烟草是我国极具特色的经济作物,是国家税收的一项重要来源,我国也是世界上最大的烟叶生产国。目前我国烟叶的种植生产技术机械化程度非常低,仍然延续着传统的人工挖坑、浇水、移栽的栽培农艺过程,这种人工移栽不仅成本高、效率低、劳动强度大,而且移栽过程中存在保苗率低,均匀度差,成活率低等问题。近年来,移栽机的半自动化逐渐发展,虽然在一定程度上提高了烟草的种植的技术,但是面对我国日益扩大的烟草规模化生产,全自动化烟草移栽技术成为了烟草行业发展上迫切的需要。
本移栽机主要有机架、取苗机构、齿轮棘轮传动结构、吊篮——鸭嘴栽植结构、镇压轮、皮带这几个关键部分。该移栽机采用整体后悬挂式,拥有独立的动力系统,由齿轮传动带动吊篮鸭嘴和凸轮圆盘的运动,同时还带动皮带轮的转动,其中一个棘轮机构使得整个移栽机都处在间歇运动状态,巧妙的解决了鸭嘴插入地面后,需要作短暂停留,方便打开鸭嘴的问题。
我们研究的全自动移栽机,在集合了以前移栽技术的基础上,加以创新,采用单片机小型控制系统,为移栽机单独输送动力,同时辅助有各种传感器,实时监控栽苗的效率和质量,我们设计的取苗机构采用稳定的凸轮连杆机构,模仿人手取苗投苗的过程,同时传送带在可控动力的带动下输送烟苗,就基本上实现了烟苗移栽的全自动化。
移栽机的大致运动过程:装有烟草苗的苗盘被人工放到皮带上,随着皮带一起运动,与此同时,凸轮圆盘的转动,带动了连杆机构的运作,使得夹苗器朝着苗的方向靠近,当夹苗器到达预设地点时,苗盘也在预设地点停了下来,夹苗板打开,闭合时加持住烟草苗,之后夹苗器往回运动,到达滑道上方时,将苗放下,苗顺着滑到进入鸭嘴的盛苗筒,随着鸭嘴跟着吊篮一起转动,直到鸭嘴插到土壤中,鸭嘴被前强制打开,烟草苗落入鸭嘴打好的洞中,鸭嘴继续转动,在弹簧作用下闭合。这样就完成了移栽机自动投苗取苗的全过程。