农业机械学报

作者：蒋兰，吴崇友，汤庆，吴俊，关卓怀，刘赛赛

单位：农业农村部南京农业机械化研究所,农业农村部南京农业机械化研究所,农业农村部南京农业机械化研究所,农业农村部南京农业机械化研究所,农业农村部南京农业机械化研究所,农业农村部南京农业机械化研究所,

关键词：油菜移栽机;毯状苗;栽植机构;栽植轨迹;立苗;动力学分析

基金：国家重点研发计划项目(2023YFD2001001)、国家农业核心技术攻关项目(NK2022160302)、中国博士后科学基金项目(2023M740866)、江苏省农机新装备新技术研发与推广项目(NJ2024-01 )、江苏省现代农机装备与技术推广项目(NJ2024-20)和江苏省工业和信息产业转型升级专项资金项目(油菜(蔬菜)钵毯苗智能联合移栽机工程化攻关)

为探究油菜毯状苗移栽机非圆齿轮行星系栽植机构因前进速度提升，导致倒伏率升高的根本原因，对栽植机构运移苗、推苗到苗块落地的运动过程进行了分析，建立了栽植过程动力学模型，推导了苗块与秧针、推苗部件、土壤作用的运动受力方程和立苗平衡方程；分析了椭圆齿轮行星轮系栽植机构轨迹参数对苗块落地角度、角速度和立苗的影响；基于Matlab GUI编写了毯苗运动过程辅助分析软件，优化出一组能够满足油菜毯状苗栽植工作要求的轨迹参数(椭圆齿轮偏心率为1.5、齿轮模数为2.3mm、齿数为19、行星架初始安装角为38°、栽植臂与行星架初始相位角为42°、行星轮中心到秧针尖长度为142mm)；进行了栽植轨迹验证和对比台架试验。结果表明：在苗龄35d、苗高80mm油菜毯状苗、栽植频率220穴/min作业条件下，随着前进速度增加，倒伏率增加、栽植合格率降低；在小于该试验条件下理论计算的立苗临界前进速度670mm/s时，当前进速度为600mm/s时，栽植机构倒伏率为9.67%(较优化前降低68.81%)，栽植合格率为88.67%(较优化前提高31.69%)，苗块落地姿态好，满足油菜毯状苗的移栽要求，验证了理论模型正确性和轨迹参数优化合理性。该研究可为油菜毯状苗移栽立苗机理分析和栽植机构优化设计提供参考。

来源：2025年第4期

《农业机械学报》期刊编辑部

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