课程毕业设计375半自动烟草移栽机设计说明书 - 图文

河南科技大学课程设计

河南科技大学

专业课程设计说明书

——自走式烟草移栽机

学院： 农业装配工程学院 专业班级： 农自122班 姓名： 黄玉成 指导老师： 金鑫 联系方式： 13015568463

2016.4.16

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自走式烟草移栽机设计

摘 要：为了实现烟苗机械化移栽，分析了国内外各种移栽机的结构特点，确定以鸭嘴圆盘

式栽植器为研究对象，在分析鸭嘴圆盘式栽植器的运动轨迹和特征参数的基础上，完整地确立了挠性圆盘式移栽机的基本参数：栽植频率、栽植株距、机组前进速度等。本文的设计结构对于鸭嘴圆盘式移栽机的设计和使用具有重要的指导意义。

关键词：烟苗；移栽机；鸭嘴圆盘

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1 研究内容

（1）移栽机类型的选取

根据国内国外各种移栽机机型，分析各自的结构及特点，了解它们的工作原理，从中得出本课题所需机型。

（2）栽植器类型的选取

根据各种现有的栽植器，分析各自工作原理以及各自适用移栽秧苗的类型，选择适合烟苗移栽的、成本低廉的、结构简单实用的栽植器。

（3）移植器的运动轨迹分析

根据选择的鸭嘴圆盘式栽植器，运用零速投苗原理，分析投苗规律、鸭嘴运动规律以及放苗点等。

（4） 栽植器结构分析

分析栽植器具体结构，透彻了解其工作原理及工作过程。其中包括鸭嘴开启控制原理以及动力传动路线等。

（5） 链条链轮选取

根据移栽机的功率、速度等参数，选择适合传动的链条和链轮，并对其进行设计计算。

（6） 凸轮轨迹计算

根据鸭嘴开启角度以及烟草最大叶直径设计计算鸭嘴调节凸轮，并保证其工作顺畅，适合生产需要。

（7）本项目采取的技术路线如下：

图1 技术路线

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2 移栽机的类型与特点

国内移栽机种类较多，主要有钳夹式、链夹式、导苗管式及挠性圆盘式等类型。 2.1钳夹式移栽机［8］

（1）钳夹式移栽机结构形式与特点

钳夹式钵苗移栽机多采用链条钳夹式，这种移栽机最大的优点是移栽平稳，种苗直立度较高，工作效率在较低速的情况下，可以保证不漏苗；在高速的情况下，由于是人工喂苗，工作效率大大下降，漏苗、缺苗率大大增加。这种移栽机的应用较少，有被淘汰的趋势。

图2 自走式移栽机

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钳夹式移栽机的主要优点是结构简单，株距和栽植深度稳定，适合栽植裸根苗和钵苗。缺点是栽植速度慢，株距调整困难，嵌夹容易伤苗，栽植频率低，一般为30株/min。 2.2 链夹式移栽机

（1） 链夹式移栽机的结构形式与特点

链夹式移栽机与钳夹式移栽机的工作过程基本相同。入图4所示，链夹式移栽机的钳夹安装在栽植环行链上，链条一半由地轮驱动，当嵌夹转动到上不处于水平位置时，由人工将烟苗喂入到打开的嵌夹内，当嵌夹转动进入滑道后，嵌夹关闭，烟苗被夹住，并随嵌夹向下输送，当烟苗达到与地面垂直时，嵌夹脱离滑道，自动打开，烟苗随着落入开沟器开出的沟内，此时烟苗根部被回土流覆盖，在镇压轮的压力下将土壤压实，完成栽植过程。链夹式移栽机的性能与钳夹式移栽机相似。

1.开沟器 2.机架 3.滑道 4.秧苗 5.栽植环形链 6.嵌夹 7.地轮

8.传动链 9.镇压轮

图2 链夹式移栽机

2.3 导苗管式移栽机［9］

（1） 导苗管式移栽机的结构与特点

导苗管式钵苗移栽机是一种新型的钵苗移栽机械。这种移栽机的特点是：有一个水平喂苗盘和一个垂直或倾斜的将钵苗送入开沟器的导苗管。根据钵苗进入苗沟的形式不同又分为推落式、指带式和直落式三种。我国导苗管式移栽机主要有(1)水平回转喂入杯式：黑龙江农垦科学院研制的2ZB-4型杯式钵苗移栽机；中国农大研制的2ZDF型半自动导苗管式移栽机［10］；山东泰安与吉林工大合作研制的

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2ZY-200型移栽机。(2)带喂入式：山东工程学院研制的2ZG-2型喂入式钵苗移栽机

［11］

。

1.导苗管 2.扶正器 3.分钵器 4.输送带

图4 导苗管式移栽机

2.4 挠性圆盘式移栽机

2.4.1圆盘式移栽机结构与特点

圆盘式移栽机［12］主要由机架、开沟器、栽植器、镇压轮、放苗架、以及传动系统组成。挠性圆盘一般由两个金属圆盘组成。工作时，开沟器开沟，由人工将烟苗一株一株地放到栽植器的钵体内，秧苗进入鸭嘴待栽，当栽植器旋转到最低点的时候，由凸轮控制鸭嘴打开，这时秧苗在自身重力作用下，落入穴中。设在机架后部的注水装置，在栽植器支臂的作用下开启，将肥料、药水注入穴坑，此时土壤正好从开沟器的尾部流回到沟内，形成回土流，将烟苗扶持住，镇压轮将秧苗两侧的土壤压实，完成栽植过程。

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3 栽植器方案选取

3.1 方案一 滑道分钵轮式栽植器 （1）工作原理

滑道式栽植器［13］主要工作部件为滑道和分钵轮(见图6)。滑道采用宽50mm、高80 mm 的槽形结构，可以有效防止钵苗的侧翻，它可以分为上滑道和下滑道两段，其工作原理为：钵苗在自身重力作用下，自间歇工作的喂入机构成排滑入栽植器的上滑道并排队等候，分钵轮在地轮的带动下有序地将钵苗逐个送入下滑道，在弧形导向滑道的导引下保持直立状态落入由开沟器开出的苗床内。为了保证栽植器正常工作，首先是滑道的倾角必须满足要求，使钵苗在滑道内能够在重力作用下自动下滑并且不会翻倒。钵苗在滑道内滑动的影响因素很多，钵苗的湿度、形状以及所受的重力、支持力和摩擦力都会对栽植器的工作稳定性产生影响。栽植器工作稳定性，即栽植器在进行移栽工作时，钵苗能够顺利下滑通过上、下滑道，并被分钵轮按次序逐个分钵而不出现翻滚和卡堵。 （2） 优缺点

优点 : 钵苗自动喂入，无需人工操作，速度快，频率高，能达到180株/min。 缺点 ：钵苗在移栽过程中易滑落和翻到，稳定性较差。 3.2 方案二 双输送带式栽植器 （1）工作原理

如图7所示，钵苗2呈直立状态成组依次送到栽植器水平输送带上（a-b段），水平带带动直立的钵苗沿水平方向输送至带端沿圆周顺时针翻转90°（b-c段）平躺在输送带上，再由倾斜输送带向斜下方输送到带端（c-d段），沿带缘又逆时针翻转90°直立（d-e段）后落至开沟器开出的沟内（e-f段），经覆土轮覆土和镇压轮镇压完成整个栽植过程。

（2）优缺点

优点：多株喂入，速度较快，结构简单，经济性好。 缺点：钵苗容易被抛起，立苗率较低。 3.3 方案三 分土靴式栽植器 （1）工作原理

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栽植器由喂入机构和栽植装置组成。喂入机构由喂入盘、拨轮、槽轮机构、齿轮传动等组成。栽植装置结构如图8所示，由导苗管、分土靴、弹片、摆臂、导杆、连杆等组成。工作原理是：人工将钵苗送入到喂入机构的拨轮上，在拨轮的带动下绕喂入盘面作间歇转动，到达导苗管上方时，经导苗管落入分土靴中，此时拨轮处于停止状态，分土靴也在弹簧的作用下处于关闭状态；槽轮转动，分土靴在槽轮(此时槽轮也起凸轮作用)、摆臂、导杆以及连杆的作用下打开，释放保存在分土靴中的钵苗，在弹片的扶持下，将钵苗送入穴坑内，完成栽植作业。 （2）优缺点

优点：减少钵苗损伤率，立苗率高。 缺点：结构复杂，成本高。 3.4 方案四 鸭嘴圆盘式栽植器

（1）鸭嘴式圆盘栽植器的结构和工作原理

如图9所示，挠性圆盘鸭嘴式栽植器，共有四组鸭嘴式苗夹。栽植器由主动轮盘、被动轮盘、曲轴、鸭嘴上盖、左盒轴、右盒轴、鸭嘴左下盖、鸭嘴右下盖、鸭嘴调节凸轮及压板组成。

图5 分土靴式结构简图

移栽机工作时，机器前进，开沟器破土成沟，由人工将烟苗放入旋转到上部的鸭嘴内，鸭嘴在平行四杆机构作用下始终指向地面，随同圆盘旋转。当鸭嘴到达最底部时，鸭嘴在鸭嘴调节凸轮与压板的相互作用下打开，烟苗脱离鸭嘴接触地面，落入开沟器开好的沟中，随后覆土轮覆土、镇压轮镇压，烟苗即被栽植。机器不断前进，人工连续有节奏地将秧苗送入鸭嘴，秧苗被成行地栽入土中。 （2）优缺点

优点：立苗率高，稳定性好。 缺点：速度相对较慢。

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3.5 小结

根据我国现阶段经济现状，对于成本较高的不太适用。考虑到移栽机一般都由农民直接使用，所以应采用结构简单，便于操作的移栽机。经上述分析考虑，决定采用鸭嘴圆盘式栽植器。

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4 传动部分设计计算

由于移栽机是在田间工作，工作环境恶劣，不宜采用齿轮传动。所以就选择了链轮传动，链传动主要用于要求可靠，两轴相距较远的场合。链传动是一种挠性传动，它由链条和链轮（大链轮和小链轮）组成。通过链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力。

图6 传动部分

由于移栽机的移动速度不超过15m/s，推荐适用的最大传动比不大于8。 链轮轮齿要具有足够的耐磨性和强度。由于小链轮轮齿的啮合次数比大链轮多，故小链轮应采用较好的材料制造。

根据拖拉机功率得出移栽机的功率P?14马力?14?0.735kw?10kw

传动比有两个取值i1?1和i2?1.8，以便调整株距。由i1?1和i2?1.8可得株距

L1?942mm（适合大株距作物）和L2?520mm。根据烟苗的栽植密度，所以本文采用第二种传动比，即计算取i?1.8。

根据移栽机工作速度V?1.5Km/h，计算出地轮轴上链轮转速n1?54r/min。 1）选择链轮齿数

取小链轮的齿数z1=9，大链轮的齿数z2?i?z1?1.8?9?16.2，取大链轮齿数

z2?17

2）确定计算功率

由表9-7查得Ka?1.0，由图9-13［15］查得Kz?1.52，单排链，则计算功率为

Pca?KaKzp?1.0?1.52?10?15.2kw 主动链轮转速n1?54r/min 3）选择链条型号和节距

由Pca?15.2kw 和n1?54r/min查图9-11［15］，可选28A-1型。查表9-1［15］，链条节距为44.45mm。

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4）计算链节数和中心距

由于链条的布置是中心线与水平面有夹角，松边在下，由表9-8［15］， 初选中心距a0?30p?30?44.45?1333.5mm 取a0?700mm ，相应的链节节数为

Lp0?2a0z1?z2z?zp70010?1717?1044.45??(21)?2??()?45.67 p22?a044.4522?700取链长节数Lp?44节。

查表9-8 中得到f1?0.24896，则链传动的最大中心距为

a?f1p2Lp?(z1?z2)?0.24896?44.45?2?44?(10?17)??675mm 5）计算链速v，确定润滑方式 n1z1p54?10?44.45v???0.4m/s

60?100060000由v?0.4m/s和链号28A-1，查图9-14［15］可知采用定期人工润滑。 6）计算压轴力 有效圆周力为Fe?1000P10?1000??25000N v0.4??链轮水平布置时的压轴力系数KFp?1.15，则压轴力

Fp?KFpFe?1.15?25000?28750N

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5 移栽机总体结构

5.1 总体结构

移栽机主要由悬挂部件、栽植工作部件组成、浇水施肥装置组成。 （1）悬挂部件：由立柱、主梁及悬挂装置组成。

（2）栽植工作部件组：包括地轮、仿行架、开沟器、栽植器、覆土轮、镇压器、苗箱、座位及传动机构。

（3）栽植器结构

栽植器是移栽机的核心机构，该机采用的是挠性圆盘式鸭嘴式栽植器，共有四组鸭嘴式苗夹。栽植器由主动轮盘、被动轮盘、曲轴、鸭嘴上盖、左盒轴、右盒轴、鸭嘴左下盖、鸭嘴右下盖、鸭嘴调节凸轮及压板组成。机构如图12所示。

主动轮盘的连接杆上端固定设有左盒轴，与其对应的被动轮盘的连接杆上设有右盒轴，左右盒轴上轴接鸭嘴上盖两边，苗盒底部为轴接在鸭嘴上盖上的鸭嘴左、右下盖组合，被动轮盘上固定有鸭嘴调节凸轮，压板与鸭嘴右下盖组合成一体。鸭嘴在鸭嘴调节凸轮与压板的相互作用下打开，而由鸭嘴左右下盖组合里外两侧的鸭嘴开启凸轮组合控制左右鸭嘴开启的同步性。

主动轮盘的连接杆上端固定设有左盒轴，与其对应的被动轮盘的连接杆上设有右盒轴，左右盒轴上轴接鸭嘴上盖两边，苗盒底部为轴接在鸭嘴上盖上的鸭嘴左、右下盖组合，被动轮盘上固定有鸭嘴调节凸轮，压板与鸭嘴右下盖组合成一体。鸭嘴在鸭嘴调节凸轮与压板的相互作用下打开，而由鸭嘴左右下盖组合里外两侧的鸭嘴开启凸轮组合控制左右鸭嘴开启的同步性。

图7 鸭嘴圆盘式移栽机结构简图

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主动轮盘的连接杆上端固定设有左盒轴，与其对应的被动轮盘的连接杆上设有右盒轴，左右盒轴上轴接鸭嘴上盖两边，苗盒底部为轴接在鸭嘴上盖上的鸭嘴左、右下盖组合，被动轮盘上固定有鸭嘴调节凸轮，压板与鸭嘴右下盖组合成一体。鸭嘴在鸭嘴调节凸轮与压板的相互作用下打开，而由鸭嘴左右下盖组合里外两侧的鸭嘴开启凸轮组合控制左右鸭嘴开启的同步性。

（4）施肥浇水装置：由肥料箱、排肥器和水管组成。 5.2 烟草移栽机的用途及适用范围

移栽机适用于苗垄上移栽，采用13-21马力轮式拖拉机配套使用。具有平垄，成穴，栽苗，穴施水肥，打药覆膜的功能。可适用于烟草，辣椒，茄子，西红柿，甜菜，西瓜等营养钵体育苗作物的栽培。

适用范围：移栽田应平整，无坷垃，起垄要直且高度一致，垄沟深浅一致，秧苗茎高（80-120mm）,带有作物营养钵体育苗的秧苗栽培。 5.3 移栽机工作原理 5.3.1移栽机膜下水栽作业

移栽机膜下水栽作业时，前部开沟器把垄整平破土成沟，地轮通过链条将动力输送到移植系统。供水系统开启，肥、药水通过输水管输入移植器上的水盒内。移植手（人力）将秧苗放入栽植器上旋转着的秧苗杯内，秧苗进入鸭嘴待栽，当移植器的鸭嘴旋转至最低点（接触垄体）时，鸭嘴入土，在压臂的作用下，鸭嘴迅速打开形成穴坑，这时秧苗在自身营养体的重力和水的作用下落入穴中。同时，在支臂作用下，水盒内的限水阀提起，水盒中的水通过鸭嘴随同秧苗一同注入穴坑。在每对鸭嘴的根部各开设4个出水孔，使部分水从出水孔喷出泛起土壤，起到培土作用。同时清洗鸭嘴，确保开挖坑穴质量。秧苗移植后，机架后部铧式分土犁入土，形成覆膜垄床，挂膜轴上的地膜在压膜轮的作用下与垄床接触，最后由覆膜轮将土压在膜上，镇压轮镇压，完成地膜覆盖作业。 5.3.2移栽机膜上水栽作业

移栽机膜上水栽作业时不需要开沟器，地轮轴上的链轮通过链条将动力输送到栽植系统，同时，移植手（人力）将秧苗放入移栽器上旋转着的秧苗杯内，秧苗进入鸭嘴上方苗杯待栽，随着移植器的鸭嘴旋转到最低点时，开穴器（鸭嘴）刺破地膜，破土成穴。在压臂的作用下鸭嘴迅速打开，这时秧苗在自身营养体的重力下落入穴中，设在机架后部的注水装置，在移植器支臂的作用下开启，将肥，药水注入穴坑，完成整个移栽作业。

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5.3.3移栽机干栽作业

移栽机干栽作业时不需要浇水装置，其余作业过程和膜上水栽作业一样。把两个后支轮安装固定，移植手（人力）将秧苗放入移植器旋转着的秧苗杯内，秧苗进入鸭嘴待栽，当移植器的鸭嘴旋转到最低点时，鸭嘴入土，在压臂的作用下鸭嘴迅速打开形成穴坑，这时秧苗在自身营养体的重力下落入穴中，后部覆膜、覆土轮随即覆膜和覆土，完成整个移栽作业。 5.4 烟草移栽机的总体特性

移植器核心件应用偏置双圆盘四连杆旋转工作原理，采用秧苗杯、鸭嘴一体结构形式，鸭嘴开闭通过凸轮控制。动力转动成穴系统为链式转动的方式确保标准一致。能实现烟草优质栽培技术要求的田间群体长势均匀一致的标准，达到关键环节的六个一致，“穴坑大小一致，穴坑距离一致，栽苗深浅一致，穴施水一致，穴施肥一致，穴施药一致”并能有效地解决了用手抓实施窝肥易伤根苗的现象。工作时简单省力，采用绞性连接，方便调整。支撑地轮兼做主传动力。移植与覆膜两个系统结构紧凑，配合合理，稳定性可靠。 5.5 技术参数 整机形式 发动机动力 株距 栽植行数 适用条件 轮距 栽植效率 倒伏率 漏栽率 自走式 5.5HP 株距误差率 钵苗裸露率 ≤4% ≤3% 500m、550mm、整机尺寸（长×宽×1870mm×1240mm×600mm 单行 垄高≤400mm 750mm~860mm 2400株/行/小时 ≤5% ≤6% 高） 前轮轮距 后轮轮距 行走前进速度 移栽前进速度 倒档速度 投苗方式 苗杯个数 800~1100mm 830mm 860mm 2.5km/h 1.33km/h 1.4km/h 人工投苗 8个

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6 栽植器运动分析

6.1 栽植器组成

平行四杆机构（见图13）。主动轮盘上的连接杆为连杆AC，被动轮上的连接杆为DB，鸭嘴上盖为连杆AB。主动轮盘上的AC杆通过连杆AB与被动轮盘上的DB形成平行四边形机构，主动轮盘与被动轮盘的圆心处在同一水平面上，鸭嘴左右上下盖组合在弹簧作用下保持在水平位置，使鸭嘴处于闭合状态，且曲轴的长度与鸭嘴上盖的尺寸相等，即AB=CD，也就保证了鸭嘴的方向始终指向地面。 (2) 凸轮机构Ⅰ

图 8 凸轮机构Ⅰ

凸轮机构Ⅰ（见图14）。将压板简化为杆AE，当烟苗随着圆盘转到最底部时，与鸭嘴连成一体的压板已位于鸭嘴调节凸轮的下端，继续转动则凸轮上的滚轮受挤压而迫使右鸭嘴打开，用凸轮副同时打开左鸭嘴，当转到压板离开鸭嘴调节凸轮的位置时，在弹簧的作用下使鸭嘴回位到闭合状态。 (3) 凸轮机构Ⅱ

凸轮机构Ⅱ（见图15）。以A为转轴的左鸭嘴（主动鸭嘴）开启时通过鸭嘴开启凸轮副的相互作用，在主动力F的作用下使以B为转轴的右鸭嘴打开，当鸭嘴回位时，在位于鸭嘴左右下盖组成另一侧的安装方向相反的鸭嘴开启凸轮副和弹簧的作用下，使左右鸭嘴回位。 6.2 栽植器的运动分析 6.2.1 零速投苗原理

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栽植率是每一种移栽机必须保证的重要参数，为了提高栽植率，就应当减少钵苗在落进苗床瞬间的相对移动，即实现零速栽植。

由零速原理知，只有在钵苗保持绝对零速时投苗才能保证栽植率，下面具体分析这个移栽机是如何实现零速的。

图 9 凸轮机构Ⅱ

由点的合成原理，可知Va?Vc?Vt 其中 Va 钵苗的绝对速度 Vt 拖拉机前进速度 Vc 钵苗相对于拖拉机的速度

设地轮半径为R，链轮17齿的半径为r，角速度分别为?1和?2，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必须使R?1?r?2（此处的等式只代表数值，没有符号）。故知道R和r后，就可以找到一适当的传动比，使Vc和Vt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地保证钵苗的栽直率。

图10偏心圆盘平行四杆式栽植机构的运动轨迹

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当拖拉机的前进速度为0.6m/s时，可计算出圆盘的线速度 0.58m/s。此即为零速栽植时的最佳速度。

图11本项目所设计栽植机构的运动轨迹

6.3鸭嘴运动轨迹分析

图12 鸭嘴的工作轨迹

在图16所示的坐标系下，可以得到鸭嘴圆盘上边缘上任意一点的轨迹和运动方程：

x??Vt?t?Rz?sin(?盘?t) y?Rz?cos(?盘?t) 其中

x—鸭嘴水平方向位移 y— 鸭嘴垂直方向位移 Vx— 鸭嘴水平方向分速度

Vy— 鸭嘴垂直方向分速度

Vt— 机器前进速度

Rz— 栽植盘半径

?盘— 栽植盘转动的角速度

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t— 时间

?—特征参数，鸭嘴圆盘释放点的圆周速度Rz??盘与机组的前进速度Vt的比值，

??即

Rz?盘Vt，

鸭嘴的运动轨迹的形状取决于?值的大小，?的取值有三种可能：??1、??1、

??1，如图16所示。 （1）??1

??1时，挠性圆盘的运动轨迹为短摆线，此时，挠性圆盘的水平速度与机组运动方向一致，因此，对于移栽秧苗来说，无论挠性圆盘在哪一点释放烟苗，烟苗都存在与及其前进方向相同的水平分速度，换言之，从理论上就可以说明栽植的烟苗会前倾，不能保证栽植烟苗的直立度要求。 （2）??1

??1时，挠性圆盘的运动轨迹为摆线，且摆线上只有一个拐点，挠性圆盘在拐点上的水平分速度为零即仅存在一个零点C，除该点外，在其他任意点都与??1的情况相同，因此，λ=1时理论上可以保证烟苗的直立度。但你C点位于挠性圆盘轨迹的最底端，挠性圆盘在C点将烟苗释放后立即沿轨迹向前运动，由于烟苗具有一定的 长度，因此烟苗没有完全脱离挠性圆盘，挠性圆盘的运动仍将带动烟苗向前倾，故这种情况也不是理想的放苗条件。 （3）??1

图13 放苗点

??1时，挠性圆盘的运动轨迹为余摆线，即摆线上有环扣出现，在这种情况下，当挠性圆盘运动在A和B两个点上，其水平分速度为零。而在A、B两点之间都有向后的水平速度，且O点的向后水平速度最大。如果在A点释放烟苗，此时挠性圆盘具

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有垂直向下的速度分量，但是释放点较高，不利于秧苗的直立。如果在B点释放，挠性圆盘则具有垂直向上的分量，释放点同样较高。因此，实际的释放点应在余摆线的AB段之间，此时挠性圆盘有与机组前进方向相反的水平分速度，考虑到挠性圆盘释放烟苗后紧接着有回土流沿机器前进方向作用与烟苗，故在AB段之间释放烟苗较为适宜。

当??1时，如图17所示，余摆线的A点和 C点的水平分速度值为零。如果在A点时开始放苗，即鸭嘴式秧夹开始打开，那么在向下的运动过程中，将会使秧夹夹土，从而影响秧苗的栽植深度。另外，此时的放苗点较高，鸭嘴在A点以后的水平速度分量，有将烟苗向后推的趋势；如果在C点放苗，即在C点时，鸭嘴就打开，那么烟苗就有可能放在回土流上，使烟苗容易向前倾倒，而且在C点以后鸭嘴的向前水平速度分量会使烟苗更加向前倾斜，同时，由于烟苗在回土流上，栽植深度将会改变。

实际的鸭嘴张开时间如果在A点之后B之前，鸭嘴则可能夹土，所以鸭嘴打开的时间只能是在鸭嘴到达最低点时，即B处，而且理想状态是以较快速度打开。以降低放苗点，当烟苗接触地面后，并没有完全脱离鸭嘴，鸭嘴还有扶持作用，当鸭嘴完全离开烟苗时，覆土轮覆土、镇压轮镇压，完成栽植过程。 6.5 其它影响烟苗直立度的因素 6.5.1覆土器

由于我国地域辽阔，地形复杂，各地土壤质地也各不相同。在试验中发现，对于不同工况的土壤覆土方式也会对烟苗的栽直率造成严重的影响。对于质地松软的土壤，应采用刮板式覆土器。作业中在保证正常覆土量的前提下，应尽量减少覆土过程土壤对直立钵苗的冲击对于腐殖质较多的土壤．应改刮板式覆土器为圆盎式覆土器，以防残根断叶挂在覆土器柱上推倒秧苗。所以合理选用覆土器也能提高栽植效率和直立度。 6.5.2开穴器（鸭嘴）。

投苗装置：设置投苗装置的目的是缓解投苗人员的紧张程度和劳动强度，提高生产效率。投苗装置工作时每个苗杯中都提前由人工放置一棵钵苗，苗杯在送料齿盘的带动下在苗杯托架上运动，此时每个苗杯的底部由一个弹性薄片封闭，由于苗杯托架在移栽装置正上方是断开的，当苗杯运动至托架断开处时苗杯杯底由于失去支撑而弹开，此时移栽装置的接料口刚好到达打开苗杯正下方，钵苗由于自身重力落入移栽装置的接料口，空苗杯接着随送料齿盘转动，由苗杯托架的导轨将苗杯杯底闭合。从而完成了本次栽苗的送苗任务，代替人工适时投苗。

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图13

覆土镇压装置：覆土镇压装置主要由两个互成角度的覆土轮及柔性垄面仿形装置组成。工作时在覆土镇压装置的挤压作用下，钵苗稳定并牢固的压紧在泥土内，即覆土镇压器进行覆土和压密，用来压紧土壤，使根系与湿土严密接触。

图14

变速箱部分：变速箱动力输入由发动机通过主离合器输送至变速箱，其动力输出有四个，分别为行走部分动力输出、七连杆曲柄轴1动力输出、七连杆曲柄轴1动力输出和投苗盘动力输出。该变速箱的减速主要靠一对蜗轮蜗杆副来实现的，该对涡轮蜗杆副可以实现29的减速比，该变速箱可以提供三个行走速度，分别为前进速度、移栽行走速度和倒档速度。可以变换三个移栽传动比，分别对应的移栽株距为500mm、550mm和600mm。

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7 移栽机各参数之间的关系

烟草移栽机的基本参数包括：

栽植频率f，即单位时间内每行栽植的烟苗株数，一般用株/min表示 栽植株距L机器前进速度Vt 鸭嘴数量N

栽植圆盘转动半径Rz栽植圆盘转动角速度?盘 驱动轮半径Rd 传动比i

(1)栽植频率f、栽植株距L与机器前进速度Vt之间的关系

栽植频率f、栽植株距L与机器前进速度Vt之间的关系式为：

fVt??L60

因为该移栽机为半自动移栽机，喂苗为人工作业，烟草栽植频率受操作工的能力所限，一般为40～60株/分，所以在喂苗频率一定的条件下，机组的前进速度取决于栽植株距的大小。

(2)鸭嘴数量N、栽植圆盘转动半径Rz与株距L的关系 鸭嘴数量N、栽植圆盘转动半径Rz与株距L的关系式为：

2??RzfR??2??Rz??z盘?60?N??1

fVtNL?L602??Rz可求得N?

L(3)驱动轮半径、传动比与株距的关系

驱动轮半径Rd、传动比i与株距L之间的关系

2??Rd2??RzL??

N?iN??由上式可以得出，当鸭嘴数量N、驱动轮半径Rd一定时，株距L和传动比i成反比，且株距L只和传动比i有关。 (4)特征参数?与其它参数关系

??Rz??盘Rz??iVtRd

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由上式可以得出，当栽植圆盘半径Rz和驱动轮半径Rd一定的情况下，特征参数?的值只与传动比i有关。

由上式可以看出，当栽植圆盘转动半径和株距一定的情况下，可求得最大鸭嘴数量，当在栽植圆盘转动半径和鸭嘴数量一定的条件下，可求得最大栽植株距。

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8 设计总结

通过上述讨论得出以下结论：

(1)圆盘鸭嘴式栽植器的特征系数??1是圆盘鸭嘴式移栽机机正常工作的必要条件, 也是设计的依据。

(2)圆盘鸭嘴式栽植器的投苗点应当设计在余摆线最低点B 以后C 点以前, 并注意投苗点与开沟器的相对位置关系, 以避免将秧苗投放在回土流上。

(3)该机结构简单，操作调整方便，适应性强，配套动力合理，是农业生产的好助手。而且适合我国国情，便于推广。鸭嘴式烟草移栽机将开穴与移栽合为一体，实现了整棵秧苗从喂入到栽植，不仅动力消耗小，而且秧苗损伤率低，保证了机械鸭嘴的可靠性及后续烟苗的正常生长。

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