育苗土自动装钵机的设计与试验_徐爱迪.pdf

2026年 第8期 第48卷 农 机 化 研 究 Journal of Agricultural Mechanization Research Vol 48 No 8 Aug 2026 育苗土自动装钵机的设计与试验 徐爱迪1 闫景凤1 金德海1 郑 唯1 尹 园1 唐 佩1 赵 毅1 侯松廷2 1 黑龙江省农业机械工程科学研究院 哈尔滨 150081 2 黑龙江省八一农垦大学 工程学院 黑龙江 大庆 163319 摘 要 针对现有的育苗钵基质装填存在装土不均匀 作业效率低等问题 设计了一种适用于塑料营养钵装填的育苗土 自动装钵装置 主要包括装土装置和落土装置 装土装置通过其两侧的电动推杆推动定量块 在滑道上进行直线往复运 动 育苗土从定量块落入卸料板底部 具有定量装土的功能 落土装置通过伺服电机带动同步轮运动 在同步带上的钵托 可实现精准定位 对育苗土自动装钵机中关键零部件进行有限元仿真分析 结果表明 各部件承受的应力符合设计的强 度需求 应变位移与预估趋势相符合 搅土杆传动轴的最大应力为1 645 108 N m2 应变位移的最大值为0 07 mm 卸料 板最大应力为4 856 107 N m2 应变位移的最大值为0 27 mm 支撑架最大应力为5 114 107 N m2 应变位移的最大值为 5 23 mm 设置伺服电机和电动推杆的运行参数 以验证设备落土和装土作业的实际效果 结果表明 落土作业的控制精 度为 0 8 mm 装土作业的控制精度为 1 0 mm 达到了最佳作业效果 关键词 育苗土装钵机 装土装置 落土装置 仿真分析 中图分类号 S223 1 3 文献标志码 A文章编号 1003 188X 2026 08 0048 08 DOI 10 13427 j issn 1003 188X 2026 08 007 徐爱迪 闫景凤 金德海 等 育苗土自动装钵机的设计与试验 J 农机化研究 2026 48 8 48 55 Xu Aidi Yan Jingfeng Jin Dehai et al Design and test of seedling soil automatic potting machine J Journal of agricultural mechanization research 2026 48 8 48 55 收稿日期 2025 05 07 基金项目 黑龙江省农业科技创新跨越工程农业科技基础创新优青 项目 CX23YQ33 作者简介 徐爱迪 1997 男 哈尔滨人 助理农艺师 硕士 E mail 3291649905 qq com 通信作者 闫景凤 1982 女 黑龙江阿城人 高级工程师 E mail 381571410 qq com 0 引 言 我国蔬菜种植面积达2 288 4万hm2 品类百余 种 1 2 蔬菜品质和食用安全直接关系到国民健康状况 与营养摄入水平 3 4 随着蔬菜种苗需求的增长 以绿 色 环保 可持续为宗旨的蔬菜种植模式越来越受到青 睐 我国设施农业也借此迎来了新的发展契机 5 7 此 外 中央一号文件明确提出 发展现代设施农业 实施 设施农业现代化提升行动 的战略部署 为设施农业高 质量发展提供了政策支撑 相较于传统露天种植 设 施蔬菜种植能够合理规划适宜品种 提供更加稳定和 优越的生长环境 实现智慧生产与精准作业 推动育苗 相关产业蓬勃发展 最大程度地发挥自身的优势与潜 力 对于缓解季节性蔬菜供应不足 促进农村经济发展 和农民增收具有重大意义 8 10 在设施农业中 育苗是重要的组成部分 最常见的 方式是营养钵培育 营养钵种类包括塑料营养钵 纸 质营养钵 无纺布营养钵等 其中 塑料营养钵因价格 低廉 经久耐用等特点 在苗木 蔬菜 花卉种植等领域 应用广泛 11 13 相比传统的露天育苗 营养钵育苗不 受外界土壤条件限制 能够有效缩短育苗周期 移栽时 损伤少 保障营养成分的充足供应 14 15 使培育出的苗 株更加健壮 整齐 根系发育好 国内学者对育苗土装钵机的研究主要包括基质装 填和冲压制钵两部分 基质装填是通过机械传动使卸 料机构快速地落入育苗钵内 提高了装填效率 冲压制 钵利用液压系统对模具进行旋转增压 从而降低钵体 的破损率 陈昊义 16 设计了一种育苗钵装填成穴生产 线 利用分流 刮土装置刮除盖板上多余的浮土 对营 养土均匀分流 机器装填工序的最大效率大于 1 500 钵 h 何林等 17 研发了育苗钵装填成穴生产 线 由装填模块 浇灌模块和冲穴模块3部分组成 整 机的工作效率大于2 300钵 h 徐勤超等 18 设计了一 种育苗土机械装填转运机 通过连杆装置控制卸料机 构运行 样机的平均装填量3 15 kg 羊军 19 研制了果 蔬育苗基质搅拌装穴一体机 经整机性能验证 基质装 穴合格率最大达到99 05 装穴效率为300 盘 h 张 洋等 20 设计了育苗钵的自动装盘装置 生产率可达 3 130穴 h 王臻卓等 21 研发了蔬菜穴盘的制钵装 置 通过伺服电机控制槽轮模盘中的回转机构间歇转 动 冲头对穴盘向下冲压 将土壤挤压成型后装满钵 体 常青青等 22 基于现有制钵机进行运动仿真分析 再优化设计参数 钵体完好率均可达90 以上 王慧 84 第8期徐爱迪等 育苗土自动装钵机的设计与试验第48卷 杰等 23 研制了旋压成型制钵机 利用液压技术对模具 头进行旋转增压 钵体的破损率为3 1 田美荣 等 24 设计了营养生长基成型设备 采用三级旋转挤压 方法将秸秆合成营养生长基 钵体的破损率仅为1 邢凯等 25 对制钵机的间歇机构进行优化设计 在最大 工作转速下机器的平均转角误差达到2 4 本文结合营养土装钵的农艺要求 设计了一种育 苗土自动装钵机 该机可实现定量装土与定位落土的 功能 同时 对关键零部件进行静力学分析 重点完成 了应力与应变位移分析 最后 对装置的落土和装土 作业的实际控制效果进行性能试验 1 整机结构与工作原理 1 1 设计要求 营养土装钵的农艺流程如图1所示 首先 装钵 前用腻铲将畦头取直 使畦子整体平整 同时通过均 匀搅拌将结实的土块敲碎 进一步细整平 然后 视床 土墒情适当洒水 确保土壤润透 使其达到 手捏成 团 齐胸落地即散 的标准 最后 将配比好的营养土 装入育苗钵中 营养土灌装营养钵至钵口2 cm为宜 适度压实营养土 26 营养土装钵的开口直径为 80 mm 材质为聚乙烯塑料 具有良好的柔韧性和耐 用性 图1 营养土装钵农艺流程 Fig 1 Nutrient soil pot horticulture process 育苗土自动装钵机具有定量装土与定位落土的 功能 其基本功能设计要求保证机器装填过程不被 营养土压塌 作业质量要求保证每个育苗钵装填量均 匀一致 整机的主要指标如表1所示 表1 整机的主要指标 Table 1 The main indicators of the whole machine 参数单位数值 整机尺寸 长 宽 高 2 230 768 1 090 电源电压AC220 V 50 Hz 工作噪音dB 85 育苗钵规格mm 10 10 搅拌电机功率W 200 伺服电机功率W 750 1 2 整机结构 育苗土自动装钵机采用模块化设计思路 主要包 括装土装置和落土装置 其中 装土装置通过完成料 斗上土 定量块预装与育苗钵等容量的营养土 搅拌 电机带动搅土杆进行均匀搅拌等动作 实现定量装 土 防土结拱 落土装置通过伺服电机控制同步轮 同 步带的精准传动 从而定位输送育苗钵 整机结构如 图2 图4所示 1 固定板 2 行星减速机 3 地脚固定座 4 定量块 5 铝型材支撑架 图2 育苗土装钵机的主视图 Fig 2 The main view of the seedling soil pot machine 1 电动推杆 2 L型固定板 3 固定座 4 轴承 图3 育苗土装钵机的侧视图 Fig 3 Side view of seedling soil potting machine 1 钵托 2 伺服电机 3 料斗 4 搅土杆 图4 育苗土装钵机的俯视图 Fig 4 Top view of seedling soil potting machine 1 3 工作原理 育苗土装钵机的工作流程如图5所示 工作时 伺服电机带动两侧同步带上的育苗钵运动 移动 400 mm后育苗钵停止运动 接着 装土电机启动 料 斗开始上土作业 搅土杆搅拌育苗土 防止其结拱 并 94 第48卷农 机 化 研 究第8期 保证料斗内的土顺利下落装填到育苗钵内 定量块 一侧定量杯装满土后 电动推杆驱动定量块移动到育 苗钵的上方开始落土 移动距离为110 mm 3 s后电动 推杆复位 定量块另一侧定量杯开始落土 图5 育苗土装钵机的工作流程 Fig 5 The working process of seedling soil pot machine 2 主要工作部件设计 2 1 装土装置设计 装土装置如图6所示 其内部结构如图7所示 其中 料斗由左右两侧的L型固定板通过螺栓固定于 支撑架上 内部设有搅土杆 料斗的底部均布4个直 径为70 mm的孔 孔间距与下方定量块中的孔间距大 小相同 滑道上方的滑块通过定量块侧壁安装的L 型固定板进行固定 电动推杆由其顶部的固定片和尾 部的支撑架共同固定 水平放置 卸料板位于滑块的 上方 由两侧的铝型材固定 1 料斗 2 定量块 3 支撑架 4 L型固定板 5 搅土杆 图6 育苗土装钵机的装土装置 Fig 6 The soil loading device of the seedling soil pot machine 1 电动推杆 2 卸料板 3 滑块 4 固定片 5 滑道 图7 装土装置的内部结构 Fig 7 Internal structure of the filling device 料斗从侧面看可视为四棱柱 底面为梯形 料斗 装土量V1的计算公式为 V1 S h1 1 S a b h2 2 2 式中 S为料斗底面积的数值 单位mm2 h1为料 斗两底面之间距离的数值 单位mm a为底面中上底 的数值 单位mm b为底面中下底的数值 单位mm h2 为上底与下底之间高度的数值 单位mm 定量块由8个定量杯组成 如图8所示 定量杯 之间的中心距为110 mm 呈等间距排布 单个定量杯 可视为圆柱体 图8 定量块示意图 Fig 8 Quantitative block diagram 定量块装土量V3的计算公式为 V3 8 V2 3 V2 r2h3 4 式中 V2为定量杯装土量的数值 单位mm3 r为 定量杯底面半径的数值 单位mm h3为定量杯高度的 数值 单位mm 轴直径d1的计算公式为 d1 3 5T 1 5 T1 9 550 P1n 1 6 n1 n2i 7 式中 T1为轴传递额定扭矩的数值 单位N m 为轴许用扭转应力的数值 单位MPa P1为功率的 数值 单位kW n1为轴转速的数值 单位r min n2为 电机转速的数值 单位r min i为减速机速比 2 2 落土装置设计 落土装置及其内部结构分别如图9和图10所示 工作过程中 育苗钵可随时摆放在钵托上 钵托通过 菱形螺母固定在同步带上 钵托间距离为100 mm 铝 型材支撑架是由AL4080与AL4040型材 通过角码固 定件拼接而成 其底部与地脚固定座连接 使其更加 牢固 行星减速机由支撑架侧壁放置的固定板固定 05 第8期徐爱迪等 育苗土自动装钵机的设计与试验第48卷 伺服电机位于行星减速机的下方 由电机的法兰盘固 定 托板固定于同步带上 防止同步带向左或向右 跑偏 1 行星减速机 2 伺服电机 3 地脚固定座 4 固定板 5 铝型材支撑架 图9 育苗土装钵机的落土装置 Fig 9 The soil dropping device of the seedling soil pot machine 1 钵托 2 同步轮 3 托板 4 同步带 图10 落土装置的内部结构 Fig 10 The internal structure of the landing device 同步带长度L 的计算公式为 27 L 2C 1 57 Dp dp Dp dpnull null 2 4C 8 Dp m Z 9 C B B2 2 Dp dp 2 4 10 式中 C为轴传递额定扭矩的数值 单位N m Dp为主动轮节圆直径的数值 单位mm m为同步轮模 数 Z为同步轮齿数 B为同步带宽度的数值 单 位mm dp为从动轮节圆直径的数值 单位mm 选用梯形齿同步带 材质为PU 型号为T10 同 步带宽度B的计算公式为 B PdP s Km Wp 11 Pd Ps Km Kb 12 式中 Pd为设计动力的数值 单位kW Wp为基准 皮带宽度的数值 单位mm Ps为基准传动容量的数 值 单位kW Km为啮合补偿系数 Kb为宽度补偿 系数 3 关键零部件的静力学分析 3 1 搅土杆传动轴的静力学分析 搅土杆传动轴需要长期接触湿度较大的育苗土 因此材质选用耐腐蚀性好的304不锈钢 其力学性能 参数具体设置为 弹性模量190 GPa 密度 8 000 kg m3 泊松比0 29 屈服强度为207 MPa 外部 载荷受力形式为扭矩 数值设为50 N m 搅土杆传 动轴的网格划分如图11所示 图11 搅土杆传动轴的网格划分 Fig 11 Grid division of the soil stirring rod drive shaft 搅土杆传动轴的应力分布云图 应变位移云图分 别如图12和图13所示 搅土杆传动轴受到电机作用 力时 最大应力为1 645 108 N m2 小于材料的屈服 力 应变位移的最大值为0 07 mm 符合设计的强度 需求 图12 搅土杆传动轴的应力分布云图 Fig 12 Stress distribution cloud of soil stirring rod drive shaft 图13 搅土杆传动轴的应变位移云图 Fig 13 Strain displacement cloud of the stirring rod drive shaft 15 第48卷农 机 化 研 究第8期 3 2 卸料板的静力学分析 卸料板主要承受定量杯滑落的育苗土重力 材质 选用1045钢 力学性能参数设置具体为 弹性模量 205 GPa 密度7 850 kg m3 泊松比0 29 屈服强度 530 MPa 卸料板通过螺栓连接固定 受力来自于定 量块 电动推杆 滑道 滑块等部件的总重力 留出设 计的冗余量 安全系数为2 0 数值设为844 N m 卸料板的网格划分如图14所示 图14 卸料板的网格划分 Fig 14 Grid division of the discharge plate 卸料板的应力分布云图如图15所示 由图15可 知 卸料板最大应力为4 856 107 N m2 远小于材料 的屈服力 图15 卸料板的应力分布云图 Fig 15 Stress distribution cloud of the discharge plate 卸料板的应变位移云图如图16所示 由图16可 知 卸料板应变位移的最大值为0 27 mm 卸料板长度 为540 mm 变形量约为0 05 应力分布为从中间向 两侧扩散 与预估趋势相符合 图16 卸料板的应变位移云图 Fig 16 Strain displacement cloud of the discharge plate 3 3 支撑架的静力学分析 支撑架的材质选用铝型材4080 其力学性能参数 设置具体为 弹性模量69 GPa 密度2 700 kg m3 泊松 比0 33 屈服强度551 MPa 支撑架的受力主要来自 于料斗 育苗钵 定量块等部件的总重力和各部件承载 的育苗土重力 考虑到负载需要冗余的需求 安全系 数设为1 5 数值设为1 890 N m 为了优化设计 提 高效率 把圆角 倒角 小孔等特征去除后 适当降低网 格密度 支撑架的有限元边界条件示意如图17所示 图17 支撑架的网格划分 Fig 17 Grid division of the support frame 支撑架的应力分布云图如图18所示 支撑架最 大应力为5 114 107 N m2 远小于材料的屈服力 图18 支撑架的应力分布云图 Fig 18 Stress distribution cloud of support frame 支撑架的应变位移云图如图19所示 支撑架的 应力分布主要是中间的横梁承受范围最大 应变位移 的最大值为5 23 mm 图19 支撑架的应变位移云图 Fig 19 Strain displacement cloud of the support frame 4 育苗土装钵机的性能试验 4 1 试验条件 为了验证育苗土装钵机的钵托定位精度和定量 25 第8期徐爱迪等 育苗土自动装钵机的设计与试验第48卷 块的往复运动控制输出的作业效果 在黑龙江省农业 机械工程科学研究院进行育苗土装钵机性能试验 育苗土装钵机样机如图20所示 图20 育苗土装钵机样机 Fig 20 Seedling soil pot machine prototype 4 2 试验方案 落土装置中的电动推杆所用电机为CANopen协 议总线型伺服电机 搭载机身尾部编码器实现闭环控 制功能 可带动传送带上的钵托每运行400 mm精准 停机 装土装置中的电动推杆所用的电机为39型步 进电机 通过调节脉冲发送数量和频率驱动滑块上方 的定量块进行直线往复运动 此电机具有开环控制 特性 需要加入近位和远点的接近开关进行限位 防 止电动推杆在回退过程中顶部定位销撞击其外管 前 进时滑块溜出滑道等情况发生 本次试验以控制精 度和无故障时间为评价指标 通过调节多组电机的运 行参数选取最佳的控制方案 以验证设备落土和装土 作业的实际效果 在出口处连续3 min统计营养钵的只数 通过公 式计算设备生产能力W 即 W W1 W2 W3 60 3 3 11 式中 W1 W2 W3为每次接取的营养钵只数 设备平均无故障时间的计算公式为 MTBF H Q 12 式中 H为系统正常负载运行到维修结束可 以正常使用前时间总和的数值 单位h Q为总故障 次数 营养土装钵设备装土后 营养钵中的营养土装土 量均匀差异度k的计算公式为 k xmax xminx min null null 100 13 式中 xmax为营养钵装土量最大值的数值 单位g xmin为营养钵装土量最小值的数值 单位g 4 3 试验结果与分析 伺服驱动器发送3 600 000个脉冲时 育苗钵托 移动距离理论值为400 mm 伺服电机的运行参数设 置如表2所示 育苗钵托的实际移动距离为410 mm 与理论值相差10 mm 这表明 伺服电机通过同步 轮 同步带对育苗钵进行逐个输送时 容易受到减速 机传递效率和负载重力的影响 二者共同作用使钵托 移动距离误差不断累加 从而导致定位不准 为解决 这一问题 需要选择适当的比例系数 调节伺服电机 的控制精度 伺服驱动器发送脉冲数3 514 000个 控制精度为 0 8 mm 无故障时间长达120 min 为落 土作业控制的最佳方案 电动推杆驱动定量块做直 线往复运动 使定量块中定量杯的孔与卸料板的孔对 齐 电动推杆的运行参数设置如表3所示 当驱动器 的细分值为3 200圈时 发送脉冲数为78 222个 控 制精度为 1 0 mm 为装土作业控制的最佳方案 表2 伺服电机的运行参数设置 Table 2 Setting of operating parameters of servo motor 组数发送脉冲数 个控制精度 mm无故障时间 min 1 3 510 000 3 3 70 2 3 513 600 1 4 90 3 3 514 000 0 8 120 4 3 515 000 2 5 60 5 3 528 000 6 7 45 6 3 600 000 10 0 30 7 3 780 000 14 2 15 表3 电动推杆的运行参数设置 Table 3 Setting of operating parameters of electric push rod 组数发送脉冲数 个控制精度 mm无故障时间 min 1 39 111 4 7 45 2 78 222 1 0 120 3 156 444 2 3 90 对育苗土自动装钵机进行实际的装土测试 累计 7组 其运行参数设置与结果如表4所示 结果表明 机器在工作效率为3 500钵 h时 育苗钵之间的均匀 差异度平均值为3 39 表4 育苗土自动装钵机的运行参数设置 Table 3 Setting of operating parameters of electric push rod 组数装土量最小值 g装土量最大值 g均匀差异度 1 184 189 2 72 2 167 170 1 80 3 144 151 4 86 4 176 183 3 98 5 155 162 4 52 6 193 197 2 07 7 186 193 3 76 平均值172 178 3 39 35 第48卷农 机 化 研 究第8期 5 结 论 1 根据育苗钵装土的农艺要求和作业环境特点 设计了一种育苗土自动装钵机 主要由装土装置和落 土装置组成 通过料斗进行装土 伺服电机控制同步 轮 同步带的机械结构定位输送育苗钵 卸料板完成 落土的工作过程 可实现机器的定量装土和定位 落土 2 对育苗土自动装钵机中的关键部件 搅土杆 传动轴 卸料板 支撑架分别设置弹性模量 密度 屈 服强度等力学性能参数后 进行静力学分析 结果表 明 搅土杆传动轴的最大应力为1 645 108 N m2 应 变位移的最大值为0 07 mm 卸料板最大应力为 4 856 107 N m2 应变位移的最大值为0 27 mm 支撑 架最大应力为5 114 107 N m2 应变位移的最大值为 5 23 mm 各部件承受的应力符合设计的强度需求 应变位移与预估趋势相符合 3 为了验证育苗土自动装钵机的性能 以控制精 度和无故障时间为评价指标进行性能试验 以验证设 备落土和装土作业的实际控制效果 结果表明 伺服 电机控制同步轮 同步带 对育苗钵逐个输送 发送脉 冲数为3 514 000个时 控制精度为 0 8 mm 为落土 作业控制的最佳方案 步进电机驱动定量块进行直 线往复运动 发送脉冲数78 222个时 控制精度为 1 0 mm 是装土作业控制的最佳方案 参考文献 1 聂莹 布海乔 陈蕾 等 农业现代化背景下设施蔬菜智 能化 挑战与策略探索 J 中国蔬菜 2024 10 1 7 2 陈波 陈苗苗 杨昌敏 等 蔬菜机械化生产技术现状与 发展趋势 J 南方农机 2024 55 增刊1 16 18 3 张军以 刘钰斓 中国省域蔬菜生产集聚格局演变及驱 动因素研究 J 沈阳农业大学学报 2024 5 605 615 4 任国香 胡平 裴东辉 等 设施蔬菜安全生产的问题及 策略分析 J 数字农业与智能农机 2023 11 76 79 5 张丽英 熊敏 张雅青 我国蔬菜产业发展现状与机遇 J 农业与技术 2024 44 15 161 163 6 刘茂品 刘海燕 张海涛 有机蔬菜种植模式及生态农业 技术推广分析 J 中外食品工业 2024 8 114 116 7 万术娟 陈苗苗 杨昌敏 等 蔬菜田间管理机械化发展 现状与建议 J 四川农业科技 2025 2 136 139 8 李文科 安珍 邓善初 有机蔬菜种植模式及生态农业技 术推广应用策略分析 J 种子世界 2024 12 105 107 9 李冬芹 仝义涛 智慧农业技术在设施蔬菜种植中的应 用 J 农业工程技术 2024 44 17 65 66 10 唐文 李烨 朱守丽 等 皖中地区现代设施农业发展 现状及对策 J 现代农业科技 2025 5 159 162 11 齐祺 夏焕 沈天宜 等 全自动蔬菜移栽机的应用现 状与技术挑战 J 长江蔬菜 2024 19 7 11 12 刘宏伟 给袋式装钵机软钵运输机构设计 D 广州 华南农业大学 2020 13 吴振军 陈彪 方丽丹 等 桢楠容器育苗关键技术 J 湖北林业科技 2023 52 6 84 86 14 廖方舟 杨丽芳 高扬 等 甜樱桃营养钵育苗技术 J 河北果树 2020 2 56 57 15 史开奇 李斌 李素琼 等 夏橡营养钵育苗技术 J 防护林科技 2020 4 82 82 84 16 陈昊义 柑橘育苗生产线苗钵装填装置设计与试验 D 武汉 华中农业大学 2024 17 何林 蒋杰 李家操 等 柑橘育苗钵装填成穴生产线 的设计与试验 J 西南大学学报 自然科学版 2023 45 5 108 121 18 徐勤超 李善军 张衍林 等 柑橘育苗钵装填转运机 设计与试验 J 农业工程学报 2020 36 18 66 72 19 羊军 果蔬育苗基质搅拌装穴一体机的研制与试验 D 杨凌 西北农林科技大学 2024 20 张洋 范开钧 初麒 等 育苗纸钵自动装盘装置的试 验研究 J 农机化研究 2020 42 4 180 183 21 王臻卓 朱文琦 李伟 等 基于 PLC 的自动蔬菜穴盘 钵机制钵和输送装置研究 J 农机化研究 2017 39 4 229 233 22 常青青 刘兴国 黄才贵 棉花育苗钵体制钵机设计与 实验 J 农机化研究 2024 46 9 89 94 23 王慧杰 冯瑞云 刘跃鹏 等 秸秆育苗钵旋压成型制 钵机的研制 J 中国农机化学报 2017 38 4 37 41 24 田美荣 高吉喜 梁会 等 秸秆营养生长基成型装置 的设计与试验 J 农机化研究 2021 43 6 166 171 25 邢凯 高晓宏 戴晓军 等 制钵机间歇机构优化设计 与试验 J 农机化研究 2023 45 3 99 105 26 曹芙芹 关燕宏 明亮 侧柏营养钵育苗造林实践初探 J 农业工程技术 2016 36 8 65 66 27 成大先 机械设计手册 轴承 M 单行本6版 北京 化学工业出版社 2017 Design and Test of Seedling Soil Automatic Potting Machine Xu Aidi1 Yan Jingfeng1 Jin Dehai1 Zheng Wei1 Yin Yuan1 Tang Pei1 Zhao Yi1 Hou Songting2 1 Heilongjiang Acadeimy of Agricultural Machinery Engineering Sciences Harbin 150081 China 2 College of Engi neering Heilongjiang Bayi Agricultural University Daqing 163319 China 45 第8期徐爱迪等 育苗土自动装钵机的设计与试验第48卷 Abstract Aiming at the problems of uneven soil filling and low operation efficiency in the existing seedling pot matrix fil ling an automatic seedling soil filling device suitable for plastic nutrition pot filling was designed which mainly includ ed soil filling device and soil falling device The soil loading device pushed the quantitative block through the electric push rod on both sides of it and carried out linear reciprocating motion on the slide The seedling soil fell from the quantitative block into the bottom of the unloading plate which had the function of quantitative soil loading The soil falling device drove the synchronous wheel movement through the servo motor and the bowl bracket on the synchronous belt could achieve accurate positioning The finite element simulation analysis of the key components in the seedling soil automatic potting machine was carried out The results showed that the stress of each component met the design strength require ments and the strain displacement was consistent with the predicted trend The maximum stress of the drive shaft was 1 645 108 N m2 and the maximum strain displacement was 0 07 mm The maximum stress of the unloading plate was 4 856 107 N m2 and the maximum strain displacement was 0 27 mm The maximum stress of the supporting frame was 5 114 107 N m2 and the maximum strain displacement was 5 23 mm The operating parameters of the servo motor and the electric push rod were set to verify the actual effect of the equipment falling and loading operations The results showed that the control accuracy of the fall operation was 0 8 mm and the control accuracy of the loading operation was 1 0 mm which achieved the best operation effect Key words seedling soil loading machine soil loading device soil landing device simulation analysis 上接第47页 Abstract ID 1003 188X 2026 08 0041 EA Design and Experiment of Double Chain Middle and Lower Tobacco Picking Mechanism Zhang Mingqi1 Chu Jinkui1 Yu Jie1 Ran Yunliang2 Ge Chao2 1 School of Mechanical Engineering Dalian University of Technology Dalian 116024 China 2 Henan Nongxianfeng Technology Co Ltd Zhengzhou 450002 China Abstract Tobacco picking is the key link in tobacco production The traditional manual picking process was cumbersome and the picking efficiency was low And the tobacco leaves mature in the hot and intolerable summer the environment in the tobacco field was bad and the labor intensity of smokers was large At the same time the existing tobacco picking machine in China had the problem of high damage rate which couldn t replace manual picking Therefore a picking mechanism for middle and lower tobacco leaves was designed by imitating the form of manual operation which could be carried on the existing tobacco picking vehicle for operation The various components in the picking mechanism were de signed by chain transmission Among them the picking finger used flexible materials which effectively reduced the da mage rate of tobacco leaves during the picking process layering device guide vane plate and other components could as sist the skewed tobacco plants to enter the working area and realized the mechanized picking of tobacco plants under dif ferent tobacco conditions The controller could monitor the moving speed of the picking vehicle and the angle change of the picking parts and then controlled the speed of the picking parts in real time The conveying device transported the picked tobacco plants to the tobacco box for subsequent unified treatment The three dimensional physical model of mechanical picking of tobacco was established and the simulation experiment was carried out by ADAMS software Taking the trave ling speed of the picking vehicle and the installation angle of