水稻插秧机宽窄行分插机构的工作机理和设计方法研究

中国农艺专家为防止病害、增加产量和减少倒伏提出了水稻宽窄行种植模式，是适应于我国南方、北方和丘陵山区的可持续高产作业方式。多年来，由于没有相应的作业机械，或者用人工划线栽插，或者弃而不用。. 项目面向我国农业生产装备的重大需求，研究适用于水稻宽窄行农艺的新型分插机构创新和设计方法；针对分插机构复杂的强耦合性、多目标、多变量优化问题，在理论分析的基础上将目标数值化，建立系列目标函数，提出"参数导引"的优化方法；建立可支持虚拟样机的集成设计平台和测试系统。发明和研制出多种宽窄行分插机构，分别适应南方、北方和丘陵山区水稻宽窄行插秧。. 项目的主要成果是建立和完善以理论分析和优化软件为核心的插秧机研究平台，为我国新型插秧机的自主创新和工程设计奠定重要的理论与技术基础。

中国农艺专家为防止病害、增加产量和减少倒伏提出了水稻宽窄行种植模式，是适应于我国南方、北方和丘陵山区的可持续高产作业方式。多年来，由于没有相应的作业机械，或者用人工划线栽插，或者弃而不用。..项目面向我国农业生产装备的重大需求，研究适用于水稻宽窄行农艺的新型分插机构创新和设计方法，结合我国宽窄行水稻种植的农艺要求对插秧机核心工作部件分插机构及其驱动机构进行了创新性的设计，在不改变传统插秧机秧箱和移箱的前提下研制出工作稳定、性能可靠的宽窄行水稻插秧机，解决目前国内靠人工宽窄行拉线栽插的局面；针对分插机构复杂的强耦合性、多目标、多变量优化问题，在理论分析的基础上将目标数值化，建立系列目标函数，创造性的提出了面向高维多目标模型求解的自动参数导引算法；为了解决宽窄行插秧机试验季节性短，研制周期长的问题，建立了集参数优化、变形设计、虚拟仿真和测试于一体的宽窄行分插机构快速设计平台，为宽窄行插秧机的快速研制提供了有效的手段。发明和研制了系列宽窄行分插机构，并且通过项目的支持完成对系列水稻宽窄行分插机构的的结构优化，包括适应我国的将链传动改为传动更为稳定的锥齿轮传动、将外插式宽窄行分插机构改为内插式宽窄行分插机构以及解决了斜置式带来的斜取秧改为直取秧等问题，并进行了相应产业化的研究与研制，所优化的系列水稻宽窄行插秧机可分别适应南方、北方和丘陵山区水稻宽窄行插秧。..项目的主要成果是建立和完善以理论分析和优化软件为核心的栽植机械创新优化设计平台，通过本项目的研究，本项目研制完成3种机型，包括高速、普通乘坐以及手扶式宽窄行水稻插秧机，并且通过鉴定为“国际首创，国际领先”，项目获得了2项省部级发明类一等奖，授权2件国际发明专利10件国内发明专利，多篇研究论文成果，及平台建立的多项软件登记著作权。在2014和2015年对所研制的系列水稻宽窄行插秧机进行了现场会的现场演示以及示范点和辐射区的推广工作，已完成大量的试验示范，所有成果的取得均为我国新型插秧机的自主创新和工程设计奠定重要的理论与技术基础。