步行式插秧機優(yōu)化設計研究論文
我國是農業(yè)大國，水稻的種植在農作物中占據了很大的比重。而水稻的種植就必不可少的應用到了步行式插秧機。由于水稻的需求量的不斷提升，水稻的種植面積有了極大的增加。對于水稻種植效率也有了更高的要求。因此，步行式插秧機也需要隨著(zhù)水稻的種植要求而進(jìn)行改進(jìn)和完善。步行式插秧機的改進(jìn)主要是對分插機構進(jìn)行優(yōu)化設計，可以根據當前的水稻種植需要而進(jìn)行相應的設計，有效的提升水稻種植的效率，對農業(yè)生產(chǎn)具有重要的意義。
一、步行式插秧機的發(fā)展
我國是糧食生產(chǎn)大國，水稻是最主要的農作物之一。但是我國又是人口大國，水稻產(chǎn)量的人均水平與世界平均水平相差很多。隨著(zhù)人口的增長(cháng)，對于糧食的需求也在增加。因此，提升水稻種植技術(shù)，增加水稻產(chǎn)量成為農業(yè)生產(chǎn)重要的工作內容。農機化是現代農業(yè)發(fā)展的新形勢，對提高農業(yè)生產(chǎn)力具有重要的作用，極大的推動(dòng)了農業(yè)的機械化發(fā)展。在現代農業(yè)發(fā)展機械化的發(fā)展模式的帶動(dòng)下，步水稻插秧機開(kāi)始代替水稻的人工種植，進(jìn)行大規模的推廣和應用。水稻插秧機的種類(lèi)有很多種，根據我國各區域的水稻種植土地的類(lèi)型以及種植習慣的不同所應用的插秧機種類(lèi)也有所不同，應用最為廣泛的就是步行式插秧機。由于步行式插秧機分插機構的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出寬窄行插秧的新型水稻種植技術(shù)，對提高水稻產(chǎn)量起到重要的作用。雖然當前還處于理論研究過(guò)程當中，將會(huì )成為水稻種植技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢[1]。
二、步行式插秧機分插機構的優(yōu)化設計
面對日益提高的糧食需求，作為農業(yè)生產(chǎn)的重要糧食作物，水稻產(chǎn)量的提高具有很重要的意義。水稻種植的機械化發(fā)展，是提升水稻種植效率和提高水稻產(chǎn)量的有效辦法。作為水稻種植最重要的農機設備，步行式插秧機分插機構的優(yōu)化設計，對完善水稻種植技術(shù)具有重要的意義。
�。ㄒ唬┖侠淼牟逖斫Y構設計
設計出合理的插秧結構，是提升水稻產(chǎn)量的有效種植辦法。這就需要對步行式插秧機分插機構進(jìn)行合理的設計，對多個(gè)目標進(jìn)行參數優(yōu)化，調整其植臂尖點(diǎn)的運行軌跡。在計算機信息系統當中輸入多目標的參數，計算所得出相應的數據是不能作為優(yōu)化參數的，在某種程度上來(lái)說(shuō)存在著(zhù)不合理性。因為真正參與到水稻種植當中的步行式插秧機，是由人來(lái)操作和控制的。而對于插秧結構的設計來(lái)講，需要人的.參與才能得出合理的結論。因此，步行式插秧機分插機構的優(yōu)化設計需要人和計算機系統的協(xié)調配合，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，彌補步行式插秧機分插機構的優(yōu)化設計當中存在的不足，獲取最優(yōu)參數，進(jìn)行合理的設計，形成最佳的水稻插秧結構，最大程度的提升水稻的產(chǎn)量[2]。
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在進(jìn)行合理的插秧結構設計的同時(shí)，需要引入科學(xué)的計算方法，以得出理想的目標值�！皡祵б弊鳛橐环N啟發(fā)式算法，可以對步行式插秧機分插機構的各項參數，通過(guò)合理的算法，得出優(yōu)化參數。首先，經(jīng)過(guò)科學(xué)的理論分析，得出結論，并作為參考，建立步行式插秧機分插機構運動(dòng)函數，并結合參數計算，獲取函數值，并將其作為計算機目標值。然后，根據理想目標值，通過(guò)算法計算得出的目標函數會(huì )與其產(chǎn)生偏差，這時(shí)可以對目標函數當中的某一個(gè)函數進(jìn)行更改，在進(jìn)行計算以得出目標值。最后，將該目標值與理想目標值進(jìn)行對比，計算二者之間的差值，與最大允許的差值進(jìn)行比對，當低于最大差值時(shí)，按照算法進(jìn)行反復計算，直到達到差值計算要求，滿(mǎn)足理想目標值，實(shí)現插秧結構的優(yōu)化[3]。
�。ㄈ┙⒚鞔_的優(yōu)化目標
首先，在建立明確的步行式插秧機分插機構優(yōu)化目標之前，要消除秧箱和栽植臂之間的相互影響，將二者安排在相對立的位置上。秧針要安裝在栽植臂前端位置之上，秧箱進(jìn)行橫向運動(dòng)，栽植臂使秧針進(jìn)行縱向運動(dòng)，可以達到良好的取秧效果。其次，將建立的數學(xué)模型通過(guò)計算機軟件，能夠描繪準確的栽植臂的側面圖，完全呈現出栽植臂先后經(jīng)過(guò)秧門(mén)的實(shí)際情況，從而判斷秧箱和栽植臂之間是否相互影響。最后，在保證不損害秧苗根部的前提下，撕拉壯苗而獲取秧塊。要積極考慮取秧的實(shí)際情況，以建立理想的秧門(mén)模型，所獲取的獲取秧塊盡量接近于矩形，才能更好的達到理想秧門(mén)模型的建立效果。在保證秧苗不會(huì )倒的情況之下，在合適的角度之下進(jìn)行秧塊獲取。另外，適當保持行星架構與水面的距離，以有效的減小插秧機前進(jìn)的阻力。對分插機構齒輪結構進(jìn)行優(yōu)化設計，保持齒輪與水面的距離，有效實(shí)現步行式插秧機分插機構優(yōu)化[4]。
三、結論
步行式插秧機的大規模應用，極大的推動(dòng)了水稻種植生產(chǎn)的進(jìn)步。為了提高步行式插秧機的工作效率，對步行式插秧機分插機構進(jìn)行優(yōu)化設計，以有效提高步行式插秧機的農業(yè)生產(chǎn)效率。通過(guò)合理的插秧結構設計“，參數導引”啟發(fā)式算法的計算，建立明確的優(yōu)化目標，實(shí)現有效的步行式插秧機分插機構優(yōu)化，極大的提升了水稻種植效率，對水稻種植具有積極的意義，對農業(yè)的發(fā)展具有重要的推動(dòng)作用。
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