悬挂式大蒜种植机设计研究

根据大蒜种植农艺要求及蒜瓣不规则外形,目前国内大蒜种植主要还是采取人工种植方式,此方式不仅蒜农劳动强度大,生产效率低,而且还容易出现用工荒现象,因此研发大蒜种植机械越来越迫切,大蒜种植机虽然能减轻蒜农劳动强度,提升生产效率,但是实现大蒜种植机机械化需要解决每个种穴单粒蒜瓣及种植后蒜尖朝上问题两个关键性技术难题。本文在系统分析现有各类大蒜种植机械排种机构、种植机构、动力传动系统、地轮等结构的优点及不足的基础上,设计了一种新型的同步播种方式的悬挂式大蒜种植机,建立整体三维模型,并进行运动干涉模拟。结合大蒜不规则独特外形、农艺种植要求以及机械化种植要求,排种机构采用了转桶式排种机构,解决了取种过程中漏取、重取、多取以及损伤蒜瓣问题,并保证每次只取一粒蒜瓣。清种机构采用毛刷清种、刮种板清种及离心力清种三级清种方式,减少了从种箱清除蒜种数量,提高了蒜瓣利用率。种植机构采用了六轴行星齿轮式结构,设计了锥形接种斗和种植斗及蒜尖定向控制机构,实现了蒜瓣从传递到种植完成过程中蒜尖一直朝上,进而解决了限制大蒜机械化种植的难题。动力传动系统采用地轮、链轮以及链条传动方式,同时分析了地轮摩擦力以及滑移率影响因素,为整机配备充足动力提供理论基础。利用ADAMS仿真分析了种植斗运动轨迹、速度以及加速度随时间变化规律。利用ANSYS有限元软件分析了地轮轴应变、应力以及总变形量,校核了地轮轴的强度,进而验证了地轮轴设计的正确性并为地轮结构优化设计提供依据。对同步播种方式的悬挂式大蒜种植机进行了田间试验,试验了排种机构、种植机构、地轮摩擦力和滑移率及田间运行情况,试验结果表明整机设计合理,应用效果达到了预定技术指标,同时为大蒜种植机实现机械化提供了宝贵经验。