番茄移栽机构设计

努尔比艳·买来提依明

【摘  要】指出以人工方式移植番茄幼苗不仅劳动强度大，而且移植效率低，准直性也受到人为因素的影响。本文详细介绍了各种移植机的原理和特点，并对其优缺点进行了评述。最后，根据番茄幼苗的外观和结构特点，研制了番茄幼苗压抛装置。该装置采用曲柄滑块机构取苗压苗，采用锥形开合装置和铺板结构开洞移栽，很好地满足了机械番茄苗移栽的要求，并对其关键部件进行了详细描述。

【关键词】番茄移栽机;工作原理;关键部件设计

引言

种植机构是番茄插秧机的核心部件，其性能直接决定了整机的可靠性。本章将分析现有种植机构的工作原理，比较各种移栽机的优缺点，从而确定适合番茄移栽农艺要求的种植机构。通过理论分析和参数分析，确定整体和各部件的结构和设计参数，最终得到合理的设计模型。

1各类移栽机的原理及特点

目前，我国还没有明确统一的肝移植分类标准。在总结各机构研究的移植机原型和国内制造商开发的现有模型特点的基础上，提出了以下两种分类方法：

（1）根据自动化程度，可分为手动、半自动和全自动移植。

（2）根据插秧机移栽机构的机构特点和类型，可分为软盘式、旋转夹持式（包括链条夹持式和钳口夹持式）、鸭嘴式无落秧式（包括吊杯式和吊篮式）、导秧管式和曲柄多杆鸭嘴式。

下面将针对第二种种归类方式介绍目前各类移栽机的机理和移栽特点[1]。

1.1挠性圆盘式移栽机

本发明结构相对简单，在移植机械中使用较早。如图1所示。

工作原理：利用两个可弹性变形的柔性圆盘在聚合点和发育点夹持和松开幼苗，完成种植工作。随着送秧传送带的旋转，秧苗被输送到垂直方向，并随着垂直传送带向下移动。当幼苗到达播种机的聚合点时，它们被旋转的柔性圆盘播种机夹紧并与传送带分离，幼苗围绕柔性圆盘旋转。当幼苗被运送到发育地时，幼苗被播种机释放出来，然后在重力作用下落入准备好的土壤腔中，施工装置尾部的土壤回流到土壤腔中掩埋幼苗根，然后压实轮压实幼苗根处的土壤，完成整个种植过程[2]。

主要特点：不受苗木数量的限制，能满足小株距作物的移栽要求。圆盘通常由橡胶或薄钢板制成，制造成本低。种植深度不够稳定，承受载荷挤压寿命短，只能移植裸苗，适应性差。

1.2  回旋夹持式移栽机

旋转夹持式插秧机是一种利用旋转秧夹输送和种植秧苗的插秧机。链式夹钳和夹钳是种植机构的两种主要結构形式。如图2（a）（b）所示。

工作原理：当秧夹通过传动机构旋转到上端时，用手动方式将秧苗依次放入秧夹中。当用旋转机构将苗木夹紧输送到机构底部时，在相应控制机构的作用下，松开苗木夹具，苗木落入由施工装置打开的槽底，然后用覆土轮覆土，苗木夹具旋转拾起，进入下一个种植过程[3]。

主要特点：株距相对均匀，渗透深度相对稳定，结构简单，成本低廉。然而，调整株距不方便，机组运行速度慢，夹苗容易损坏苗木，移栽成功率低。

1.3  鸭嘴一吊杯式移栽机

鸭嘴悬挂式杯插秧机是一种利用悬挂式鸭嘴插秧机送苗、植苗的种植机构。如图3所示。

工作原理：在机组推进过程中，转盘匀速旋转，安装在转盘上的挂杯播种机始终垂直于地面，幼苗通过喂秧器放入旋转挂杯，在挂杯内处于自由状态。当播种机转动与地面垄面接触时，底端的鸭嘴构造装置刺入土壤，同时鸭嘴装置在凸轮机构的压力下打开，幼苗自然自重落入苗腔，完成的播种[4]。

特点：苗木移植垂直度好，在输送过程中不受任何冲击，苗木成活率较高，也可用于薄膜移植。但是，移植质量受机组前进速度和自身圆周运动速度的影响，运行速度慢。

1.4曲柄多杆式鸭嘴移栽机

曲柄多杆鸭嘴插秧机属于一种新型插秧机，与鸭嘴悬挂杯插秧机相似，选用鸭嘴插秧机作为埋件。不同之处在于曲柄多杆鸭嘴移栽机的移栽机构采用平面联动机构，其类型多样，适应性强，如图4所示。

工作原理：插秧机前进过程中，传动机构带动连杆做平面运动。鸭嘴插秧机安装在连杆的末端。抛秧时，插秧机的水平速度与插秧机的水平前进速度相等或相反，从而保证抛秧时的水平速度为零。同时，鸭嘴在移动过程中垂直于地面。保证插秧机结构的垂直度，保证秧苗的垂直度[5]。

主要特点：整机轻便灵活，性能稳定，结构简单，可用于薄膜移植，适应性好。

根据上述种植机构的特点和本课题的要求，选择曲柄多杆鸭嘴移栽机作为本课题的种植机构进行改进。这种插秧机结构简单，加工精度要求低，可调范围大。传统插秧机依靠改变插秧机的运行速度和传动比来提高插秧性能，相比传统插秧机具有更多的选择和灵活性。

2关键部件的设计

2.1番茄秧苗压取机构的设计

为了保证蔬菜育苗移栽的准直性，需要一种能够垂直取苗压苗的机构来取苗压苗。整个机构通过曲柄摇杆机构实现垂直上下动作，压苗装置将蔬菜苗压入番茄苗开沟抛秧机构，保证移栽的准直。

2.2番茄秧苗开沟投放机构的设计

蔬菜育苗开沟抛秧机构不仅起到导苗的作用，还可以开坑育苗。圆锥开沟器是蔬菜育苗开沟抛秧机构的关键部件。两个圆锥形开松机组合成一个圆锥体，通过销钉与两侧带弹簧的立柱连接，圆锥形开松机中间有一个凹槽，当圆锥形开松机随着压秧装置向下移动到撒盘位置时，两个圆锥形开松机绕销钉旋转撒开，达到开坑撒秧的效果。

3结论

本发明利用曲柄滑块机构取苗压苗、锥形开闭装置和铺板的结构进行露天移栽。该装置取代了人工移栽操作，高效、直地移栽蔬菜苗，很好地满足了机械移栽蔬菜苗的要求。

参考文献：

[1]热木汉.浅谈加工番茄机械化生产技术[J].新疆农机化，2014（01）：39-40.

[2]李景霞.谈加工番茄移栽全程作业增产模式应用与推广[J].农机使用与维修，2014（02）：78-79.

[3]阿哈提.浅谈加工番茄移栽机械化作业增产模式[J].农机科技推广，2014（01）：25-27.

[4]曹志华.番茄全程机械化种植技术在昌吉市的推广与应用[J].农村科技，2012（12）：61-62.

（作者单位：新疆维吾尔自治区塔城地区乌苏市西大沟镇农机站）