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水稻插秧机分插机构的研究进展


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第 1 9卷   第 2期  
20 0 3年   3月 

农 业 工 程 学 报 
Tr n a to s o  he CSAE a s c i n   ft    

Vo . 9 No 2 11   . 
M a. r  20  

03 23  

水 稻 插 秧 机 分 插 机 构 的 研 究 进 展 
陈 建 能  ,赵  匀 
(. 江 大学 ; 2福 建 农林 大学 ) 1浙 .  

摘 要 : 插 机 构 是 水 稻 插 秧 机 的 主 要 工 作 部 件 。 性 能 决 定 其 插 秧 质 量 、 作 可 靠 性 和 单 位 时 间 的 插 次 。 文 总 结 了 目前  分 其 工 该 2种 主 要 类 型 的 分 插 机 构 ( 柄 摇 杆 分 插 机 构 和 行 星 轮 系 分 插 机 构 ) 研 究 进 展 。 析 比 较 了 这 2种 机 构 的 优 缺 点 。 提 出  曲 的 分 并
进一 步研 究 的方 向 。   关 键 词 :水 稻 插 秧 机 ;分 插 机 构 ; 究 进 展  研

中 国 分 类 号 :¥ 3 . 1 2 3 9 

文献 标识 码 : A 

文 章 编 号 : 0 2 6 1 ( 0 3 0 — 0 30   1 0 —8 9 2 0 ) 20 2 — 5

1 引  言   
分 插 机 构 是 水 稻插 秧 机 从 秧 群 中分 取 一 定 数 量 的  秧 苗并插入 土 中的机构 , 是 插秧机 的 主要工 作部件 , 它   其 性能决定 插秧 质量 、 作 可靠性 和单 位时 间的插 次 。 工   因 而 分 插 机 构 从 水 稻 插 秧 机 问 世 以来 一 直 是 研 究 的热  点 。 究 主 要有 两 个 方 面 : 是 如 何 保 证 插 秧 质 量 , 研 一 即如  何 实 现 插 秧 时 的秧 爪 轨 迹 和 姿 态 ( 秧 角 和 插 秧 角 ) 达  取 , 到 不 伤 秧 、 钩 秧 、 漂 秧 、 苗 好 和 返 青 快 ; 是 如 何  不 不 立 二 提 高 单 位 时 间 的插 次 。 目前 生 产 的 水 稻 插 秧 机 分 插 机 构  主 要 是 曲 柄 摇 杆 式 L ] 普 通 插 秧 机 ) 行 星 轮 系  1 (   和

式 [ qo( 速 插 秧 机 ) 1 ]高 。 的机 构 。本 文 总结 它 们 的研 究 与  应 用 情 况 ; 提 出分 插 机 构进 一 步 研 究 的 方 向 。 并  

2 曲 柄 摇 杆 式 分 插 机 构 
曲柄 摇 杆 分 插 机 构 的水 稻 插 秧 机 是 1 8 9 7年前 成 型  机 中较 成 熟 的 分 插 机 构 , 于 其 良好 的 插 秧 质 量 而 被 广  由 泛 应用于各 种机 型 , 使在 2 即 0世 纪 9 0年 代 , 市 场 占  其 有 率 很 大  引。其 机 构 简 图如 图 1  。

/| ,  

1曲柄 . 秧拨 叉

2摇杆 .

3 栽 植 臂 体 ( 杆 ) 4 推  . 连 . 6推 秧弹 簧 . 7 凸轮  .

5推 秧杆 .

图 1 曲 柄 摇 杆 分 插 机 构 简 图   
Fi 1 S he t   a r m  fc a k a d g.   c ma i dig a o   r n   n   c r c e — r ta s l n i g me h n s o k r a m  r n p a tn   c a i m 

的 回带 、 秧 和 漏 插 , 提 高 插 秧 质 量 , 配 有 推 秧 装  漂 以 还 置 ,1¨。推 秧 装 置 是 由 曲柄 带 动 凸轮 7转 动 推 动 推 秧  L   拨 叉 4压 缩 推 秧 弹 簧 6 。随着 凸 轮 半 径 的增 大 弹 簧 变 形  量 增 大 , 后 曲 柄 上 的 凸 轮 和 推 秧 拨 叉 分 离 , 轮 对 拨  随 凸 叉 的 作 用 力 突 然 消 失 , 推 秧 弹 簧 的 作 用 下 , 叉 将 推  在 拨 秧 杆 5快 速 推 到底 部 , 成 推 秧 过 程 。 完   设 计 与 研 究 大 多 采 用 优 化 方 法 : 过 运 动 学 或 动 力  通 学 分 析 , 出 数 学 模 型 , 定 目标 ( 目标 或 多 目标 ) 得 确 单 函  数 和 约 束 方 程 , 化 得 到 较 优 参 数 , 来 陆 续 对 机 构 进  优 后 行 改 进 设 计 以 提 高 插 秧 质 量 和 单 位 时 间 的插 次 。   2 1 运 动 学 特 性 的 研 究  . 运 动 学 的研 究 主要 是 为 了 得 到 能 够 实 现 插 秧 要 求  ( 爪轨迹和姿态 ) 一组机 构参数L ] 秧 的 I 。     赵 匀 等 对 推 秧 装 置 的 凸 轮 和 拨 叉 进 行 分 析 , 出 优  提 化 方 案 并 试 制 样 机 进 行 试 验 , 方 案 能 大 大 降 低 振 动 和  该 磨 损 u 。 白海 英 等 从 质 点 动 能 定 理 出 发 , 对 推 秧 装 置  ] 也 进 行 运 动 分 析 , 到 改 进 凸 轮 轮 廓 的 方 案 , 少 凸 轮 的  得 减 磨损 和整机的振动L。 2  J 陈 德 俊 、 杭 湘 等 采 用 了轨 迹 再 现 的 方 法 , 究 了  胡 研 适 合多熟制水稻插秧 的分插机构I。 4 即先 给 定 秧 针 轨 迹  ] 的 几个 特 征 点 , 过 运 动 分 析 得 到 与 这 些 预 定 特 征 点 距  通 离 最 小 的 目标 函 数 , 列 出 约 束 函 数 , 用 随 机 方 向 法 , 并 采   优 化 得 到 最 佳 机 构参 数 。   邵 陆 寿 等 则 以插 穴 大 小 适 中 为 目标 函数 , 以保 证 秧  苗 垂 直 下 插 、 爪 不 刮 撞 已插 秧 苗 、 爪 入 土 和 出 土 姿  秧 秧 态 为 约 束 条 件 , 优 化 方 法来 确 定 机 构参 数 L 。 用 6  ] 2 2 动 力 学 特 性 的研 究  . 传 统 的 动 力 学 分 析 方 法 是 质 量 中心 轨 迹 法 。但 赵  匀 、 义 斌 等 指 出 这 种 做 法 是 不 合 理 的 , 为 它 既 没 有  应 因 探 讨 质 心 的加 速 度 , 没 有 涉 及 其 振 动 源 、 也 曲柄 和 摇 杆  转 动 中心 的作 用 力 以及 驱 动链 的 作 用 力 的 波 动 [ q。还  8] .

该 机 构 中 曲 柄 1是 主 动 件 , 满 足 秧 爪 3特 殊 运 动  能 轨 迹 和 姿 态 的要 求 , 证 良好 的 插 秧 质 量 。 为减 少 秧 苗  保
收 稿 1 : 0 2 0 — 1 修 订 1期 :0 20 一 1 3期 2 0 — 53 3 2 0 —8 O 

基 金 项 目 : 家 自 然 科 学 基 金 项 目 ( 0 7 1 7 ; 建 农 林 大 学 青 年  国 52 53 )福
教 师 基 金 项 目 ( 2 4  0 A0 )

作 者 简 介 : 建 能 . 士 生 . 师 , 江 大 学 生 物 工 程 与 食 品 科 学 学  陈 博 讲 浙 院 l 州 市金 山 福 福 建农 林大学 机 电工程学 院 .50 2 3 00 

有 一 种 传 统 的 方 法 是 图解 法 : 即利 用 图 解 方 法 求 得 周 期  内 曲柄 转 动 几 个 位 置 时 各 铰 链 点 作 用 力 、 条作 用 力 和  链 机 构 的惯 性 力 来 研 究 动 力学 性 质 。 是 图解 法 不 仅 存 在  但 和 质 量 中心 轨 迹 法 一 样 的 不 足 , 且 工 作 量 较 大 , 能  而 不 对周期 内各点作分析 , 差也较 大 。 误   为增 加 该 机 构 的插 次 和 减 少 振 动 , 赵匀 等 从 动 力 学  的 角 度 进 行 机 构 分 析 和 试 验 验 证 , 到 其 振 动 源 作 用 力  得 的 周期 变 化 规 律 [ 。动 力 学 分 析 突 破 传 统 的分 析 : ) 8 叫¨ 1 

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农 业 工 程 学 报 

考 虑 了推 秧 装 置 在 工 作 过 程 中对 机 构 的影 响 , 不 是 把  而

机 构 简 化 为 曲柄 摇 杆 机 构 来 分 析 ; ) 变 了传 统 的将 驱  2改 动 曲柄 链 条 的作 用 力 简 化 为 力偶 矩 来 分 析 ; ) 虑 了非  3考 定 向转 动 的 两 相 邻 杆 件 绞 结 点 的 摩 擦 矩 。 ) 出 了 动 力  4提 学 方 程 逐 次 求 解 的 方 法 , 大 简 化 了 动 力 学 方 程 的 求  大 解 。通 过 他 们 的 动 力 学 分 析 , 到 了 与 实 际 基 本 相 符 的  得 计算机模 型 , 为结 构 优 化 提 供 了理 论 依 据 。如 采用 曲 柄  附 加 平 衡 块 和 改 变 缓 冲垫 刚 度 的 方 法 , 以平 衡 或 减 少  可 部 分 惯 性 力 , 高 单 位 时 间 的插 次 。 提   到 目前 为 止 对 该 类 型 的分 插 机 构 的研 究 是 比较 全  面 的 。 是 该 机 构 由于 其 固有 运 动惯 性 力 的作 用 以 及 推  但 秧 装 置 的 存 在 , 得 作 用 在 曲柄 轴 上 的 力 随着 单 位 时 间  使 内插 次 的提 高 , 动 逐 渐 增 大 , 起 机 架振 动 , 件 磨 损  波 引 部 加 快 , 重 地 影 响 了 插 秧 质 量 , 就 限 制 了工 作 效 率 的  严 这 提 高 。该 机 构 的 实 际最 高 插 次 为 2 0 r mi 5  / n左 右 , 再  若 提高插 次, 动就会加剧 , 振 以致 无 法 正 常 工 作 。 要 进 一  若 步提高插 次 , 须采用新 型的分插机构才 能实现 。 必  

秧 爪 轨 迹 和 姿 态 的要 求 L 、 。偏 心 齿 轮 行 星 系 分 插 机     l。 构 与 椭 圆 齿 轮 行 星 系 分 插 机 构 相 比较 , 工 简 单 , 齿  加 但 隙 变 化 引起 振 动 , 增 加 防 震 装 置 , 构 较 复 杂 。 需 结   中 国学 者 也 对 该 机 构 进 行 研 究 和 改 进 : 怡 群 等 在  陈 不 考 虑 偏 心 对 啮 合 的影 响下 分 析 该 机 构 的运 动情 况 , 采  用 优 化 的方 法得 到 一 组 机 构 参 数 L l   S GU  。I   O等 在 考  . 虑 偏 心 的影 响 对 该 机 构 进 行 运 动 分 析  。应 义 斌 等 证  明 了偏 心 齿 轮 传 动 的 3个 重 要 性 质  , 解 析 法 建 立  用 了偏 心 齿 轮 行 星 系 分 插 机 构 的 运 动 学 模 型 。   3 2 椭 圆齿 轮 行 星 系 分 插 机 构  . 椭 圆 齿 轮 行 星 系 分 插 机 构 是 在 偏 心 齿 轮 行 星 系 分  插 机 构 基 础 上 发 展 起 来 的 , 由 日本 发 明 。其 结 构 原 理  也 和 偏 心 齿 轮 行 星 系 分 插 机 构 相 类 似 , 里 不 再 赘  这 述L 2 。椭 圆齿 轮 行 星 系 分 插 机 构 较 偏 心 齿 轮 行 星 系    分 插 机 构 的优 点 是 传 动 平稳 , 加工 复 杂 , 求 精 度 高 , 但 要   虽 利 用 粉 末 冶 金 加 工 , 提 高 加 工 质 量 和 简 化 加 工 工  可 艺 , 一 次性 投 入 大 。 但   李 革 等 分 析 了椭 圆 传 动 的 特 性 , 解 析 法 建立 了偏  用 心 齿 轮 行 星 系分 插 机 构 的 运 动 学 模 型 , VB平 台 上 编  在 制 了人 机 对 话 功 能强 的 机 构 参 数 优 化 软件 , 以 方 便 快  可 捷 地 按 照 设 计 者 要 求 找 出一 组 最 优 参 数 。设 计 了适 合  南 、 方 不 同 栽 植 模 式 的两 种 分 插 机 构 L   北 2  。
3 3 偏 心 链 轮 、 圆 差 速 和 正 齿 行 星 轮 分 插 机 构  . 椭

3 行 星 轮 系 分 插 机 构 
为 提 高 单 位 时 间 的 插 次 , 9 2年 日本 开 始 致 力 于  18 高 速 插 秧 机 的新 型 分 插 机 构 研 究 , 于 代 替 曲 柄 摇 杆 式  用 分 插 机 构  。 就 是 行 星轮 系分 插 机 构 。 主 要 创 新 是  这 其 用 旋 转 式 分 插 机 构 取 代 了传 统 的 曲 柄 摇 杆 式 分 插 机 构 ,   优 点 是 旋 转 式 分 插 机 构 惯 性 力 小 , 转 1周 插 秧 2次 , 旋   在 插 次 提 高 1倍 的 情 况 下 , 爪 的 线 速 度 基 本 保 持 不  秧 变 , 而 伤 秧 率 没 有变 化 , 因 即高 速 作 业 下 , 持 良好 的插  保 秧 质 量 , 方 田化 的 大 块 水 稻 作 业 时 , 充 分 发 挥 高 作  在 可 业 效 率 的 特 点 。下 面 分 类 介 绍 。   3 1 偏 心 齿 轮 行 星 系 分 插 机 构  . 偏 心 齿 轮 行 星 系分 插 机 构 由 日本 率 先 发 明 , 在 中  并 国 申报 专 利 。其 简 图 如 图 2 共 有 5个 半 径 相 同 的 偏 心  , 齿轮 , 阳轮 4固 定 不 动 , 太 两边 对 称 布 置 两 对 齿 轮 , 植  栽 臂 1固 定 在 行 星 轮 2上 , 星 架 5与 太 阳 轮 共 轴 。工 作  行 时 , 星架 转 动 , 行 2个 惰 轮 3 也 称 中 间 轮 ) 太 阳 轮 转  ( 绕 动 , 动 2个 行 星 轮 在 周 期 内 摆 动 , 植 臂 上 各 点 作 复  带 栽 合运 动 : 星轮 轴 随 行 星 架 的 圆周 运 动 和 随 行 星 轮作 相  行 对 于 行 星 轮 轴 的 摆 动 , 成 了特 殊 的运 动 轨 迹 , 满 足  构 可

这 3种 分 插 机 构 是 由赵 匀 主持 的 “ 速 水 稻插 秧 机  高 分 插 机 构 的机 理 和 结 构 参 数 研 究 ” 国家 自然 科 学 基 金 的  课 题 组 成 员 研 制 并 申报 7项 专 利 ( 星 轮 曲柄 摇 杆 分 插  行 机构 、 曲柄 摇 杆 行 星 轮 系 分 插 机 构 、 盘 式 椭 圆 齿 轮 行  圆 星 轮 系 分 插 机 构 、 盘 式 正 齿 行 星 轮 系 分 插 机 构 、 控  圆 双 制分插机构 、 心行星链 轮分插机构 、 速分插机构 ) 偏 差 其  中的 3种 机 构 。 们 对 这 3种 类 型 的分 插 机 构 进 行 运 动  他 学 分 析 , 立 计 算 机 模 型 并 在 VB平 台 上 编 制 了 机 构 参  建 数 优 化 软 件 , 以方 便 快 捷 地 按 照 设 计 者要 求 找 出 一 组  可 最 优 参 数 。这种 快 捷 的手 段 是 方 法 上 的一 大 突破 , 用  若 传 统 的 方 法 ( 图 法 或 人 工 计 算 ) 使 花 费 大 量 的 时 间  作 即 也 难 以达 到 他们 的 效 果 L 2 下面分别介绍 :  。  

1行 星轮 .

2太 阳轮 .

3链 条 .

4 张紧轮 .

5 栽植 臂 .

6 行 星 架  .

图 3
1栽 植臂 . 2 行星轮 . 3 惰轮 . 4 太 阳轮 . 5 行 星 架  .

偏 心 链 轮 分 插 机 构 示 意 图 

Fi .   S h ma i  a r m  fe c n rc g 3 ce t dig a o   c e t i  c s o k t t a s a tn   c a im  pr c e   r n pl n i g me h n s

图 2 偏 心 齿 轮 行 星 系 分 插 机 构 示 意 图 
Fi .   S h ma i  i g a o   l n t r   c e rc g 2 c e tc d a r m  fp a e a y e c nt i   g a  r n p a t g m e h ns e r t a s l n i   c a im  n

偏 心 链 轮 分 插 机 构 [ .  图如 图 3 它 采 用 3个 等  22简 56 , 径 的 偏 心 链 轮 , 其 中两 个 偏 心 链 轮 的 传 动 比变 化 , 由 实 

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第 2期 

陈 建 能 等 : 水 稻 插 秧 机 分 插 机 构 的 研 究 进 展  B

现分插机 构传动要求 。 两偏 心 链 轮 轮 心 在 一 个 工 作 周 期  中 , 近 和 远 离 造 成 的链 条 松 紧 变 化 , 靠 由偏 心 张 紧 链 轮  4消 除 。 们 对 该 机 构 进 行 理 论 分 析 , 用 优 化 方 法 : 他 采 在  优 化 太 阳 轮 2和 行 星 轮 参 数 时 , 取 秧 角 、 秧 角 、 针  把 插 秧 轨 迹 和 秧 针 轨 迹 高 度 作 为 目标 函数 , 优 化 张 紧轮 参 数  在 时 , 链 条处 于 张 紧 状 态 下 的长 度 变 化 最 小 作 为 目标 函  把 数 ; 此 基 础 上 用 VB平 台 编 制 优 化 软 件 , 化 参 数 , 在 优 使  得 该 机 构 能 同 时满 足插 大 苗 和 小 苗 的 两种 工 况 要 求 , 链  条 总 长 度 的变 化 在 3mm 之 内 。     椭 圆差 速 分 插机 构 [] 2 的简 图如 图 4 它 由 3个 全 等    , 的 椭 圆齿 轮 和 两 套 栽 植 臂 5组 成 , 3个 椭 圆 齿 轮 的 回 转  中心 均 在 椭 圆 齿 轮 的 焦 点 上 , 相 位 相 同 , 支 撑 在 壳  且 并 体 3 行 星 架 ) , 套栽 植 臂 分 别 与 两 个 行 星 轮 1 4轴  ( 上 两 、 相 固连 。 作 时 壳 体 作 为一 个 原 动 件 绕 中心 轮 的 回转 中  工 心 转 动 , 中心 轮 2作 为另 一 个 原 动 体 以壳 体 2倍 的 转  而 速 同 向转 动 , 而 两 个 被 动 行 星 轮 输 出所 要 求 的 运 动 , 从   带 动 栽 植 臂 形 成 所 要 求 的轨 迹 和运 动 。  

架作 圆周运 动 , 一 方 面随着 行 星 圆齿轮作 往 复摆动 , 另   形 成 秧 爪 要 求 的运 动 轨 迹 和 姿 态 。  

4 曲 柄 摇 杆 式 分 插 机 构 和 行 星 轮 系 分 插 机 构    的 比 较 
比 较 ( 1 表 明 , 星 轮 系 分 插 机 构 是 发 展 的趋 势  表 ) 行
方 向。  
表 1 曲 柄 摇 杆 式 分 插 机 构 和 行 星 轮 系 分 插 机 构 的 比 较   
Ta l    Co be 1 mp rs n o   wo k n s o   r n p a tn   e h n s s a io   ft   i d   ft a s l n i g m c a im   ( r n   n   o k r a m  n   l n t r   e r ) ca k a drc e—r a dpa eayg as 

1行 星轮 .

2太 阳轮 .

3行 星架 .

4行 星轮 .

5 栽植臂  .

图 4 椭 圆 差 速 分 插 机 构 示 意 图   
Fi 4 S hem atc digr m   f e lptc ldif r ntal g.   c i  a a o   li ia  f e e i   ge r r a  tans a i   e pl ntng m cha s   nim

5 存 在 的 问 题 及 研 究 的 方 向 
对 水 稻 插 秧 机 分 插 机 构 有 两 个 要 求 : 是 满 足 秧爪  一 轨 迹 和 姿 态 的 要 求 ; 是 在 保 证 插 秧 质 量 的 前 提 下 尽 量  二 提 高 单 位 时 间 的 插 次 。 柄 摇 杆 分 插 机 构 和 行 星 轮 系分  曲 插 机 构 都 能 满 足 第 一 个 要 求 。 于 曲 柄 摇 杆 机 构 固 有 的  由 特 点 , 管 采 用 了各 种 机 构 优 化 、 衡 和 减 振 办 法 , 尽 平 其单  位 时 间 的 实 际 插 次 最 多 只 能 在 2 0r mi 右 。而 行 星  5  / n左 轮 系分 插 机 构 的插 次 最 高 可 达 4 0 0  / i , 若 进  o ~6 0r r n 但 a 步 提 高 插 次 , 动 就 变 得 明显 , 秧 质 量 下 降 。 何 在  振 插 如 保 证 插 秧 质 量 的 前 提 下 提 高 插 次 是 值 得 进 一 步 研 究 的  问题 。 增 加 曲柄 摇 杆 分 插 机 构 的 插 次 的可 能性 不 是 太  要 大 了 , 为不 管 是 从 运 动 学 角 度 还 是 从 动 力学 角 度 对 该  因 分 插 机 构 的 研 究 都 比较 彻 底 。 是 对 于 行 星 轮 系 分 插 机  但 构 的研 究 到 目前 为止 还 只 是 局 限于 运 动 学 的分 析 。 笔  故 者 认 为 下 面 几 个 问题 值 得 进 一 步研 究 。   1 )对 行 星 轮 系 分 插 机 构 进 行 动 力 学 分 析 。 要 进 一  步 提 高 行 星 轮 系 分 插 机 构 的 插 次 , 须 研 究 其 振 动 源 作  必 用 力 的周 期 变 化 规 律 ,即 研 究 其 动 力学 特 性 。 以这 样  可 来 处 理 , 先 对 该 类 机 构 进 行 运 动 学 分 析 , 到 满 足 运  首 得 动 学 特 性 的 一 组 机 构 参 数 的范 围 , 后 以 此 参 数 范 围作  然 为约束 条件 , 以动 力 学 特 性 的分 析 为 目标 函数 , 次 对  再 机 构进 行 优 化 。 样 一 来 就 可 以得 到 即满 足 运 动 学 条 件  这 又 具 有 良好 的动 力 学 特 征 的机 构 参 数 。   在进行 动力学 分析 时 , 兼顾 多项 动力学 指标 , 要 包 


1栽 植臂 . 4太 阳轮 .

2行 星轮 .

3 椭 圆 中 间 轮  . 6 行 星 架  .

5正 圆 中间轮 .

图 5 正 齿 行 星 轮 分 插 机 构 示 意 图   
Fi .   S h m a i  i g a o   l n t r   o ma   g 5 c e tc d a r m  fp a e a y n r l g a   r n p a tn   e h n s e r t a s l n i g m c a im 

正 齿 行 星 轮 分 插 机 构 [j 2 的简 图 如 图 5 它 由 4个 全  B , 等 正 圆齿 轮 和 3个 全 等 椭 圆齿 轮 组 成 , 3个 椭 圆齿 轮 的  回转 中心 均 在 椭 圆 齿 轮 的 焦 点 上 , 初 始 相 位 相 同 。 中  且 心椭 圆齿轮 4 也 叫太阳轮 ) ( 固定 不 动 , 作 时 行 星 架 6 工  

在 中心 轴 的带 动 下 , 个 椭 圆齿 轮 啮 合 , 起 传 动 比的  两 引 变 化 , 而 导 致 对 称 布 置 的 2个 行 星 圆 齿 轮 作 往 复 摆  从 动 。栽 植 臂 1和 行 星 圆 齿 轮 2固联 , 它一 方 面 随 着 行 星 

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农 业 工 程 学 报 

20 0 3矩 

括摆动力 、 动力矩 、 入转矩 和运动副反力 , 摆 输 以得 到综  合 的 优 化 动 力学 特 性 。 因 为单 独 追 求 某 一 动 力 学 指 标 ,   往 往 以牺 牲 其 它 指 标 为代 价 。 时 在 分 析 过 程 中 必 须 考  同 虑 : 变质量 的特性 , 为在一 个插 秧循 环 ( 爪取秧 、 ① 因 秧   运 秧 、 秧 和空 回程 ) 质 量 是 变 化 的 ; 考 虑 间 隙 的 影  插 中 ② 响 , 于 齿 轮 的 加 工 精 度 问 题 会 影 响 秧 爪 的 轨 迹 和 姿  由 态 , 而影 响取 秧 量 , 至 碰 撞 秧 苗 ; 考 虑 秧 爪 取 秧 力  从 甚 ③ 的 大 小 。 目前 对 分 插 机 构 动 力 学 分 析 均 不 考 虑 取 秧 力 ,   这 与 实 际 工 况 不 一 致 。 为 了 使 理 论 分 析 更 接 近 实 际 工  况 , 须研 究 取 秧 力 的影 响 。 必   2 )改 变 行 星 轮 系 分 插 机 构 的 安 装 角 度 ( 对 于 转  相 动 中 心 ) 目前 其 最 常 见 的 配 置 是 3对 6个 分 插 机 构 安  。 装 角度 一 样 , 样 在 插 秧 时 就 同 时 取 秧 和 推 秧 , 成 为  这 必 很 大 的振 动 源 。 装 配 时 可 以考 虑 将 每 对 分 插 机 构 交 叉  在 布 置 , 差 9 。 这 样 在 插 秧 时一 次 只 有 3个 分 插 机 构 同  相 O, 时 作 业 , 大 降 低 振 动 , 衡 惯 性 力 , 高 作 业 速 度 。 当  大 平 提
[   [   [   [   [   [   [

学 分 析 与 试 验 [] 农 业 机 械 学 报 ,9 2 2 ( ) 26 J. 1 9 , 3 3 : 7 ~ 
2 81.  

赵  匀 . 业 机 械 计 算 机 辅 助 分 析 和 设 计 [ ] 北 京 :   农 M . 清 华 大 学 出 版 社 ,9 8  19. 蒋焕 煜 , 义斌 , 应 赵  匀 等 . 稻 插 秧 机 分 插 机 构 的 运 动  水 学特 性 分 析 [] 浙 江 农 业 大 学 学 报 ,9 8 2 ( ) 31 J. 1 9 , 4 3 :2 ~ 
32   4.

[ 小 西 达 也 等 . 速插 秧 机 的 开 发 [ ] 日本农 业 机 械  日] 高 J.
学 会 ,99 5 ()8 ~ 9. 1 8 , 1 6 :9 5  

[ ] 影 征 男 。 西 达 也 等 . 心 行 星 齿 轮 式 栽 植 部 件  日 山 小 偏 [] 机 械 化 农 业 , 9 0 ( )4 ~ 5 . J. 1 9 , 7 :9 1   [ 山 影 征 男 . 西 达 也 等 . 用 回转 式 栽 植 机 构 的 高 速  日] 小 采 水 田栽 植 机 的 开 发 研 究 [ ] 农 业 机 械 学 会 志 , 9 0 5  J. 19 ,2
( 3):   2.

陈 怡 群 , 利 和 等 . 心 行 星 轮 系 插 秧 机 械 的 优 化 设 计  袁 偏 [] 农 业 机 械 学 报 , 9 2 2 ( ) 2 ~ 3 . J. 1 9 , 3 1 :8 3  
Gu  I S, Zh n  W  J Ki e ai a ay i o  a ie o   ag . n m tc n l ss f  rc 
 

t[ ns l n i g r   p a tn  me[  n s a c ha i m wih e c n r c l n t r  g a   t   c e [    p a e a [   e r ti [ y [   [  
1 2), 20 01: 75~ 11 8. 11 8  



 

然 这 需 在 整 机 上 协 调 , — 箱 机]  动相 位 和 分 插 速   ]  构 .  ]  ]  如 移  . .   M 运 ]  ]    .一 .   三 L   . . 度  ]  .   "一  一 等 的 调 整 , 这 有 一 定 的 难 度 。 然 , 样 插 出来 的秧 苗  但 显 这 成“ ” 形 。 之 字 日本 还 专 门研 究 能 够插 出 “ ” 形 的 分 插  之 字 机 构 ( 用 椭 圆齿 轮 和 非 正 交 的 锥齿 轮 传 动 ) 试 验 研 究  采 , 证 明 “ ” 形 栽 植 方 式 能 增 产 1   [ .] 之 字 O 23 。 9o  3 )研 究 新 型 高 效 的分 插 机 构 。  
[ 参  考  文  献 ]   匀, 武俊 生 , 宝 奎. 秧机 推 秧装 置 凸 轮 和拨 叉 的理  张 插

tan [] Meh]  a d Ma hn    e rf 3]  ~  刁  ris J . c ai ns m  n]  c ie Th o=  6( 1   y 1 ]  加    .. ]   门  T , 捣 应 义斌 , 赵  匀 . 心 齿 轮 行 星 系 水 稻 分 插 机 构 的 分 析 研   偏 究 [] 农 业 工 程 学 报 , 9 7 1 ( ) 1 O 1 4 J. 1 9 ,3 2 : 3 ~ 3 .  

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[] 赵 1

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第 2期 

陈建 能等 : B水 稻 插 秧 机 分 插 机 构 的 研 究 进 展  

2  7

Re e r h a a e   n t a pl nt ng m e ha s   f r c   r ns a e   s a c   dv nc s i   r ns a i   c ni m o   i e t a pl nt r
Ch   i en J ann g’ en ’  。Zh   n ao Yu   ( .Co lgeo Bilg c lEn n e i g an   o   in e,Zhja g Un v riy,Ha g h u 3 0 2 ,Ch n   1 l  f  oo ia  gi ern   d Fo d Sce c e ei n   i e st n z o 10 9 ia; 2 .ColgPo   eh  ia   n   e tia   gie rn le   M c a c la d Elcrc lEn n e ig,Fu i n Ag iu t r  n   r sr   i e st f ja   rc lu ea d Fo ety Unv riy,Fu h u 3 0 0 z o   5 0 2,Ch n   ia) Ab t a t: Tr src ans l p antng i  m e hanim  i t  m a n pa t o  a t a pl er, Is p r o manc  de e m i s t   c s s he i r  f   r ns ant t  e f r e t r ne   he t a pl ntng qua iy,r la lt   nd num be   f t ans l r ns a i   lt e i biiy a   ro  r p ant   r m i t s pe   nu e. I   hi  p n t s pa er,r s ar h a an es on t   e e c   dv c     wo m a n ki ds o   r ns a i   e ha s i   n   f t a pl ntng m c ni ms ( r c ank a   o ke - r m e ha s a   l ne a y g ar   e ha s )we e   nd r c r a m  c ni m  nd p a t r   e s m c ni m r  s um marz d,an   he a an a s an   s dv ie d t   dv t ge   d di a ant ge   ft m   r   oi e   a s o  he we e p nt d out At t e s .   h   ame tm e,t   r c i   o    i he die ton f r

f r h r s u y i   h s fe d wa   r v d d   u t e   t d  n t i  i l   s p o i e .
Ke   y wor ds:rc   r ns a e i e t a pl nt r;t a pl ntng m e anim ;r s ar h  dv c s r ns a i   ch s e e c a an e  

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