水稻是中國主要糧食作物,作為高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)作物近幾年發(fā)展迅速,但僅依靠擴(kuò)大種植面積提升總產(chǎn)并不是有效的生產(chǎn)途徑。與此同時(shí),過量施用農(nóng)藥、化肥致使其在土地與大米中殘留量過高,難以滿足人們對(duì)高品質(zhì)大米空前的需求。針對(duì)上述情況,中國農(nóng)藝專家提出了能解決水稻農(nóng)藥、化肥殘留過高,實(shí)現(xiàn)綠色有機(jī)生產(chǎn)的水稻寬窄行栽培農(nóng)藝;以及能夠大幅度提高單產(chǎn)、擴(kuò)大“稻花香”等精品糧種植區(qū)域的水稻缽苗移栽技術(shù)兩種農(nóng)藝措施。作者基于兩種農(nóng)藝的優(yōu)點(diǎn)與優(yōu)勢(shì),將二者結(jié)合,提出了水稻寬窄行缽苗移栽種植模式,但由于沒有相關(guān)技術(shù)裝備的支撐,目前未能大面積推廣應(yīng)用。國內(nèi)外現(xiàn)有的移栽裝備僅能單一的完成水稻寬窄行種植或水稻缽苗移栽作業(yè):國內(nèi)的系列水稻寬窄行裝備仍為插秧作業(yè),存在傷根等問題;而水稻缽苗移栽裝備均為等行距作業(yè)(包括國外的日本頂出式水稻缽苗移栽機(jī),其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,綜合成本過高,難以在中國推廣;國內(nèi)的雙曲柄水稻缽苗移栽機(jī),由于核心桿機(jī)構(gòu)振動(dòng)較大、效率低,不能滿足高效作業(yè)要求;其他研究院所提出的各種方案又均未能產(chǎn)業(yè)化)。因此,急需對(duì)水稻寬窄行缽苗移栽技術(shù)與裝備進(jìn)行研究與開發(fā)。同時(shí)為滿足中國對(duì)步行式移栽機(jī)型市場(chǎng)的巨大需求,該文提出了一種體型...

【文章頁數(shù)】：126 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
英文摘要
1 引言
    1.1 研究目的與意義
        1.1.1 水稻寬窄行種植技術(shù)
        1.1.2 水稻缽苗移栽農(nóng)藝優(yōu)勢(shì)
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析
        1.2.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 機(jī)型分析
        1.2.3 研究發(fā)展趨勢(shì)及難點(diǎn)
    1.3 研究方案的選擇
        1.3.1 論文研究內(nèi)容
        1.3.2 論文研究路線
2 斜置回轉(zhuǎn)式水稻寬窄行缽苗移栽機(jī)構(gòu)的理論建模與運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    2.1 水稻寬窄行缽苗移栽機(jī)構(gòu)的軌跡和姿態(tài)要求概述
        2.1.1 移栽軌跡形成的機(jī)理分析
        2.1.2 水稻寬窄行缽苗移栽軌跡與姿態(tài)基本設(shè)計(jì)要求
    2.2 斜置回轉(zhuǎn)式水稻寬窄行缽苗移栽機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)方案與工作原理
        2.2.1 水稻寬窄行缽苗移栽實(shí)現(xiàn)方法
        2.2.2 斜置式水稻寬窄行缽苗移栽機(jī)構(gòu)工作原理
        2.2.3 夾秧和推秧機(jī)構(gòu)機(jī)理分析與選擇
    2.3 不等速行星輪系運(yùn)動(dòng)學(xué)特性分析
        2.3.1 非圓齒輪節(jié)曲線設(shè)計(jì)
        2.3.2 不等速行星輪系運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    2.4 斜置式寬窄行傳動(dòng)傾角分析
    2.5 本章小結(jié)
3 斜置回轉(zhuǎn)式水稻寬窄行缽苗移栽機(jī)構(gòu)的參數(shù)優(yōu)化
    3.1 目標(biāo)特性分析與運(yùn)動(dòng)學(xué)目標(biāo)要求
    3.2 目標(biāo)函數(shù)的建立與分析
        3.2.1 取秧角和推秧角以及移栽臂相對(duì)轉(zhuǎn)角
        3.2.2 秧苗夾緊點(diǎn)軌跡切線方向與所取秧苗夾角
        3.2.3 夾緊點(diǎn)至缽體表面距離與完全取出缽苗直線段距離
        3.2.4 缽苗輸送與秧箱距離
        3.2.5 栽植點(diǎn)和行星輪殼體分別與地面距離以及軌跡高度
        3.2.6 齒輪模數(shù)
        3.2.7 寬窄行斜取秧不發(fā)生干涉
    3.3 各參數(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)目標(biāo)的影響
        3.3.1 參數(shù)方程水平方向參數(shù)對(duì)目標(biāo)的影響
        3.3.2 參數(shù)方程豎直方向參數(shù)對(duì)目標(biāo)的影響
        3.3.3 不同機(jī)構(gòu)參數(shù)對(duì)目標(biāo)的影響
    3.4 優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件的開發(fā)與優(yōu)化算法介紹
        3.4.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件介紹與開發(fā)
        3.4.2 軟件優(yōu)化流程與優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)結(jié)果
        3.4.3“參數(shù)導(dǎo)引”啟發(fā)式優(yōu)化算法介紹
    3.5 本章小結(jié)
4 斜置回轉(zhuǎn)式移栽機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與虛擬樣機(jī)仿真
    4.1 斜置式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    4.2 非圓行星輪系移栽機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.2.1 行星輪系非圓齒輪副的設(shè)計(jì)
        4.2.2 移栽臂部件定位裝置設(shè)計(jì)
        4.2.3 夾秧與推秧機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
    4.3 移栽機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真驗(yàn)證
        4.3.1 變型設(shè)計(jì)軟件的開發(fā)與介紹
        4.3.2 移栽機(jī)構(gòu)三維模型建立
        4.3.3 ADAMS運(yùn)動(dòng)學(xué)動(dòng)態(tài)仿真與驗(yàn)證
    4.4 本章小結(jié)
5 斜置回轉(zhuǎn)式水稻寬窄行缽苗移栽機(jī)構(gòu)性能試驗(yàn)研究
    5.1 核心工作部件物理樣機(jī)加工與裝配
        5.1.1 移栽臂殼體 3D打印技術(shù)的應(yīng)用
        5.1.2 零件的機(jī)加與裝配效果
    5.2 試驗(yàn)臺(tái)架與整機(jī)系統(tǒng)構(gòu)建
        5.2.1 核心工作部件動(dòng)力連接設(shè)計(jì)
        5.2.2 行走輪相對(duì)位置改進(jìn)
        5.2.3 寬窄浮板設(shè)計(jì)
    5.3 水稻缽盤育秧
        5.3.1 育秧準(zhǔn)備
        5.3.2 閉鎖式水稻工廠育秧
    5.4 核心部件運(yùn)動(dòng)學(xué)與性能驗(yàn)證試驗(yàn)
        5.4.1 高速攝影軌跡與姿態(tài)驗(yàn)證
        5.4.2 取苗與栽植驗(yàn)證試驗(yàn)研究
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3802487