棉花膜下破膜机构设计与分析

来源：中国农机化学报杂志2025年第1期北京时间：

作者：胡传旭, 巩道财, 兰玉彬, 肖啸, 徐海钰, 赵静

单位：山东理工大学农业工程与食品科学学院，山东淄博，255000

摘要：针对棉花覆膜种植时放苗劳动强度大且效率低的问题，提出一种电热式破膜机构。阐述机构的结构组成与工作原理，对该机构进行运动学分析，同时采用MATLAB软件的APP DESIGNER编写机构的仿真分析与优化程序，分析主要参数对机构运动轨迹特性的影响规律；以机构破膜时的直立度和破膜中心与棉苗的重合度为优化方目标，利用仿真程序筛选出一组最优的机构参数。在机组速度为400mm/s，破膜间距为150mm时，主动曲柄AF长度为94 mm，从动曲柄DE长度为63 mm，摇杆FG长度为621 mm，曲柄间距AD长度为333 mm，连杆GH长度为60 mm，主动曲柄AF与水平面的初始角度为15°，传动安装角∠BAF与传动安装角∠CDE的角度差为0°，工具安装角∠HGF为170°，此时破膜点H的轨迹线呈显著的“γ”型轮廓，保证破膜器在接触与离开薄膜时与塑料薄膜之间的角度分别为88.145 6°和91.050 4°，两点之间的距离为0.2mm。

关键词：棉花放苗,破膜机构,曲柄滑槽式,MATLAB仿真,运动分析

基金资助：山东省自然科学基金（ZR2021MD091）；现代农业产业技术体系棉花岗位体系专家（CARS—15—22）；山东省引进顶尖人才”一事一议”专项经费资助项目（鲁政办字［2018］27号）