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随着我国棉花裸苗育苗及移栽技术的的不断成熟,棉花裸苗移栽得到了大面积的推广。但是以人工作业为主的取喂苗工作环节成为制约裸苗全自动移栽的重大障碍,自动取喂苗机构作为实现棉花裸苗全自动移栽的关键部件,对提高移栽效率、减轻劳动强度及提高栽植质量影响至关重要,因此对棉花裸苗移栽自动取喂苗机构的研究具有重大意义。本文结合链夹式裸苗移栽机构的作业要求及穴盘棉苗的拔取力学特性,对棉花裸苗移栽自动取喂苗机构进行了设计及试验研究,主要研究内容与结论如下:(1)通过对棉苗拔取力学特性理论分析与试验研究,找出了拔苗角度是影响拔苗力大小与断根总的主要因素;确定了苗夹末端张开宽度取值范围为22mm≤x≤30mm,苗夹离苗盘上端面距离取值范围为0≤s≤7.36cm;确定了最合适拔苗方式为垂直苗盘方向拔苗,最大拔苗力为3.85N;测得棉苗茎秆单位长度的平均压缩屈服极限值为7.04N/mm;(2)根据链夹式裸苗移栽机构的作业要求及穴盘棉苗的拔取力学特性,设计取喂苗运动轨迹,根据轨迹设计一种适用于棉花裸苗移栽的双工位自动取喂苗机构,该机构可满足定点取苗定点喂苗、垂直拔苗水平喂苗的作业要求;(3)对取喂苗机构各主要运动构件分别建立运动数学模型,并对其进行运动学与动力学分析,得到苗夹在任意时刻的空间位置、速度及加速度关系式,找出了偏置曲柄滑块机构传动角、转动滑块滑行距离及苗夹在拔苗过程中拔苗角度的变化值是影响苗夹取喂苗效果的主要设计参数;(4)为了使取喂苗机构苗夹取喂苗点位置更加精确及运行更加平稳,特对影响苗夹取喂苗效果的偏置曲柄滑块机构传动角、苗夹取苗位置及苗夹拔苗角度等主要设计参数进行优化设计:偏置曲柄滑块机构两极限位置传动角在xE2=437.27,xK2=147.64时共同取得极大值γ1=γ2=25.88°,偏置曲柄滑块机构在此条件下运动,滑块所受最大摩擦阻力最小,机构运行最平稳可靠;苗夹夹苗点至偏置曲柄滑块机构滑块距离b3取150mm、支撑盘半径RP取225mm时,苗夹取苗位置偏差ΔS最小,取苗最精确;在滑道E2F2段投影直线斜率K=39.14时,苗夹偏移量取得极小值0.87,此时滑道E2F2段与z轴方向夹角Δφ=1.41°,优化后苗夹的最大偏移量△l’(max)=d1/cos△φ=0.87,即苗夹在拔苗过程中的偏移量较优化前降低了60.1%,苗夹拔苗更精确;(5)通过前期验证试验,对取喂苗机构苗夹开口、拉线松弛长度及齿轮直径等进行了改进。在机构改进基础上进行单因素与多因素正交试验,确定了影响机构取喂苗效果的各因素水平的最优组合:曲柄转速取40r/min、苗夹夹持力取7.14N、苗夹夹持棉苗茎秆位移取30mm,在此条件下,机构实现平稳、高效、精确取喂苗作业。