y N)、(x O,y O)、(x C,y C)分别为(-81.75,-6.39)、(0,0)、(139.07,35.73);此参数下移栽机构所对应较优的钵苗移栽株距为P=550 mm。4.以优选的参数组合为边界条件,对凸轮摆杆式移栽机构进行三维虚拟建模,通过三维仿真分析可得出该移栽机构栽植点的栽植轨迹、栽植速度和栽植加速度轨迹曲线,并与相同参数条件下理论研究结果进行对比,在误差允许范围内验证了该移栽机构理论模型的正确性。5.根据上述优选结构参数加工出试验样机,以钵苗直立度为主要检测指标对该试验样机进行田间试验,通过试验结果数据表明:该移栽机构能够在东方红拖拉机300不高于三挡(栽植频率60.7株/min)的工作速度下满足钵苗农艺栽植要求,且在栽植频率60.7株/min情况下,钵苗栽植直立度优良率为93.3%,无缺苗、漏栽或重栽现象,即在高栽植效率的条件下,该移栽机构仍拥有较高的钵苗直立度等良好的栽植性能。