棉花移栽机设计论文

棉花移栽机的研究与设计
杨武
（山东技师学院）
摘要:根据作物育苗移栽的农艺要求，在分析了国内外众多移栽机的基础上优化
设计了适合棉花营养钵育苗移栽的的关键部件，并通过作业效果调查，分析研究了机械栽苗的一般规律，找出了影响栽苗效果的若干因素，确立了主要的工作部件的参数选择
关键词：移栽机营养钵棉花
1、引言
我国是棉花种植大国，无论是种植面积还是单位面积产量，都位于先进植棉大国的前列。

但与先进植棉大国相比，我们的棉花生产方式落后、经营规模小、劳动生产率低、生产成本比较高。

面对形势，围绕节本增效，建立技术、资金、信息密集的现代化棉花生产体系已成为当务之急。

其中包括不失时机地推广适用的棉花生产机械化技术。

例如棉花移栽机的推广。

棉花移栽的优点主要体现在以下几个方面：
(1)有利于培育壮苗和实现全苗密植，为以后棉花早发早熟奠定了基础。

(2)有利于增强棉花抗逆力，盐碱为害。

(3)降低了农民的劳动强度，提高了工作效率
2、设计方案的选择
通过调查研究，得知农民在移栽棉花的过程中遇到的最大问题不是移栽的速度，而是来回往返的挎苗所消耗的时间和精力，所以移栽机研究开发不应当单纯追求自动化和高速度。

鉴于此，作者本次设计的主要目的是降低农民的劳动强度，所以这套移栽机械并不追求高速度，而是以保证移栽质量为前
图1移栽机机构图
（1）拖拉机后轮（2）钵苗架（3.地轮（4）座位（5）链轮43（6）链轮17
（7）链轮17（8）链轮17（9）开沟器（10）吊杯（11）覆土板（12）镇压轮
工作原理：
工作时，由拖拉机后轮（1）驱动，带动后面的机构前行，同时，地轮（3）在驱动力的作用下转动，带动和地轮（3）同轴的链轮，然后此链轮带动链轮43（5）转动，同链轮43同轴的链轮15被迫转动，继而将力传给链轮17（6），于是放有棉花钵苗的吊杯（10）在链轮（6），链轮（7）和链轮（8）的共同作用下转动。

当到达图示位置时，吊杯在强制力的作用下打开，将钵苗放入由开沟器（9）开出的沟内，随后在覆土器（11）的作用下钵苗被固定，然后在镇压轮（12）的作用下，钵苗被牢牢压实，完成栽植工作。

为使结构简单，在工作过程中，由坐在座位（4）上的人将放在钵苗架（2）上的钵苗放到吊杯里面。

根据拖拉机的速度和链条的长度，将吊杯设计成共六个均匀分布在链条上。

3.2主要技术参数
作业行数1行、2行
挂接方式悬挂式
配套动力8.8KW轮式拖拉机
行距60——100cm（可调）
株距35cm
送苗方式人工送苗
3.3设计棉花移栽机械的原理
3.3.1零速原理
（1）零速原理
绝大多数农作物的秧苗都要求地上茎杆为直立状态（部分特殊作物除外，如番薯），因而对栽植工序或栽植质量的要求也都是直立状态。

因此欲要保持栽植秧苗的直立状态，必须要求定植瞬间秧苗或钵苗相对静止状态，也就是说，秧苗在绝对静止直立状态下进行覆土压实，因而要求在机器连续前进运动的情况下，为每一个栽植秧苗创造瞬间的相对静止状态，以便完成定植工作。

这就栽植机械的零速原理。

（2）保持零速
由上面的零速原理知，只有在钵苗保持绝对零速时投苗才能保证栽植率，下面便具体分析一下如何实现零速？
由点的合成原理，知Va=Ve+Vr，其中Va为钵苗的绝对速度。

设动力轮半径为R，链轮17的半径为r，角速度分别为w1和w2，欲使钵苗能够在绝对静止的情况下进行覆土压实，则必须使它的绝对速度等于零，从力学的角度来分析即须使Rw1=rw2（此处的等式只代表数值，没有符号）。

故知道R 及r后，就可以找到一适当的传动比，使Ve和Vr大小相等，但方向相反，即保持零速。

而在此刻投苗就可以最大限度的保证钵苗的栽直率。

棉花移栽机械的栽植机构和玉米穴播式栽植机比较相似，只不过由于棉花钵苗个体比较大的原因，相应的此机构也较大。

必须注意的是栽直率是每一种移栽机必须保证的一项数据。

3.3.2栽植机械的结构设计
秧苗栽制的工艺过程主要包括开沟、送秧入土、扶正、覆土、压实、浇水等工序。

由于输送机构和栽植机构是本次设计的核心，所以主要阐述这两个机构。

1、输送机构
栽植机构的输送机构如图（1）所示，移栽机输送部分主要由；固连在地轮上的链轮，张紧轮及固接在链轮上的吊篮构成。

工作时，由人工将钵苗放入到吊篮中，由移栽机完成输送，栽植及覆土工作。

通过计算知吊杯的线速度较低，在栽植手的时间控制范围之内。

2、栽植机构
栽植
道并被强制性打开，与此同时，钵苗也开始沿着钵管壁从钵管中脱落。

当到达投苗点时，打开杠杆已经全部打开，钵苗可以毫无障碍落入到开沟器开出的沟内，随后到来的覆土板开始对钵苗进行覆土，镇压轮开始镇压，完成栽植工作。

在从打开杠杆全部打开到恢复到原形的期间，杠杆并不是瞬间完成的，而是和打开一样也有一个滑道，使其慢慢关闭，所以对钵苗没有任何影响。

从资料上面查到的吊杯和观察山东理工大学的玉米钵苗移栽机所得的吊杯均为一边打开，作者认为一边打开具有以下弊端；
（1）主动挡板和从动挡板不能完全保持同步，阻碍钵苗的脱落，进而影响到钵苗的栽植率。

（2）结构较复杂，不易维修。

所以作者设计成两边均为主动打开，以克服上面两个弊端。

4、结论和总结
通过近四个月来对毕业课题的深入研究，我们掌握了棉花移栽机械的设计原理和步骤，同时也对自己所学的专业知识有了更深一步的认识。

本着降低农民移栽时的劳动强度和尽量提高工作效率的目的，我们设计出了一套完整的棉花移栽机械，通过理论分析，该机具基本能够满足使用要求。

但由于这是作者的第一次设计，难免存在不足，这些将在以后的设计和研制过程中得到完善。