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自動(dòng)化程度指標(biāo)…………………………………………………………19 2.4 結(jié)構(gòu)特征與工作原理………………………………………………………19 第三章 關(guān)鍵技術(shù)解決辦法………………………………………………23 3.1 設(shè)計(jì)方法選擇………………………………………………………………23 3.2 方案選擇……………………………………………………………………24 第四章 載插機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及計(jì)算…………………………………………25 4.1 移栽機(jī)載插機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)……………………………………………………25 4.2 具體設(shè)計(jì)過(guò)程………………………………………………………………25 4.2.1 方法學(xué)……………………………………………………………………25 4.2.2 種植機(jī)械的輸出運(yùn)動(dòng)需求………………………………………………26 4.2.3 連接參數(shù)的設(shè)計(jì)…………………………………………………………26 4.2.4 連接部件的分析…………………………………………………………27 4.2.5 連桿尺寸的確定…………………………………………………………29 4.3 連桿的運(yùn)動(dòng)軌跡分析………………………………………………………31 4.3.1 運(yùn)動(dòng)分析…………………………………………………………………31 4.3.2 確定最佳運(yùn)動(dòng)軌跡………………………………………………………32 4.4 機(jī)械設(shè)計(jì)的初步研究………………………………………………………34 4.5 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的三維仿真………………………………………………………36 4.5.1 計(jì)算機(jī)分析的基本思想…………………………………………………36 4.5.2 三維設(shè)計(jì)軟件Inventor介紹…………………………………………36 4.5.3 機(jī)構(gòu)的三維圖……………………………………………………………37 4.6 主要工作情況………………………………………………………………37 結(jié) 論………………………………………………………………………39 致 謝………………………………………………………………………41 附錄A………………………………………………………………………42 附錄B………………………………………………………………………45 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………47 12 安陽(yáng)工學(xué)院本科畢業(yè)論文 第一章 緒 論 1.1 國(guó)內(nèi)外移栽機(jī)的歷史和發(fā)展?fàn)顩r 1.1.1國(guó)外移栽機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 國(guó)外移栽機(jī)的發(fā)展有以下幾個(gè)主要特點(diǎn)[2][3]: 1. 國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家缽苗移栽技術(shù)的研究與應(yīng)用起步較早,栽植技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展都很快。 二十世紀(jì)三十年代國(guó)外就出現(xiàn)了手工喂苗的移栽機(jī);五十年代,研制出多種不同結(jié)構(gòu)形式的半自動(dòng)移栽機(jī)和簡(jiǎn)易制缽機(jī);到八十年代,半自動(dòng)移栽機(jī)已在生產(chǎn)中推廣使用,制缽機(jī)已成系列。近十幾年來(lái),由于育苗過(guò)程逐步實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化、工廠化和設(shè)施化,移栽機(jī)械發(fā)展迅速,一些定型的作物專用移栽機(jī)已先后投入市場(chǎng),各種作物的移栽基本實(shí)現(xiàn)機(jī)械化,并研制出了各種全自動(dòng)移栽機(jī)。 2. 國(guó)外移栽機(jī)的各類較多,栽植器型式不同,所適合栽植的作物也有區(qū)別,但一般形式栽植器的通用性都比較強(qiáng)。 二十世紀(jì)九十年代,鉗夾式移栽機(jī)以意大利Checcchi&Magli公司生產(chǎn)的OTMA移栽機(jī)和荷蘭Michigan公司生產(chǎn)的MT移栽機(jī)為多見(jiàn),因這類移栽機(jī)秧夾易傷苗且工作效率低,近幾年這類移栽機(jī)在國(guó)外應(yīng)用較少,且有淘汰的趨勢(shì);撓性圓盤式移栽機(jī)主要有日本豐收產(chǎn)業(yè)公司研制的OP290和OP210型全自動(dòng)白蔥移栽機(jī),主要用于白蔥的盤育缽苗栽植作業(yè),此移栽機(jī)通用性差;吊杯式移栽機(jī)以意大利Checcchi&Magli公司生產(chǎn)的Wolf移栽機(jī)和Edwards農(nóng)機(jī)廠生產(chǎn)的PERDU移栽機(jī)為主,多為偏心式結(jié)構(gòu),目前國(guó)外半自動(dòng)吊杯式移栽機(jī)的發(fā)展己趨成熟，為了提高吊杯式移栽機(jī)的頻率，美國(guó)學(xué)者對(duì)全自動(dòng)吊杯式移栽機(jī)進(jìn)行了研究;導(dǎo)苗管式移栽機(jī)按落苗方式分為推落苗式、指帶落苗式和直落苗式三種，這三種機(jī)型的典型代表依次是:荷蘭Michigan公司生產(chǎn)的 Mode14000型移栽機(jī)，芬蘭 Lannen公司生產(chǎn)的 RT-2型移栽機(jī)和意大利Checchi&Magli公司生產(chǎn)的TEX2型移栽機(jī)。以上移栽機(jī)大多適合移栽多種作物。 　3. 國(guó)外注重將移栽作業(yè)作為一個(gè)系統(tǒng)來(lái)研究，農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝相適應(yīng)，加強(qiáng)從育苗到移栽整個(gè)系統(tǒng)的研究，使育苗和移栽有機(jī)地結(jié)合。生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都建立了一整套的規(guī)范化的操作管理制度，使育苗過(guò)程實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、工廠化和設(shè)施化，使其作物的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了商品化、系列化。 　 4. 國(guó)外的移栽機(jī)向多功能聯(lián)合作業(yè)機(jī)方向發(fā)展，這樣大大縮減了勞動(dòng)時(shí)間，減少機(jī)器進(jìn)地的次數(shù),降低了生產(chǎn)成本。例如美國(guó)鮑威爾系列移栽機(jī)，可一次完成移栽、覆土、澆水、施肥、鎮(zhèn)壓、噴藥等工序，意大利研制的一種多功能聯(lián)合移栽機(jī)，實(shí)現(xiàn)了膜上移栽，可開(kāi)溝、注水、覆土、覆膜、移栽一次完成。 國(guó)外各國(guó)的情況不同，研制的移栽機(jī)特點(diǎn)也不盡相同，歐美等國(guó)家的移栽機(jī)適應(yīng)性較強(qiáng)，而日本的移栽機(jī)一般只適用于一種作物，專用性強(qiáng)。但綜上所述，到目前為止，國(guó)外移栽機(jī)械已十分成熟，多系列多品種，性能穩(wěn)定,可靠性高,通用性好。 1.1.2國(guó)內(nèi)移栽機(jī)械的發(fā)展概況 我國(guó)在旱地移栽機(jī)械方面的研究開(kāi)發(fā)工作開(kāi)始于二十世紀(jì)六十年代,到目前為止,已研究成功了多種類型的移栽機(jī)械,部分機(jī)型已申請(qǐng)了專利,可用于移栽多種作物,部分機(jī)型投入了小批量生產(chǎn)。 20世紀(jì)70年代開(kāi)始，我國(guó)研制裸根苗移栽機(jī)，最早用于甜菜移栽上；80年代研制成功了半自動(dòng)蔬菜移栽機(jī)；同時(shí)，也從國(guó)外引進(jìn)了多種用于移栽蔬菜煙葉甜菜等經(jīng)濟(jì)作物的移栽機(jī)械，但均因育苗技術(shù)落后、配套性能差以及機(jī)具本身性能不穩(wěn)定和生產(chǎn)率低等原因，都未能得到推廣使用。近幾年來(lái)，隨著育苗技術(shù)的發(fā)展，以及勞動(dòng)力成本的上升，推動(dòng)了移栽機(jī)械的研制開(kāi)發(fā)工作。目前，國(guó)內(nèi)已經(jīng)研制開(kāi)發(fā)的缽苗移栽機(jī)主要以半自動(dòng)為主；而全自動(dòng)移栽機(jī)因結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，尚處在研究起步階段。 國(guó)內(nèi)的現(xiàn)有移栽機(jī)具在發(fā)展過(guò)程中,機(jī)型較多主要有中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的2ZDF型導(dǎo)苗管式移栽機(jī)[4]、黑龍東農(nóng)墾科學(xué)院研制的2Z-2型玉米缽苗移栽機(jī)[7]、山東泰安研制的2ZM-2型和2ZM-ZA1型棉花移栽機(jī)、黑龍江農(nóng)業(yè)機(jī)械工程學(xué)院研制的2ZX懸掛式秧苗移栽機(jī)和2YZ-1型煙苗移栽機(jī)[10]及四川研制的2ZYS-4型油菜移栽機(jī)等[11]。 1.1.3 國(guó)內(nèi)移栽機(jī)械的主要問(wèn)題 （1）移栽機(jī)具型式各異，沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，“三化”程度低，缽型也不一樣，不利于育苗移栽技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)機(jī)型和技術(shù)都不夠成熟。 （2）作業(yè)時(shí)要求喂入手精力高度集中，否則造成漏苗、缺苗，栽植手勞動(dòng)強(qiáng)度大。 （3）作業(yè)速度滿足不了農(nóng)藝的要求。 （4）可靠性差，育苗、配水系統(tǒng)等措施不配套，制約了該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展。 （5）國(guó)內(nèi)對(duì)移栽機(jī)械的研究和開(kāi)發(fā)屬于仿造，沒(méi)有重大的改進(jìn)和技術(shù)上的突破。幾乎所有的缽苗移栽機(jī)械都采用人工喂苗。 （6）整機(jī)的作業(yè)速度受操作者喂缽速度的限制，作業(yè)效率較低。目前國(guó)內(nèi)所有的機(jī)型均未超過(guò)每秒1株的極限速度。另外占用的人力較多，所有的機(jī)型幾乎都是1人1行，機(jī)具作業(yè)成本偏高。 （7）移植機(jī)具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。現(xiàn)有的移栽機(jī)一般均采用地輪驅(qū)動(dòng)，用鏈條、齒輪、桿件等完成喂入盤復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，機(jī)具的造價(jià)較高，不適合我國(guó)的國(guó)情。 1.1.4 國(guó)內(nèi)移栽機(jī)械的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 育苗移栽機(jī)械化是一個(gè)系統(tǒng)工程，應(yīng)加強(qiáng)從育苗到移栽整個(gè)系統(tǒng)的研究，進(jìn)一步地完善與移栽配套的育苗設(shè)施及相應(yīng)的配套技術(shù)，使育苗過(guò)程實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、工廠化和設(shè)施化，研究解決缽苗整缽、斷根、裝盤和運(yùn)輸?shù)戎虚g環(huán)節(jié)工作過(guò)程的機(jī)械化自動(dòng)化問(wèn)題，使育苗和移栽有機(jī)地結(jié)合，研制出多種自動(dòng)、半自動(dòng)移栽機(jī)，真正地實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)作物的育苗工廠化和移栽機(jī)械化。 1.2發(fā)展旱地缽苗移栽機(jī)械的必要性 (1)減輕勞動(dòng)強(qiáng)度的基本要求 我國(guó)旱地作物(糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物或蔬菜)的移栽有著悠久的歷史,長(zhǎng)期以來(lái),人們對(duì)作物的移栽主要依靠人工,從制缽工序開(kāi)始一直到缽苗入土,其中所涉及的各個(gè)環(huán)節(jié)如從土壤篩選、運(yùn)輸、制缽成型到缽上播種、施肥、澆水到缽苗的搬運(yùn)以及到移栽機(jī)上的分苗等,幾乎全部由手工完成,勞動(dòng)強(qiáng)度大、費(fèi)工費(fèi)時(shí)、效率低下.況且其中的很多環(huán)節(jié)又與關(guān)鍵的農(nóng)時(shí)相沖突,此時(shí)勞動(dòng)力緊張,稍有疏忽,極易貽誤農(nóng)時(shí)。因此,研究和開(kāi)發(fā)適合旱地移栽作業(yè)的機(jī)具,對(duì)于減輕移栽作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度和提高移栽質(zhì)量具有重要的意義。 (2)提高經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑 隨著我國(guó)糧食生產(chǎn)水平的不斷提高和經(jīng)營(yíng)方式的轉(zhuǎn)變以及勞動(dòng)力價(jià)格的上升,機(jī)械化育苗栽植技術(shù)必將越來(lái)越受到人們的重視,并逐漸在適宜的地區(qū)和適宜的作物上推廣應(yīng)用.在農(nóng)業(yè)種植業(yè)生產(chǎn)上,特別是蔬菜、花卉及一些經(jīng)濟(jì)作物的生產(chǎn)上,為了使產(chǎn)品提前上市以獲得較得較高的售價(jià)和較高的經(jīng)濟(jì)效益,或者是在植物生長(zhǎng)期較短的北方地區(qū),為提高作物復(fù)種指數(shù)而提高單產(chǎn),通常采用的是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)工世是在保護(hù)地條件下(大多數(shù)在日光溫室內(nèi)),對(duì)植物首先進(jìn)行缽體育苗,告誡缽苗生長(zhǎng)到一定階段并且外界的自然光照、溫度條件適合于植物生長(zhǎng)時(shí),將植物缽體苗移栽到外界自然條件下的田間土壤上。 這樣可以獲得以下幾方面的經(jīng)濟(jì)效益: 1.早春提前育苗后移栽,可使植物的成熟期提前,從而提前產(chǎn)品的上市期,比在自然條件下生長(zhǎng)的作物在價(jià)格上具有相對(duì)優(yōu)勢(shì)。 2.通過(guò)集中育苗后移栽,使作物在自然條件下的生長(zhǎng)期相對(duì)縮短,從而可以提高復(fù)種指數(shù),進(jìn)而提高土地的利用率和提高單位面積的產(chǎn)量。在我國(guó)東北地區(qū),如果種植玉米采用移栽方式,可以使一年兩熟成為可能,從而提高玉米的單位面積產(chǎn)量,這對(duì)增加農(nóng)民收入和提高作物生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益無(wú)疑會(huì)產(chǎn)生重要的影響。 3.與作物全程溫室生長(zhǎng)相比,移栽作物只是在育苗期生長(zhǎng)在溫室,而大部分生長(zhǎng)期是在自然條件下。這樣,可以充分利用育苗溫室的環(huán)境調(diào)節(jié)功能,并且降低作物整個(gè)生長(zhǎng)期在溫室內(nèi)的生產(chǎn)費(fèi)用,從而達(dá)到降低作物全程生產(chǎn)過(guò)程中的費(fèi)用,提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。 (3)保證移栽作業(yè)質(zhì)量 人工移栽株距不能夠保證均勻,成穴大小深淺很難一致,因而難以保證移栽速度一致.施肥后覆土少則易燒苗,施肥澆水也難以控制勻量.機(jī)械移栽能保證移栽質(zhì)量,保苗率高,栽植均勻度高,栽植致性好。移栽的實(shí)際比較證明機(jī)械移栽在各個(gè)方面都要優(yōu)于人工作業(yè)。 (3)機(jī)型的定位與農(nóng)民的購(gòu)買力相脫節(jié).我國(guó)目前移栽機(jī)械的機(jī)型大多始于國(guó)外的機(jī)型,結(jié)構(gòu)相對(duì)比較復(fù)雜且造價(jià)較高.總的來(lái)說(shuō),機(jī)型定位與農(nóng)民的實(shí)際購(gòu)買力具有一定的差距。 (4)由于旱地移栽作物的品種、育苗方式、苗齡、行距、株距、種植密度及深度等方面在我國(guó)各地區(qū)存在很大的差異,對(duì)移栽機(jī)械的開(kāi)發(fā)提出了挑戰(zhàn)。 (5)作物缽苗的育苗仍然以育苗床或營(yíng)養(yǎng)土方式為主,所育秧苗不適合機(jī)械化移栽,移栽機(jī)械與育苗技術(shù)脫節(jié),移栽機(jī)與秧苗不配套。 (6)機(jī)具成本高,功能單一,不適合多種作物移栽。 (7)戶均種植規(guī)模小,不利于移栽機(jī)械的發(fā)展。 (8)對(duì)不同各類移栽機(jī)械與作物缽苗適應(yīng)性的代作進(jìn)行的不充分,對(duì)移栽機(jī)械工作原理以及機(jī)械與作物生長(zhǎng)要求相適應(yīng)性研究不足。 1.5 選題分析（科學(xué)性、可行性論證）和內(nèi)容 題目：小型煙苗移栽機(jī)載插機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助分析 目前，我國(guó)旱地主要作物的栽培還是以播種方式為主。但是采用育苗栽植的面積也相當(dāng)大。 雖然栽植比直播費(fèi)工、費(fèi)時(shí)，但是卻有著直播無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。在西北和東北地區(qū)，無(wú)霜期短，溫度變化率大，春播采用直接播種方式時(shí)，由于低溫造成爛種，影響出苗，并對(duì)幼苗造成冷害。而在作物生長(zhǎng)后期，又常常受到早霜的危害。采用保護(hù)地育苗，棉花可提前播種育苗，玉米可提前 15～25天播種，待氣溫升高并穩(wěn)定后再移栽到大田，有效防止凍害。在華北地區(qū)和長(zhǎng)江以南地區(qū)，雖不存在無(wú)霜期短的問(wèn)題，但采用一年兩熟的平作方式，積溫不足，各季節(jié)的接茬矛盾突出。采用育苗栽植方式可將播種期提前，延長(zhǎng)棉花生育期，獲得高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)。 本課題通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助分析的方法來(lái)研究此移栽機(jī)的栽植過(guò)程,找到影響此移栽機(jī)栽植質(zhì)量的主要原因,解決使用中的問(wèn)題,為同類型移栽機(jī)的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù),對(duì)移栽機(jī)的制造生產(chǎn)和使用有指導(dǎo)意義;利用計(jì)算機(jī)輔助分析的方法進(jìn)行農(nóng)業(yè)機(jī)械的分析設(shè)計(jì)與直接試驗(yàn)驗(yàn)證的方法相比,可以大大減少昂貴的物理樣機(jī)制造及試驗(yàn)次數(shù),縮短開(kāi)發(fā)周期,降低成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量,對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)提供了一種嶄新的設(shè)計(jì)方法。 本課題主要進(jìn)行以下幾方面的工作： 1、對(duì)移栽機(jī)的栽植過(guò)程進(jìn)行理論分析,分析各基本參數(shù)之間的關(guān)系； 2、應(yīng)用三維繪圖軟件INVENTOR建立移栽機(jī)載插機(jī)構(gòu)的模型,并對(duì)栽植運(yùn)動(dòng)中的栽植器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析； 3、找出合理的秧爪運(yùn)動(dòng)軌跡,即在保證秧苗栽植質(zhì)量的前提下,確定特征參數(shù)y和秧爪開(kāi)啟規(guī)律的最優(yōu)設(shè)計(jì)組合； 4、根據(jù)合理的秧爪運(yùn)動(dòng)軌跡改進(jìn)設(shè)計(jì)相關(guān)零部件。 安陽(yáng)工學(xué)院本科畢業(yè)論文 第二章 總體方案 2.1 秧苗移栽的基本農(nóng)藝要求 秧苗移栽機(jī)的核心是載插機(jī)構(gòu)—栽植器.栽植器的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理才是最能夠反映移栽機(jī)的牲和決定移栽速度的主要因素,以及決定移栽機(jī)的適用范圍等.對(duì)于不同的移栽作物采用不同的栽植器,秧苗移栽的工世過(guò)程主要包括開(kāi)溝(或挖溝)、送秧入溝、扶正、壓實(shí)、澆水等工序。同時(shí)移栽機(jī)械是幾個(gè)工序協(xié)調(diào)來(lái)共同完成工作的.最后達(dá)到秧苗栽植成活、不傷苗,保證秧苗成活率的目的。旱地缽苗移栽機(jī)的技術(shù)關(guān)鍵是保證缽苗不倒扶、投苗工作部件工作穩(wěn)定可靠不擁堵、實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠自動(dòng)喂苗以此來(lái)提高移栽機(jī)的作業(yè)速度。 對(duì)于秧苗移栽的基本農(nóng)業(yè)技術(shù)要求(農(nóng)藝)有: 1)被栽植秧苗的嘗試要求應(yīng)均等一致,深淺符合作物種植要求,且應(yīng)保持直立散落狀態(tài),避免前后彎曲,大量缺苗漏苗現(xiàn)象的發(fā)生。 2)移栽秧苗的株距應(yīng)均勻一致,地上莖桿應(yīng)盡量保持直立狀態(tài),前后傾斜角度不應(yīng)超過(guò)30°。 3)定植時(shí)的覆土板的覆土量和鎮(zhèn)壓輪的壓實(shí)程度應(yīng)滿足作物栽培的基本農(nóng)藝要求。 4)定植后應(yīng)及時(shí)灌水,藻水量適中,不應(yīng)沖漂被移栽的秧苗根系。 5)栽植過(guò)程中應(yīng)避免機(jī)械操作秧苗,防止夾秧、壓秧、壓折秧苗等損害秧苗的現(xiàn)象發(fā)生。 2.2 主要技術(shù)參數(shù) 1.所設(shè)計(jì)的煙苗移栽機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)有: (1) 工作方式 單體獨(dú)立式 (2) 掛接方式 拖拉機(jī)后懸掛 (3) 配套動(dòng)力 各種拖拉機(jī) (4) 傳動(dòng)裝置的形式 鏈輪、齒輪傳動(dòng) (5) 株距 10厘米,可調(diào) (6) 移栽深度 8-10厘米,可調(diào) (7) 株距變異系數(shù) <1% (8) 漏栽率 <2% (9) 傷苗率 <3% 2.仿形機(jī)構(gòu)、機(jī)架 為了保證播種深度的一致性，播種機(jī)必需有仿形機(jī)構(gòu)。對(duì)仿形機(jī)構(gòu)的要求是： （1）、能夠滿足所要求的仿形范圍，并有一定的限位機(jī)構(gòu)； （2）、工作可靠、穩(wěn)定； （3）、結(jié)構(gòu)緊湊有足夠的強(qiáng)度和剛度。 一般仿形機(jī)構(gòu)的類型主要有整機(jī)仿形和單體仿形兩種形式。整機(jī)仿形時(shí)，工作部件與機(jī)架采用剛性連接。作業(yè)時(shí)工作部件與整機(jī)一起以地輪為仿形輪實(shí)現(xiàn)仿形；單體仿形時(shí)，工作部件與機(jī)架采用銷連接。作業(yè)時(shí)，工作部件可以相對(duì)于整機(jī)隨地面起伏完成仿形。單體仿形主要有單點(diǎn)鉸接和平行四桿機(jī)構(gòu)兩種。 由于本設(shè)計(jì)中地輪在壟的兩側(cè)的溝底行走，而成穴器要在壟上作業(yè)。這兩部分的地表情況是完全不同的。故不能用整機(jī)仿形。在單體仿形中平行四桿機(jī)構(gòu)的仿形效果更好。 這里選擇平行四桿機(jī)構(gòu)仿形。為了避免工作過(guò)程中四桿機(jī)構(gòu)的橫向擺動(dòng)，仿形輪的軸向尺寸加大成為仿形輥。仿形量根據(jù)播前的整地情況而定，通常上下仿形量都取8—12cm。為使工作穩(wěn)定，牽引角的變化量越小越好。因此上下拉桿長(zhǎng)一些較好。但拉桿太長(zhǎng)，使結(jié)構(gòu)不緊湊。機(jī)架用來(lái)支撐播種機(jī)的各部分，具體結(jié)構(gòu)視各部件的結(jié)構(gòu)而定。 2.3移栽機(jī)作業(yè)的技術(shù)要求 2.3.1 性能評(píng)定指標(biāo)與檢測(cè)方法 　 缽苗栽植均勻度是衡量被栽植作物田間分布質(zhì)量?jī)?yōu)劣的主要指標(biāo)。從農(nóng)藝角度來(lái)看，缽苗栽植的越均勻，作物單株的營(yíng)養(yǎng)面積、光照、通風(fēng)等生長(zhǎng)條件也就越均勻，這對(duì)促進(jìn)單株生長(zhǎng)健壯，群體生長(zhǎng)發(fā)育一致非常重要。缽苗栽植均勻度可由株距合格率、重栽率、漏栽率和行間均勻性來(lái)評(píng)價(jià)。這4個(gè)指標(biāo)相互獨(dú)立又相互聯(lián)系，分別反映出移栽機(jī)在不同方面的性能差異。 　(1)　株距合格率 合格的株距定義為 式中: —設(shè)計(jì)株距,mm; —實(shí)測(cè)株距,mm。 即實(shí)際株距在[0.5,1.5]范圍內(nèi)時(shí),認(rèn)為株距是合格的.株距合格率A計(jì)算公式為 式中: N—測(cè)定范圍內(nèi)的理論間隔數(shù),為設(shè)計(jì)株距的整數(shù)倍; —在理論間隔數(shù)N內(nèi)的合格株距數(shù)。 　(2)　重栽率 　重栽是指移栽機(jī)在一定距離內(nèi)的栽植株數(shù)超過(guò)了設(shè)計(jì)株數(shù)，使單株栽植成為雙株或多株栽植.移栽機(jī)的栽植結(jié)構(gòu)、缽苗狀況等因素都可能成為缽苗重栽的原因。重栽的定義為: 即實(shí)際株距小于或等于設(shè)計(jì)株距的0.5倍時(shí)為重栽。重栽率D計(jì)算公式為 式中: — 在理論間隔數(shù)N內(nèi)的重栽株數(shù)。 　(3)漏栽率缽苗移栽機(jī)研究現(xiàn)狀 　漏栽是指移栽機(jī)在一定距離內(nèi)的栽植株數(shù)少于設(shè)計(jì)株數(shù)。機(jī)組前進(jìn)速度過(guò)快、地輪打滑嚴(yán)重、人為操作失誤等都可能造成漏栽。漏栽的定義為 即實(shí)際株距大于設(shè)計(jì)株距的1.5倍時(shí)為漏栽。漏栽率M計(jì)算公式為 式中: — 在理論間隔數(shù)N內(nèi)的漏栽株數(shù)。 　(4)　行間均勻性 　行間均勻性是指多行移栽機(jī)中各行栽植數(shù)量間的不一致性。理論上，移栽機(jī)的每一行在單位時(shí)間內(nèi)栽植的數(shù)量應(yīng)相等。但是，地面情況、缽苗狀況及機(jī)具結(jié)構(gòu)等原因都可能影響每一行的栽植數(shù)量。行間均勻性是對(duì)移栽機(jī)整體的栽植均勻度進(jìn)行評(píng)價(jià)，通常用各行栽植數(shù)量的變異系數(shù)來(lái)表示，即 式中: S—各行栽植數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)離差; u—各行栽植數(shù)量的平均值。 2.3.2缽苗栽植狀態(tài)指標(biāo) 缽苗栽植與單位精密播種的最大區(qū)別在于作業(yè)對(duì)象不同，缽苗在形狀、體積和特性等方面與種子有很大差異，應(yīng)當(dāng)用適當(dāng)?shù)闹笜?biāo)來(lái)描述缽苗栽植后的狀態(tài)，這是移栽機(jī)栽植性能的一個(gè)重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)。將缽苗直立度、埋苗率、露苗率、栽植深度變化率和傷苗率等指標(biāo)統(tǒng)稱為缽苗栽植狀態(tài)指標(biāo)，用這些指標(biāo)可以從不同的方面反應(yīng)出移栽機(jī)的栽植質(zhì)量和栽植性能。 (1)缽苗直立度 缽苗直立度是指缽苗栽植后的直立狀態(tài)(圖2-1)，用缽苗莖桿與地面的夾角來(lái)評(píng)價(jià)。一般地，q角越接近90°越好，可以將缽苗的直立狀態(tài)大體分為倒伏、合格和優(yōu)良三種狀態(tài)。根據(jù)有關(guān)農(nóng)學(xué)專家的建議，對(duì)于玉米和棉花缽苗的栽植，為倒伏，定為合格，視為優(yōu)良，而對(duì)于蔬菜、煙葉和甜菜缽苗的栽植， 為倒伏，定為合格，視為優(yōu)良。相應(yīng)地，可以用倒伏率、直立度合格率和直立度優(yōu)良率來(lái)評(píng)價(jià)秧苗直立度，即 倒伏率　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 直立度　合格率 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 直立度　優(yōu)良率 　　　 　缽苗移栽直立度 式中 — 倒伏株數(shù): 　 — 合格株數(shù); 　 — 優(yōu)良株數(shù); 　 — 測(cè)定總株數(shù)。　 　(2)　埋苗率 　埋苗是指缽苗整體或缽苗苗芯被覆土埋沒(méi)，已不能生長(zhǎng)的栽植狀態(tài)。栽植深度過(guò)深、覆土性能差、缽苗弱小等因素都可能造成埋苗。埋苗率B計(jì)算公式為 式中: —埋苗株數(shù)。 圖2-1 直立度示意圖 (3)　露苗率 　露苗是指缽苗栽植后，覆土量嚴(yán)重不足，缽苗根系或缽體裸露在地表的栽植狀態(tài)。造成露苗的原因包括栽植深度不夠、覆土量不足、缽苗落在已覆土上等。露苗率L計(jì)算公式為 式中: —露苗株數(shù)。 (4)　栽植深度均勻性 　缽苗栽植深度是指從缽苗主莖根部 (或缽苗的缽底底部)到表土的距離。顯然，缽苗栽植深度對(duì)缽苗的生長(zhǎng)、緩苗過(guò)程等有很大影響。從農(nóng)藝的角度看，栽植深度越一致缽苗移栽機(jī)研究現(xiàn)狀越好。影響栽植深度的主要因素有兩個(gè):開(kāi)溝器的深度調(diào)節(jié)和移栽機(jī)仿形機(jī)構(gòu)的特性。栽植深度均勻性可用栽植深度的變異系數(shù)C，來(lái)表示，計(jì)算公式為 式中: S— 栽植深度的標(biāo)準(zhǔn)離差; — 栽植深度的平均值. 　(5)　傷苗率 　傷苗是指缽苗在栽植的過(guò)程中被移栽機(jī)的工作部件如栽植器、鎮(zhèn)壓輪、扶苗器等損傷。傷苗率的大小體現(xiàn)了移栽機(jī)有效生產(chǎn)率的高低，計(jì)算公式為 式中: —傷苗株數(shù)。 2.3.3 生產(chǎn)率性能指標(biāo) 　移栽機(jī)的性能指標(biāo)除了栽植質(zhì)量外，還包括單位時(shí)間內(nèi)栽植的缽苗數(shù)量指標(biāo)，即生 產(chǎn)率性能指標(biāo)。習(xí)慣上，單位時(shí)間內(nèi)的作業(yè)面積常作為農(nóng)機(jī)具生產(chǎn)率性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)。 對(duì)于移栽機(jī)而言，用單位時(shí)間內(nèi)作業(yè)面積來(lái)確定其生產(chǎn)率是不適宜的，因?yàn)橐欢〞r(shí)間內(nèi) 的栽植面積與栽植作物的行距和株距有關(guān)。因此，用單位時(shí)間內(nèi)的栽植株數(shù)來(lái)確定移栽 機(jī)的生產(chǎn)性能，將其稱之為栽植頻率.很顯然，栽植頻率對(duì)于不同類型的移栽機(jī)具有可 比性。 2.3.4移栽機(jī)適應(yīng)性指標(biāo) 　 移栽機(jī)的性能除了取決于移栽機(jī)的結(jié)構(gòu)外，還受到其他外界因素的影響，主要是受土壤和缽苗狀態(tài)的影響。 (1)對(duì)土壤的適應(yīng)性 　影響移栽機(jī)栽植性能的土壤狀態(tài)參數(shù)包括土壤種類、土壤含水量和土壤耕整地狀況等，要嚴(yán)格地區(qū)分不同移栽機(jī)對(duì)不同土壤的適應(yīng)性是困難的。但移栽機(jī)對(duì)土壤的適應(yīng)性大致可分為適合耕整良好的土地、免耕地和免耕覆蓋地三種。 (2)對(duì)缽苗的適應(yīng)性 　缽苗種類、苗齡、高度、冠部大小、育苗方式、取苗方式等因素不僅影響移栽機(jī)的栽植速度，也影響栽植的質(zhì)量。在評(píng)價(jià)移栽機(jī)對(duì)缽苗的適應(yīng)性時(shí)，應(yīng)當(dāng)指出這些因素的范圍或大小。可將移栽機(jī)對(duì)缽苗的適應(yīng)性描述為適合于缽苗、裸苗或缽苗和裸苗三種?！　　? 2.3.5自動(dòng)化程度指標(biāo) 　 不同的移栽機(jī)由于缽苗喂入方式和栽植部件的結(jié)構(gòu)不同，因而對(duì)人工的需求量不同。有的移栽機(jī)每人栽植一行，而有的移栽機(jī)卻要求兩人栽植一行。自動(dòng)化程度較高的移栽機(jī)一人可以同時(shí)為幾行供給缽苗甚至全自動(dòng)供苗。因此，建議用栽植一行需要多少人工來(lái)評(píng)價(jià)移栽機(jī)的自動(dòng)化程度。 　 投苗裝置也稱栽植裝置，是移栽機(jī)的核心。移栽過(guò)程中對(duì)投苗裝置的技術(shù)要求如下:夾苗器必須夾緊缽苗，將苗秧投到栽植溝的過(guò)程中不能傷苗。向栽植溝投苗的瞬間以及覆土過(guò)程中，缽苗應(yīng)保持直立狀態(tài)，根系舒展。缽苗在栽植溝內(nèi)栽植的過(guò)程中，對(duì)于地面不應(yīng)有垂直或水平的位移，即保持缽苗對(duì)地面的相對(duì)速度為零，否則將引起苗秧根系曲折，甚至拉斷缽苗根系。保證一定的埋苗深度，株距能調(diào)節(jié)。 　 移栽時(shí)秧苗一般四葉一心左右，苗高15-20cm,夏季移栽苗高可達(dá)25cm以上。苗莖要粗壯并有韌性。根部帶土，呈圓臺(tái)體，四葉期鮮重根莖比，這種幼苗機(jī)械移栽效果好。　　　 　　　　　　　　 2.4 結(jié)構(gòu)特征與工作原理 所選方案的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖： 圖2-2 缽苗移栽機(jī)載插機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 該載插機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新點(diǎn)是采用曲柄連桿機(jī)構(gòu)成穴，成穴后穴坑內(nèi)定量施肥、注水，成穴與投苗機(jī)構(gòu)分離，投苗機(jī)構(gòu)按預(yù)定軌跡進(jìn)行取苗、運(yùn)苗、零速投苗的同時(shí)覆土固苗、缽苗固定后鴨嘴開(kāi)啟撤離投苗區(qū)避免了缽苗在覆土過(guò)程中出現(xiàn)倒伏現(xiàn)象。投苗機(jī)構(gòu)的運(yùn)行軌跡及所采用的敞開(kāi)式鴨嘴開(kāi)啟機(jī)構(gòu)避免了成穴器雍堵而影響移栽作業(yè)的可靠性與穩(wěn)定 。同時(shí)該機(jī)具采用半自動(dòng)化缽苗喂入系統(tǒng)、提高了作業(yè)效率同時(shí)降低了汛苗率。 所設(shè)想的整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下： 圖2-3 整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 缽苗移栽機(jī)工作原理： 本機(jī)具通過(guò)牽引銷2與拖拉機(jī)相聯(lián)接，在拖拉機(jī)的牽引下、平土開(kāi)溝器3完成壟面的平整和開(kāi)溝。在機(jī)具前進(jìn)過(guò)程中由地輪4產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5、驅(qū)動(dòng)成穴機(jī)構(gòu)6完成成穴工作。成穴機(jī)構(gòu)6的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖4，其要作原理是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5通過(guò)鏈輪帶動(dòng)曲柄回轉(zhuǎn)，并通過(guò)連桿驅(qū)動(dòng)固定在成穴體上的成穴鏟按搖桿控制的軌跡作垂直壟面的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)與機(jī)具前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的合成形成了穴坑。 機(jī)具在運(yùn)動(dòng)時(shí)裝在肥箱20內(nèi)的化肥經(jīng)排肥管落入穴坑，肥量通過(guò)排肥器控制。裝在主水箱18內(nèi)的水經(jīng)過(guò)排水管流入副水箱7，副水箱的出水孔距穴坑很近、在水量控制開(kāi)關(guān)的控制下（控制閥門的開(kāi)啟時(shí)間）水閥開(kāi)啟時(shí)可迅速將要求的水量注入穴坑。隨后投苗機(jī)構(gòu)9運(yùn)動(dòng)至穴坑位置，其主要工作原理是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5驅(qū)動(dòng)鏈輪回轉(zhuǎn)，帶動(dòng)由原動(dòng)桿、連桿、從動(dòng)桿構(gòu)成的四桿機(jī)構(gòu)拖動(dòng)投苗體按運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)。附加四桿機(jī)構(gòu)從動(dòng)桿、搖桿、連桿用于保證投苗體始終沿運(yùn)動(dòng)軌跡垂直于壟面運(yùn)動(dòng)。 投苗機(jī)構(gòu)9運(yùn)動(dòng)至穴坑位置時(shí)、敞開(kāi)式鴨嘴含著缽苗到達(dá)預(yù)定位置時(shí)，覆土器10培土將相對(duì)地面零速運(yùn)動(dòng)的投苗機(jī)構(gòu)中的敞開(kāi)式鴨嘴部分培土包絡(luò)起，以起固苗防止缽苗倒伏的作用，而后投苗體垂直抬起的同時(shí)鴨嘴控制機(jī)構(gòu)觸點(diǎn)被壓縮，敞開(kāi)式鴨嘴開(kāi)啟、缽苗落入穴坑中，當(dāng)投苗機(jī)構(gòu)9繼續(xù)運(yùn)行使投苗體運(yùn)行至自動(dòng)喂苗機(jī)構(gòu)17處時(shí)進(jìn)行取苗，進(jìn)入循環(huán)移栽工作狀態(tài)。稱栽后開(kāi)溝器11開(kāi)溝、置于膜架12上的地膜在壓膜輪13作用下，膜的兩邊緣展開(kāi)并進(jìn)入由開(kāi)溝器11開(kāi)出的溝內(nèi)，地膜覆土器14覆土完成覆膜作業(yè)。自此完成整個(gè)成穴、注水、施肥、移栽、覆膜作業(yè)環(huán)節(jié)。 成穴機(jī)構(gòu)6、投苗機(jī)構(gòu)9、自動(dòng)喂苗機(jī)構(gòu)17安裝于副機(jī)架16上，由擺桿15與機(jī)架8連接在一起。并通過(guò)調(diào)整桿1來(lái)調(diào)整成穴機(jī)構(gòu)投苗機(jī)構(gòu)9的入土深度，以保證最佳的工作狀態(tài)。 本著在設(shè)計(jì)上力求達(dá)到使整機(jī)的重量較輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低謙、機(jī)動(dòng)性能好、適合性強(qiáng)、工作性能穩(wěn)定可靠、操作調(diào)整方便等目的.在設(shè)計(jì)階段盡量減少不必要的功能附加,如灌水設(shè)備等,多處使用可調(diào)節(jié)連接使得機(jī)器的適用范圍較廣,極大的增加了機(jī)器的工作效率.總體來(lái)說(shuō)整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊,適應(yīng)性較強(qiáng)等。 22 安陽(yáng)工學(xué)院本科畢業(yè)論文 第三章 關(guān)鍵技術(shù)解決辦法 3.1 設(shè)計(jì)方法選擇 投苗機(jī)構(gòu)以相對(duì)于地面零速投苗，是保證秧苗直立的重要因素，因此，這也是整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)。要解決此問(wèn)題要借助數(shù)學(xué)和計(jì)算軟件MATLAB，用該軟件描繪出投苗機(jī)構(gòu)載插點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度的軌跡，并通過(guò)計(jì)算實(shí)現(xiàn)插秧爪在進(jìn)入土壤中時(shí)是以相對(duì)地面為零的速度，并且在插秧爪返回初始位置時(shí)要沿著與它先前路徑不同的軌跡運(yùn)動(dòng)，這是為了防止載插機(jī)構(gòu)傷到剛剛種下的秧苗。 投苗機(jī)構(gòu)選擇了曲柄連桿機(jī)構(gòu)成穴。連桿機(jī)構(gòu)是機(jī)械中廣泛使用的一種機(jī)構(gòu),其中鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)雖是最簡(jiǎn)單的連桿機(jī)構(gòu),卻能夠方便地實(shí)現(xiàn)已知的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及再現(xiàn)已知的運(yùn)動(dòng)軌跡,因而在各種機(jī)械中應(yīng)用十分廣泛,如挖掘機(jī)的動(dòng)臂及裝載機(jī)的工作機(jī)構(gòu)等。 實(shí)現(xiàn)已知的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,就是當(dāng)原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律已知時(shí),從動(dòng)件能按給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)；實(shí)現(xiàn)已知的運(yùn)動(dòng)軌跡，就是要求機(jī)構(gòu)中做平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件上的某點(diǎn)能沿著給定軌跡運(yùn)動(dòng)。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法及實(shí)物模擬，由于計(jì)算推導(dǎo)復(fù)雜，實(shí)物模擬工作量大，限制了四桿機(jī)構(gòu)的精確應(yīng)用,計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及相關(guān)軟件載體的強(qiáng)大功能，大大拓展了傳統(tǒng)的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的精確應(yīng)用范圍。機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)綜合必須推導(dǎo)出機(jī)構(gòu)在主動(dòng)件處于不同位置時(shí)，從動(dòng)件的位置、速度、加速度以及作平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件上某點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡,以便借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。對(duì)機(jī)構(gòu)作運(yùn)動(dòng)仿真的基礎(chǔ)是推導(dǎo)出機(jī)構(gòu)的位置、速度、加速度方程的解析解,采用復(fù)數(shù)向量法可方便地推導(dǎo)出機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方程,再借助計(jì)算機(jī)和MATLAB語(yǔ)言可方便地對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。 對(duì)所設(shè)計(jì)的小型煙苗移栽機(jī)得用MATLAB6.5進(jìn)行了數(shù)值分析和簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)模擬[20][21][20],利用三維仿真軟件INVENTOR,對(duì)所設(shè)計(jì)的煙苗移栽機(jī)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)的分析,進(jìn)行了簡(jiǎn)單的機(jī)械系統(tǒng)性能預(yù)測(cè)等工作[23]。 3.2 方案選擇 國(guó)外的移栽機(jī)重點(diǎn)應(yīng)用于蔬菜的移栽，適用于缽苗移栽的類型有鉗夾式、導(dǎo)苗管式和吊籃式，國(guó)內(nèi)的移栽機(jī)都可以應(yīng)用于缽苗移栽，但其特點(diǎn)不同，其中鉗夾式、鏈夾式及撓性圓盤式(主要應(yīng)用于無(wú)土廠莖作物移栽)在工作過(guò)程中都是利用夾持力移動(dòng)缽苗，這種工作方式容易對(duì)缽苗造成損傷，舍棄不用。帶式栽植機(jī)和滑道式移栽機(jī)利用輸送帶或滑道傳送，栽植速度高，但是對(duì)缽苗的穩(wěn)定性要求高，即缽苗的重心要盡可能降低，而本課題所應(yīng)用的缽體為圓柱形，重心較高，穩(wěn)定性差，立苗率不能保證，不適于應(yīng)用這兩種類型的移栽機(jī)。吊籃式移栽機(jī)工作穩(wěn)定，立苗率高，但是栽植速度低，機(jī)構(gòu)復(fù)雜，不是最佳方案。導(dǎo)苗管式移栽機(jī)與其他移栽機(jī)相比最大的優(yōu)點(diǎn)在于缽苗在導(dǎo)苗管式移栽機(jī)中的運(yùn)動(dòng)是自由的，不是強(qiáng)制性的，因此不易傷苗。這一點(diǎn)對(duì)棉花的移栽極為有利，但是目前國(guó)內(nèi)外的導(dǎo)苗管式移栽機(jī)都是由人工喂入，有資料表明:當(dāng)人工喂入速度超過(guò)60株/分時(shí)，就會(huì)使人感到緊張，容易出現(xiàn)漏苗現(xiàn)象，勞動(dòng)強(qiáng)度大，增加喂苗嘴的數(shù)量雖然可以在一定程度上減少漏苗現(xiàn)象但是卻無(wú)法減小人的勞動(dòng)強(qiáng)度，也就決定了不能提高栽植速度。另外的一點(diǎn)是如何保證立苗率。 總結(jié)國(guó)內(nèi)外的幾種導(dǎo)苗管式移栽機(jī)為保證立苗率采取的措施主要有以下幾種: 　(1)傾斜導(dǎo)苗管，使導(dǎo)苗管向后傾斜一個(gè)角度，秧苗能夠扶正的原理是由于導(dǎo)苗管 的作用使缽體秧苗在進(jìn)入開(kāi)溝器開(kāi)出的苗溝的瞬間是向后傾斜的。而機(jī)組有一個(gè)向前的速度，兩個(gè)速度的疊加使秧苗垂直于地面。導(dǎo)苗管的傾斜角度根據(jù)機(jī)組的前進(jìn)速度可調(diào)。例如意大利切克基.馬格利公司(Checchi&Magli)生產(chǎn)的TEX2型栽植機(jī)就采用了這種方式，這種機(jī)構(gòu)可以用于帶缽苗的移栽。 　(2)利用零速栽植理論，增加輔助機(jī)構(gòu)使缽苗在落下時(shí)相對(duì)于地面的速度為零從而保證缽苗落下后不會(huì)翻倒，保證立苗率。這種方式根據(jù)具體的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)決定其適用范圍，如荷蘭米啟根公司(Michigan)生產(chǎn)的Mode14000型栽植機(jī)只適用于帶缽移栽，而中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的導(dǎo)苗管式移栽機(jī)較適合于無(wú)土苗的移栽。 47 安陽(yáng)工學(xué)院本科畢業(yè)論文 第四章 載插機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及計(jì)算 4.1 移栽機(jī)載插機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 移栽機(jī)械的投苗機(jī)構(gòu)主要是曲柄連桿機(jī)構(gòu)。秧苗從喂入機(jī)構(gòu)上下來(lái)進(jìn)入到載插機(jī)構(gòu)中，并由秧爪夾持著插入土壤中。秧爪運(yùn)動(dòng)的曲線軌跡對(duì)缽苗載插的穩(wěn)定性和直立性是有影響的。對(duì)種植機(jī)械的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析對(duì)于它的操作和進(jìn)一步的改進(jìn)是非常重要的。 4.2 具體設(shè)計(jì)過(guò)程 大多數(shù)機(jī)械的工作需要將單一輸入轉(zhuǎn)變?yōu)閱我惠敵觥?因此，單一自由度的機(jī)械是最常被應(yīng)用的形式。自由度數(shù)目與連結(jié)的數(shù)目和運(yùn)動(dòng)副的數(shù)目有關(guān)。分析技術(shù)能用來(lái)代替昂貴和費(fèi)時(shí)的建立并測(cè)試一個(gè)試驗(yàn)性的設(shè)計(jì)過(guò)程。分析技術(shù)通常是一個(gè)綜合方法的基礎(chǔ)部份。四桿連結(jié)機(jī)構(gòu)應(yīng)該是在首先被考慮的解決方法，因?yàn)樗芤宰钌俚牟考?lái)可先靠地實(shí)現(xiàn)工作目的并且是能耗資最少的解決辦法。如果連桿機(jī)構(gòu)中的一根比其它三根都長(zhǎng)時(shí)，一個(gè)四桿機(jī)構(gòu)是不可能實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的。一個(gè)四桿機(jī)構(gòu)最簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)方法可以通過(guò)倒置來(lái)實(shí)現(xiàn)。一個(gè)曲柄- 搖桿的機(jī)構(gòu)包含兩個(gè)固定的的最短的連桿組成。 4.2.1 方法學(xué) 在移栽機(jī)中投苗機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)遵循一個(gè)特殊的運(yùn)動(dòng)軌跡。就像四桿連結(jié)機(jī)構(gòu)被選擇那樣簡(jiǎn)單，一個(gè)機(jī)械包含那些部件能夠輕易實(shí)現(xiàn)制造上的少投入資金。輸入運(yùn)動(dòng)應(yīng)選擇曲柄，可以使運(yùn)動(dòng)連續(xù)的和往復(fù)的。輸出運(yùn)動(dòng)為了要符合需求并沿著一條適當(dāng)?shù)穆窂揭浦玻@將在下面的設(shè)計(jì)中確定。 機(jī)械應(yīng)該有一個(gè)自由度以便于可以循環(huán)地運(yùn)動(dòng)。 秧爪指將會(huì)連接在連桿的端點(diǎn)處。 4.2.2 種植機(jī)械的輸出運(yùn)動(dòng)需求 (1)秧苗是從自動(dòng)喂苗器中進(jìn)入投苗機(jī)構(gòu)。在向下的運(yùn)動(dòng)的時(shí)候, 秧爪夾持著秧苗并將其插在土壤中。 (2)秧苗接著被載插在需要的深度。 (3)秧苗是在一個(gè)幾乎直立的位置被種植。偏離一個(gè)大約30°的角度也是被允許的。 (4)秧爪是在種植操作之后回到最初的位置。在回返運(yùn)動(dòng)的時(shí)候它不破壞秧苗是種植秧苗所必要。在種植結(jié)束的時(shí)候秧爪的速度方向的一個(gè)翻轉(zhuǎn)對(duì)實(shí)現(xiàn)這是有幫助的。 (5)在回到初始位置的時(shí)候，秧爪是必須不需要干擾秧盤就經(jīng)過(guò)一條路徑通過(guò)。這是避免任何在秧盤中安置的秧苗可能受到擾亂。因此，向前運(yùn)動(dòng)的路徑和回返運(yùn)動(dòng)的路徑將必然是不同的 。 (6)秧爪在它的運(yùn)動(dòng)期間不能干擾其他機(jī)械的部件。 (7)機(jī)械的部件為了要將在這些部份上的土壤積聚減到最少,一定有適當(dāng)?shù)那宄?取苗點(diǎn)必須位于來(lái)自水平的適當(dāng)高度，以便育秧盤能有來(lái)水平方向的適當(dāng)清除。 (8) 當(dāng)機(jī)械以穩(wěn)定的速度前進(jìn)時(shí)種植的過(guò)程應(yīng)是連續(xù)的。 四個(gè)連桿的尺寸、固定的聯(lián)接的方位、連桿延長(zhǎng)的長(zhǎng)度和連桿延長(zhǎng)的定方位角度要在設(shè)計(jì)中確定下來(lái)。上述的參數(shù)在任意的固定范圍內(nèi)可以做調(diào)整。在現(xiàn)在的設(shè)計(jì)時(shí)候大約三百多種設(shè)計(jì)被分析研究。連桿尺寸的選擇是遵循一個(gè)分析和選擇的方法。連結(jié)的尺寸依據(jù)上述的規(guī)定必將是多種多樣的。在每次的連結(jié)部件尺寸的試驗(yàn)數(shù)值中，秧爪的運(yùn)動(dòng)軌跡顯示在計(jì)算機(jī)顯示屏上。為了要更進(jìn)一步分析連桿的設(shè)計(jì)并找出更好的運(yùn)動(dòng)軌跡，小尺寸的連桿被應(yīng)用了。 最初移栽機(jī)的向前運(yùn)動(dòng)速度被忽略。連桿延長(zhǎng)的角度也假定為零。最后，連桿延長(zhǎng)部分的形狀也被設(shè)計(jì)出來(lái)，并確定它和其他機(jī)器的運(yùn)動(dòng)部件在運(yùn)動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生沖突。 連結(jié)部件的參數(shù)在下面被列出來(lái)。 4.2.3.連接參數(shù)的設(shè)計(jì) 連接參數(shù)如下： 1. 曲柄長(zhǎng)度, 2. 連桿的長(zhǎng)度，。 3. 搖桿的長(zhǎng)度，。 4. 機(jī)架的長(zhǎng)度，。 5. 連桿延長(zhǎng)的長(zhǎng)度，。 6. 連桿延長(zhǎng)的角度，。 7. 連接部件的真實(shí)尺寸。 8. 機(jī)架與水平線的夾角。 9. 前進(jìn)的速度。 4.2.4 連接部件的分析 一個(gè)四連桿機(jī)構(gòu)如圖4-1。 (1) 其中是主動(dòng)曲柄 AB 的長(zhǎng)度, 是連桿BC的長(zhǎng)度, 是搖桿CD的長(zhǎng)度, 為機(jī)架AD的長(zhǎng)度, 是曲柄的轉(zhuǎn)角, 是連桿與x軸的夾角，是搖桿的轉(zhuǎn)角。 和的定義式如下： (2) 這是一組含有兩個(gè)未知數(shù)的二元非一次方程組；因此,迭代的方程可以用牛頓–拉夫遜的方法進(jìn)行擴(kuò)展。 圖4-1 曲柄連桿機(jī)構(gòu) 圖4-2 分析所用的三角形構(gòu)造 (3) 在上標(biāo)字母 k 和 k + 1 指示重復(fù)的次序地方。 這里需要、的初始解；計(jì)算在重復(fù)地進(jìn)行著，直到計(jì)算出來(lái)的結(jié)果沒(méi)有超過(guò)預(yù)期的錯(cuò)誤數(shù)值。、初始解的需求；依下列各項(xiàng)逐步得到符合要求的數(shù)值。 因此，下列的等式可適用: (4) 是連桿和曲柄延長(zhǎng)的一段桿之間被包括的角度，p是數(shù)學(xué)常數(shù)。 (5) (6) 在計(jì)算出一組精確的[,]的值, 接下去每增加一度確定一個(gè)的值。反復(fù)的相等然后用來(lái)計(jì)算比較正確的價(jià)值?，F(xiàn)在再一次被增量，同進(jìn)程序重復(fù)進(jìn)行。如此曲柄的完全旋轉(zhuǎn)就完成了。 (7) 獲得連桿角度之后,連結(jié)點(diǎn)的位置將由下列式子計(jì)算出來(lái)，其中表示橫座標(biāo)，表示縱座標(biāo)。 (8) 表示連結(jié)點(diǎn)F在橫座標(biāo)上的座標(biāo)值，表示連結(jié)點(diǎn)F在縱座標(biāo)y上的座標(biāo)值。連桿延長(zhǎng)的長(zhǎng)度，是在連桿和連桿延長(zhǎng)之間包括的角度。 4.2.5 連桿尺寸的確定 假定最長(zhǎng)的連桿長(zhǎng)度不應(yīng)該是比最短的連桿長(zhǎng)50 倍。 當(dāng)被假定為 1.00 單位長(zhǎng)的時(shí)候，因?yàn)檫B桿的長(zhǎng)度比在決定連桿運(yùn)動(dòng)曲線方面很重要，最短的連桿假定為1個(gè)單位長(zhǎng)。和的長(zhǎng)度可以在 1.00 – 50.00的范圍內(nèi)取。最大值根據(jù)下列的二種情況確定: (9) 連桿的長(zhǎng)度范圍是從 1.00 到 100.00，連桿角度是從 0 到 360度。符合這一標(biāo)準(zhǔn)的連結(jié)數(shù)目在第一階段被確定為84 。在第一階段被確定的連桿延長(zhǎng)的五個(gè)值和連桿延長(zhǎng)角度的 12 個(gè)值。這些根據(jù)上面所述的程序進(jìn)行分析，每個(gè)運(yùn)動(dòng)的路徑也被確定下來(lái)。將近七個(gè)可能是正確的設(shè)計(jì)也在這一階段被確定下來(lái)。第二個(gè)階段由表 4-1 所顯示的尺寸范圍開(kāi)始。 一些設(shè)計(jì)是在更近的研究時(shí)被放棄。這一個(gè)階段的分析將產(chǎn)生最有可能是正確的設(shè)計(jì)。同樣地，第三和第四個(gè)階段接著完成了。 在這一個(gè)階段結(jié)束的時(shí)候連結(jié)點(diǎn)的各個(gè)參數(shù)在表 4-2 中列出來(lái)了。 在這一階段結(jié)束的時(shí)候秧爪的運(yùn)動(dòng)路徑在勾4-4中顯示出來(lái)。一個(gè)附加的特征是秧爪在移栽后以大約180度的角度返回初始位置。這非常有用并且由于秧苗自身的慣性將會(huì)在秧爪的回返運(yùn)動(dòng)期間讓未受破壞的秧苗插栽植到土壤中。 表4-1 各個(gè)連桿的尺寸范圍 組數(shù) 尺寸范圍（單位長(zhǎng)度） 分析 次數(shù) L1 L2 L3 L4 LF (deg) 1 1 1.00 0.00-1.00 1.00-5.00 1.00-5.00 1.00-100.00 0-360 20 1 1.00 1.00-3.99 1.00-7.07 1.00-7.07 3.16-31.62 180-360 45 2 1.00 5.41-7.62 1.00-7.07 2.66-18.80 1.00-31.62 270-360,0-120 35 3 1.00 17.14-21.00 1.00-7.07 7.07-50.00 3.16-100.00 300-360,0-120 44 2 4 1.00 48.34-50.00 1.00-7.07 18.80-50.00 10.00-100.00 330-360,0-120 20 5 1.00 3.89-15.14 2.66-18.80 2.66-18.80 1.00-31.62 240-360,0-30 21 6 1.00 12.73-18.50 2.66-18.80 7.07-50 3.16-100.00 30-150 32 7 1.00 1.00-6.21 7.07-50.00 7.07-50.00 1.00-10.00 300-360,0-120 36 3 1 1.00 1.17-1.59 1.92-2.96 1.92-2.96 4.08-6.81 300-340 55 4 1 1.00 1.34-1.44 2.22-2.44 2.22-2.44 4.57-5.42 310-330 30 合計(jì) 338 表4-2 初步確定的連桿尺寸 名稱 符號(hào) 尺寸 1 曲柄的長(zhǎng)度 L1（單位長(zhǎng)度） 1.00 2 連桿的長(zhǎng)度 L2（單位長(zhǎng)度） 1.65 3 搖桿的長(zhǎng)度 L3（單位長(zhǎng)度） 2.30 4 機(jī)架的長(zhǎng)度 L4（單位長(zhǎng)度） 2.50 5 搖桿延長(zhǎng)桿尺寸 LF（單位長(zhǎng)度） 5.00 6 延長(zhǎng)桿和搖桿的夾角 45° 4.3 連桿的運(yùn)動(dòng)軌跡分析 4.3.1 運(yùn)動(dòng)分析 1.種植點(diǎn)位于F ( 圖 4-3 ) 在該點(diǎn)上秧爪到土壤的需要的深度而且在那里迅速的折回。 因此，秧苗以相對(duì)地面接近為零的速度被插入土壤中, 使秧苗保持良好的直立度。 2. 如果秧爪從 K 到 F向下運(yùn)動(dòng) ，然后秧爪的回返運(yùn)動(dòng)在路徑的右側(cè)，并將秧苗種植在左側(cè)。秧苗在F點(diǎn)種下后不受秧爪的破壞，這正是我們想要達(dá)到的效果。 3. 秧爪在向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，秧苗在K點(diǎn)進(jìn)入投苗機(jī)構(gòu)。 4. 秧爪在種植點(diǎn)和取苗點(diǎn)之間時(shí)，在返程運(yùn)動(dòng)是有個(gè)分離的運(yùn)動(dòng)軌跡的。 表4-3 最終確定的連桿尺寸 名稱 符號(hào) 尺寸 1 曲柄的長(zhǎng)度 L1（單位長(zhǎng)度） 1.00 2 連桿的長(zhǎng)度 L2（單位長(zhǎng)度） 1.65 3 搖桿的長(zhǎng)度 L3（單位長(zhǎng)度） 2.30 4 機(jī)架的長(zhǎng)度 L4（單位長(zhǎng)度） 2.50 5 搖桿延長(zhǎng)桿尺寸 LF（單位長(zhǎng)度） 5.00 6 延長(zhǎng)桿和搖桿的夾角 42.5° 4.4 機(jī)械設(shè)計(jì)的初步研究 1. 在上面所說(shuō)的機(jī)械裝置，10 cm 至 1.00個(gè)單位的尺寸將會(huì)依據(jù)水稻秧苗的具體尺寸。這就需要育苗盤到種植點(diǎn)處有一個(gè)35cm的垂直距離。 2. 曲柄在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)曲柄銷經(jīng)過(guò)它運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)F。從動(dòng)件繞固定點(diǎn)D做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。如果我們可以將機(jī)器安置地使這兩個(gè)點(diǎn)在距地面的同一水平高度，則可能得到機(jī)器距離地面的最大間隙。固定連結(jié)的夾角計(jì)算出為－20°。因此，固定連結(jié)的夾角應(yīng)該選擇為接近這個(gè)數(shù)值。 3. 機(jī)器可以被設(shè)計(jì)為在K點(diǎn)取秧苗在F點(diǎn)將秧苗插入土中。在秧苗插入土中后，秧爪將從另一個(gè)路徑回到初始位置。應(yīng)該的是秧爪在回程的途中不應(yīng)該損壞已經(jīng)種下的秧苗。曲柄的旋轉(zhuǎn)方向也根據(jù)這點(diǎn)被確定下來(lái)為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。 4. 秧爪在前進(jìn)過(guò)程中產(chǎn)生的速度疊加將會(huì)產(chǎn)生如圖4-4的一個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡。秧爪的運(yùn)動(dòng)路徑會(huì)對(duì)秧苗的移栽質(zhì)量產(chǎn)生重大的影響。在機(jī)器的前進(jìn)過(guò)程中，秧爪在插完秧后應(yīng)該有一個(gè)旋轉(zhuǎn)或一個(gè)曲線路徑回到初始位置，而不是直接以180°的角度迅速回轉(zhuǎn)。 5. 在連桿延長(zhǎng)的長(zhǎng)度方面或連桿的角度的大小改變被證明可以調(diào)整插秧點(diǎn)的位置。因此，這些參數(shù)的改變可以得到一個(gè)急劇回程的路徑。 圖4-6 最終確定的載插機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡 表4-4 不同的y角和b角時(shí)機(jī)器前進(jìn)速度的最佳值 S1.No. 連桿延長(zhǎng)角度() 不同的β值時(shí)的最佳前進(jìn)速度，單位是 距離/轉(zhuǎn) β＝－20.0° β＝－24.5° β＝－29.0° 1 35 －1.0 －1.0 －1.0 2 40 －0.4 －0.2 －0.4 3 45 0.4 0.5 0.4 4 50 1.4 1.5 1.6 5 55 2.2 2.4 2.6 6 60 3.4 4.1 4.2 基于上述的初步研究得出的結(jié)論,連結(jié)部件有尺寸在第 4.2.5 節(jié)到第 4.3.2 節(jié)中保持不變。連桿延長(zhǎng)聯(lián)編的角度從 45°降低到 42.5°。固定聯(lián)桿的三個(gè)角度被選擇為 －20°,－24.5°和－29°。機(jī)器的前進(jìn)速度在分析中也被考慮進(jìn)去。當(dāng)給出了φ和β的值之后，前進(jìn)速度在表4-4中被列出了。 根據(jù)第二個(gè)階段的分析最終確定β＝20°。角度φ被改變?yōu)?42.5°。設(shè)計(jì)前進(jìn)的速度將會(huì)是每種植周期 14 cm 。設(shè)計(jì)數(shù)值在表4-3中列出。秧爪的最終確定下來(lái)的運(yùn)動(dòng)軌跡在圖4-6中表示出來(lái)了。 4.5 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的三維仿真 4.5.1 計(jì)算機(jī)分析的基本思想 小型煙苗移栽機(jī)載插機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡是一個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)和秧爪的開(kāi)合運(yùn)動(dòng)的合成,是一個(gè)比較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。傳統(tǒng)的解析計(jì)算和作圖分析方法存在工作量大,效率低等問(wèn)題,且不能直觀地觀察到其相對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程。 本文是將現(xiàn)代計(jì)算機(jī)輔助分析方法用于農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)分析的一次實(shí)踐, 利用三維設(shè)計(jì)軟件INVENTOR建立移栽機(jī)載插機(jī)構(gòu)的模型,并對(duì)此模型進(jìn)行栽植過(guò)程的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,獲得相關(guān)運(yùn)動(dòng)模型,并分析最佳運(yùn)動(dòng)軌跡,改進(jìn)設(shè)計(jì)相關(guān)零部件;改變模型的參數(shù),進(jìn)而比較不同設(shè)計(jì)參數(shù)下的栽植情況。 4.5.2 三維設(shè)計(jì)軟件Inventor介紹 Autodesk Inventor是美國(guó)Autodesk公司于1999年底推出的中端三維參數(shù)化實(shí)體模擬軟件,能夠完成從二維設(shè)計(jì)到三維設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變。Inventor建立在ACIS三維實(shí)體模擬核心之上,摒棄許多不必要的操作而保留最常用的基于特征的模擬功能,因其易用性和強(qiáng)大的功能,在機(jī)械、汽車、建筑等方面得到了廣泛的應(yīng)用。 Inventor軟件的主要特點(diǎn)有以下幾個(gè)方面: 1. 得用交互式圖形環(huán)境和零件、約束建立機(jī)械系統(tǒng)三維參數(shù)化模型; 2. 分析類型包括運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和靜力學(xué)分析; 3. 仿真結(jié)果顯示為動(dòng)畫(huà)和曲線圖形。 Inventor軟件已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,現(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用于航空航天、汽車工程、鐵路車輛及裝備、工業(yè)機(jī)械、工程機(jī)械中[23]。 有差別的,需要實(shí)踐的進(jìn)一步的驗(yàn)證。由于條件限制,實(shí)踐方面有待進(jìn)一步的檢驗(yàn)、分析、再設(shè)計(jì),使所設(shè)計(jì)的移栽機(jī)械達(dá)到較好的工作性能指標(biāo)和工作可靠性的要求,但最為重要的是一定要滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的要求—農(nóng)藝的要求。 對(duì)所設(shè)計(jì)的小型煙苗移栽機(jī)得用MATLAB6.5進(jìn)行了數(shù)值分析和簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)模擬,得用三維仿真軟件INVENTOR,對(duì)所設(shè)計(jì)的煙苗移栽機(jī)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)的分析,進(jìn)行了簡(jiǎn)單的機(jī)械系統(tǒng)性能預(yù)測(cè)等工作。 安陽(yáng)工學(xué)院本科畢業(yè)論文 結(jié) 論 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我知道其實(shí)要做一項(xiàng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)并不簡(jiǎn)單，要把它做好就更不易了，從中我也感到自己的知識(shí)面其實(shí)是很狹隘的。在理論知識(shí)的貫穿上和用理論解決實(shí)際問(wèn)題的能力上也亟待提高，可以說(shuō)這次的設(shè)計(jì)就像是一面鏡子，照出了我的不足之處。但也因此而小小地鍛煉了一下自己，為自己將來(lái)的工作做了一個(gè)準(zhǔn)備。 在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，不僅讓我重新溫習(xí)了《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》等書(shū)，還認(rèn)真地學(xué)習(xí)了Matlab，Inventor等軟件，反復(fù)計(jì)算，設(shè)計(jì)方案，繪制草圖……當(dāng)然，在這期間還得到周圍同學(xué)的細(xì)心提點(diǎn)與耐心指導(dǎo)。 一個(gè)人在不太長(zhǎng)的時(shí)間里完成整個(gè)載插機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及計(jì)算并不太容易，然而，我卻從這段時(shí)間內(nèi)學(xué)到了許多以前都沒(méi)來(lái)得及好好學(xué)的關(guān)鍵內(nèi)容，而且在實(shí)踐中運(yùn)用，更是令我印象深刻，深切體會(huì)到機(jī)械這門課程并非以前所想像的那樣紙上談兵。所有理論、公式都是為實(shí)踐操作而誕生的。 慶幸自己終于認(rèn)真獨(dú)立地做了一次全面的機(jī)械設(shè)計(jì)，真的，從中學(xué)到了很多很容易被忽視的問(wèn)題、知識(shí)點(diǎn)，甚至還培養(yǎng)了自己的耐心細(xì)心用心的性格。從一頁(yè)頁(yè)復(fù)習(xí)課本，一次次計(jì)算數(shù)據(jù)，一遍遍修改草圖，一遍遍打印裝配圖，這些都是我從來(lái)未曾獨(dú)立做過(guò)的。 在為畢業(yè)設(shè)計(jì)寫說(shuō)明書(shū)時(shí)，為了讓說(shuō)明書(shū)內(nèi)容更充實(shí)，使自己的書(shū)面語(yǔ)言更趨向于專業(yè)化，我到圖書(shū)館去借了相關(guān)的書(shū)籍來(lái)翻閱。在查找資料、閱讀資料的同時(shí)，我還知道了更多以前課本上沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)（尤其在為“計(jì)算公式”