顏 華，陳 科，王海峰，徐 盼，劉邦司

(現(xiàn)代農(nóng)裝科技股份有限公司，北京 100083)

?

TRIZ創(chuàng)新方法在旱地高速移栽技術(shù)研究中的應(yīng)用

顏 華，陳 科，王海峰，徐 盼，劉邦司

(現(xiàn)代農(nóng)裝科技股份有限公司，北京 100083)

結(jié)合旱地高速移栽技術(shù)研究課題，針對(duì)改善移栽機(jī)苗盤輸送準(zhǔn)確度、提高取苗裝置取苗穩(wěn)定性等關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)，基于發(fā)明問(wèn)題解決理論(TRIZ)的思想和方法，提出苗盤精準(zhǔn)輸送方案和取、投苗裝置結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案，并將新方案運(yùn)用于2ZBJ-4型懸掛式旱地移栽機(jī)樣機(jī)試制且進(jìn)行了試驗(yàn)。試驗(yàn)表明：苗盤輸送準(zhǔn)確度高，運(yùn)行穩(wěn)定，取、投苗可靠，取苗效率7 000株/h·單元以上，最高超過(guò)10 000株/h·單元，移栽機(jī)作業(yè)效率60～90株/min·行，平均漏栽率低于3%，栽植合格率大于92%，性能優(yōu)良。通過(guò)TRIZ理論在旱地高速移栽機(jī)技術(shù)研究中的運(yùn)用，驗(yàn)證了創(chuàng)新方法流程在農(nóng)業(yè)科技項(xiàng)目中應(yīng)用切實(shí)可行。

移栽機(jī)；苗盤輸送；自動(dòng)取苗；TRIZ；創(chuàng)新方法

0 引言

近年來(lái)，我國(guó)蔬菜種植面積逐年攀升，2013年種植面積2 089.9萬(wàn)hm2，比2012年(種植面積2 035.3萬(wàn)hm2)增加2.68%。蔬菜種植成為僅次于糧食的第二大產(chǎn)業(yè)，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收的重要途徑。育苗移栽具有提高復(fù)種指數(shù)，解決積溫不足矛盾，避免苗期干旱、凍害等自然災(zāi)害，降低缺苗率及增加產(chǎn)量的優(yōu)勢(shì)。目前，國(guó)內(nèi)蔬菜種植仍屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，移栽機(jī)以半自動(dòng)為主，勞動(dòng)強(qiáng)度大，作業(yè)效率低。半自動(dòng)移栽由人工取苗并放置在相應(yīng)的輸送裝置或直接送入栽植裝置，因受人工喂苗速度限制，作業(yè)速度僅為2 000～3 000株/行·h，機(jī)械化效益不明顯，嚴(yán)重制約種植機(jī)械規(guī)?；陌l(fā)展。因此，發(fā)展旱地高速移栽機(jī)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)移栽自動(dòng)化，提高移栽效率，解放勞動(dòng)力，增加經(jīng)濟(jì)收益具有重要意義。

移栽機(jī)要實(shí)現(xiàn)高速、高效移栽種植，解決人工取、投苗效率低的問(wèn)題至關(guān)重要。因此，研究自動(dòng)送苗、分苗、取苗和投苗技術(shù)是開(kāi)發(fā)全自動(dòng)移栽機(jī)的關(guān)鍵。本文涉及的2ZBJ-4型懸掛式旱地自動(dòng)移栽機(jī)，如圖1所示。其自動(dòng)取苗過(guò)程采用穴盤苗經(jīng)苗盤輸送裝置輸送至頂苗位置，缽苗從穴盤底孔成排頂出，結(jié)合取苗單元成排夾取方式。苗盤輸送準(zhǔn)確性和自動(dòng)取、投苗穩(wěn)定性直接影響系統(tǒng)后續(xù)流程的穩(wěn)定，是影響移栽機(jī)作業(yè)質(zhì)量的重要因素。針對(duì)上述關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)，通過(guò)運(yùn)用發(fā)明問(wèn)題解決理論(TRIZ)，結(jié)合現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論，改善苗盤輸送準(zhǔn)確度和提高取投苗穩(wěn)定性。同時(shí)，驗(yàn)證創(chuàng)新方法在農(nóng)機(jī)機(jī)械領(lǐng)域運(yùn)用的可行性。

圖1 2ZBJ-4懸掛式旱地自動(dòng)移栽機(jī)示意圖

1 TRIZ簡(jiǎn)介

1.1 TRIZ創(chuàng)新方法

TRIZ是俄文Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch首字母的縮寫，直譯為“發(fā)明問(wèn)題解決理論”[1-3]。TRIZ是蘇聯(lián)發(fā)明家Genrich S·Altshullerher和他的研究團(tuán)隊(duì)，通過(guò)對(duì)250萬(wàn)件發(fā)明專利進(jìn)行分析和提煉后總結(jié)出來(lái)的一套系統(tǒng)化的、實(shí)用的、解決發(fā)明問(wèn)題的理論和方法體系[4-6]。

1.2 TRIZ核心思想

1) 很多的方法和原理在發(fā)明過(guò)程中是在重復(fù)使用的；

2) 技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化和發(fā)展并不是隨機(jī)的，而是遵循著一定的客觀趨勢(shì)[2]。

1.3 TRIZ發(fā)明問(wèn)題解決流程

TRIZ解決發(fā)明問(wèn)題的一般方法是：首先將要解決的問(wèn)題進(jìn)行定義、明確；然后，根據(jù)TRIZ理論提供的方法，將待解決的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為類似標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題；最后，由工程實(shí)例庫(kù)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行概念方案設(shè)計(jì)。TRIZ發(fā)明問(wèn)題解決流程：①明確待解決問(wèn)題；②構(gòu)建問(wèn)題模型；③利用創(chuàng)新工具獲得問(wèn)題解決方案；④獲得備選方案模型；⑤對(duì)備選方案類比評(píng)價(jià)；⑥形成最終方案[2,7-10]。

2 TRIZ在旱地移栽技術(shù)研究中的應(yīng)用

2ZBJ-4型懸掛式旱地自動(dòng)移栽機(jī)工作時(shí)，先將穴盤苗置于輸送裝置，穴盤苗經(jīng)過(guò)苗盤輸送裝置輸送至頂苗位置；穴格中的幼苗被頂苗桿成排頂出并被苗爪夾住，送至導(dǎo)苗位置，而后投入栽植裝置，完成定植。作業(yè)中，苗盤橫向輸送和縱向進(jìn)給的準(zhǔn)確度直接影響頂苗桿能否將穴盤苗準(zhǔn)確成排頂出；而穴盤苗的順利頂出又進(jìn)一步影響取苗裝置能否將其準(zhǔn)確夾取及系統(tǒng)后續(xù)流程運(yùn)行的穩(wěn)定；苗盤輸送效率和準(zhǔn)確度及取苗穩(wěn)定性是改善移栽機(jī)作業(yè)性能，實(shí)現(xiàn)高速、高效移栽的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。

2.1 苗盤輸送效率與準(zhǔn)確度優(yōu)化設(shè)計(jì)

2.1.1 苗盤輸送裝置初步設(shè)計(jì)方案

苗盤輸送裝置的初步設(shè)計(jì)方案：采用氣液阻尼缸，按照穴距步進(jìn)輸送整盤苗，逐排取走苗后，氣缸整體縮回，然后進(jìn)行下一次輸送循環(huán)。苗盤輸送裝置如圖2所示。

圖2 苗盤輸送裝置初步設(shè)計(jì)方案

2.1.2 系統(tǒng)問(wèn)題分析

自動(dòng)移栽機(jī)的最大目標(biāo)速度按90株/行·min設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)，為簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、減輕機(jī)體質(zhì)量，1個(gè)取苗單元及1個(gè)導(dǎo)苗部裝同時(shí)為2行栽植器供苗，則要求取苗單元的取苗頻率為180株/min·單元。采用成排頂出并夾取穴盤苗，每行穴數(shù)越多，單次取苗數(shù)越多，則取苗效率也越高。綜合考慮，按200穴(10×20)穴盤計(jì)算，單次取10株，設(shè)1個(gè)取苗循環(huán)所需時(shí)間為t，則：60/180=t/10，t≤3.33s，即達(dá)到目標(biāo)取苗速度的取苗循環(huán)時(shí)間不能大于3.33s。

苗盤縱移氣缸的速度不宜太快，太快會(huì)因?yàn)閼T性影響輸送精度，一般取80mm/s，苗盤寬取280mm，考慮余量，按300mm計(jì)算，即為縱移氣缸的最大行程。在未考慮系統(tǒng)阻力及電控系統(tǒng)延時(shí)的情況下，此方案1個(gè)取苗循環(huán)中最耗時(shí)的過(guò)程為苗盤輸送氣缸完全伸出后至縮回，需耗時(shí)300/80=3.75s；顯然，時(shí)間多于取苗循環(huán)最大目標(biāo)時(shí)間，不滿足設(shè)計(jì)需求。

針對(duì)苗盤輸送裝置，構(gòu)建系統(tǒng)組件模型。系統(tǒng)組件包括驅(qū)動(dòng)氣缸、輸送架、苗盤限位板、測(cè)量組件及控制系統(tǒng)，以及超系統(tǒng)(穴盤苗)和系統(tǒng)作用對(duì)象(苗盤)。在進(jìn)行組件分析后，進(jìn)行系統(tǒng)功能分析，找出每個(gè)組件之間的相互作用關(guān)系，確定每個(gè)組件之間的有害關(guān)系或?qū)?shí)現(xiàn)技術(shù)要求有干涉的功能關(guān)系，如圖3所示。

圖3 苗盤輸送裝置組件功能分析

基于系統(tǒng)問(wèn)題分析，該裝置輸送效率的主要問(wèn)題在于：驅(qū)動(dòng)穴盤苗縱移過(guò)程中，取完整盤苗后氣缸縮回時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致在設(shè)計(jì)取苗效率前提下，氣液阻尼缸行程時(shí)間大于一個(gè)取苗周期的循環(huán)時(shí)間。因此，要提高穴盤苗輸送效率，就要求驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)輸送組件的時(shí)間損失要小。由問(wèn)題切入點(diǎn)，查找矛盾矩陣中對(duì)應(yīng)的39個(gè)通用工程參數(shù)。穴盤苗輸送裝置需要改善時(shí)間損失(25.時(shí)間損失)，減少作用時(shí)間(15.運(yùn)動(dòng)物體的作用時(shí)間)，提高苗盤輸送效率。根據(jù)矛盾矩陣表，查找可采用的創(chuàng)新原理編號(hào)；結(jié)合苗盤輸送系統(tǒng)實(shí)際情況，篩選得到創(chuàng)新原理20：有效作用的連續(xù)性原理。

2.1.3 創(chuàng)新方案設(shè)計(jì)

根據(jù)創(chuàng)新原理，設(shè)計(jì)苗盤輸送方式為機(jī)械式連續(xù)回轉(zhuǎn)步進(jìn)輸送方式。苗盤輸送原理簡(jiǎn)圖如圖4所示。

基于輸送原理形成設(shè)計(jì)方案1：機(jī)械回轉(zhuǎn)單向步進(jìn)輸送結(jié)合棘輪棘爪固定輸送形式，如圖5所示。

采用機(jī)械方式傳動(dòng)，具有輸送穩(wěn)定、可靠等特點(diǎn)，連續(xù)回轉(zhuǎn)式或單向步進(jìn)輸送方式能夠提高苗盤輸送效率和輸送精度。然而，機(jī)械式輸送結(jié)構(gòu)只適應(yīng)一種苗盤尺寸規(guī)格，系統(tǒng)可控性差。

結(jié)合TRIZ創(chuàng)新方法，進(jìn)一步對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行資源分析。移栽機(jī)儲(chǔ)氣罐能夠?yàn)橄到y(tǒng)持續(xù)提供大于0.6～0.8MPa的氣壓，考慮使用氣壓能作為苗盤輸送系統(tǒng)的能量源，形成苗盤輸送系統(tǒng)方案2：采用氣液阻尼缸對(duì)苗盤進(jìn)行輸送驅(qū)動(dòng)，結(jié)合初始方案及方案1，增加機(jī)械式鏈傳動(dòng)、齒輪齒條和單向軸承實(shí)現(xiàn)輸送系統(tǒng)的單向步進(jìn)，設(shè)置傳感測(cè)量裝置保證步進(jìn)輸送精度，通過(guò)開(kāi)發(fā)人機(jī)交互界面調(diào)整當(dāng)前苗盤規(guī)格參數(shù)，提高了系統(tǒng)適應(yīng)性。

圖4 苗盤輸送改進(jìn)方案原理圖

圖5 棘輪棘爪單向步進(jìn)送盤機(jī)構(gòu)

考慮初步設(shè)計(jì)方案中，穴盤采用的是剛性較好的硬質(zhì)泡沫盤，依靠?jī)蓚?cè)壓板壓緊的方式進(jìn)行限位。而目前國(guó)內(nèi)廣泛采用聚苯乙烯材料制成的塑料穴盤，此類穴盤剛性差，易形變，在苗盤輸送和頂苗作業(yè)過(guò)程中，形變將影響輸送精度。如圖3的組件功能分析中，苗盤限位板對(duì)苗盤限位存在不足，為保證進(jìn)給過(guò)程平穩(wěn)、準(zhǔn)確，在原有限位方案的基礎(chǔ)上，增加橫向、縱向限位桿對(duì)苗盤底部進(jìn)行限位；同時(shí)，在苗盤正面，增加壓盤裝置。根據(jù)最終設(shè)計(jì)方案研制的苗盤輸送裝置如圖6所示。通過(guò)進(jìn)行苗盤輸送試驗(yàn)，表明苗盤輸送準(zhǔn)確，輸送效率高，苗盤限位穩(wěn)定。

圖6 苗盤輸送裝置最終設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方案

2.2 取苗裝置取苗穩(wěn)定性優(yōu)化設(shè)計(jì)

2ZBJ-4型懸掛式旱地移栽機(jī)自動(dòng)取苗過(guò)程是：幼苗先從穴盤中被頂出，取苗爪成排夾取幼苗并一起擺動(dòng)至投苗位置后張開(kāi)，幼苗自由落至導(dǎo)苗筒。取苗過(guò)程中，苗爪要能及時(shí)閉合緊緊夾住幼苗基質(zhì)；落苗過(guò)程中，苗爪應(yīng)當(dāng)適度張開(kāi)，保證幼苗及時(shí)、順利脫離苗爪。因此，提高取、投苗穩(wěn)定性是優(yōu)化取苗裝置的主要任務(wù)。

2.2.1 取苗裝置初步設(shè)計(jì)方案

取苗裝置的初步設(shè)計(jì)方案如圖7所示。取苗爪固定于接苗板兩側(cè)，進(jìn)氣口進(jìn)氣時(shí)，在苗爪氣腔活塞驅(qū)動(dòng)下繞固定轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)苗爪下端閉合，夾取幼苗。切斷進(jìn)氣時(shí)，苗爪在復(fù)位彈簧作用下呈張開(kāi)狀態(tài)，幼苗脫落。

1.苗爪氣腔(內(nèi)置活塞) 2.進(jìn)氣口 3.固定轉(zhuǎn)軸 4.復(fù)位彈簧 5.苗爪 6.接苗板 7.苗爪固定板

2.2.2 系統(tǒng)問(wèn)題分析

基于初步設(shè)計(jì)方案，對(duì)其進(jìn)行樣機(jī)試制與試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)取苗效果不理想，主要存在如下問(wèn)題：

1) 苗爪氣腔中活塞密封圈氣密性好時(shí)，活塞回位困難，導(dǎo)致苗爪投苗動(dòng)作滯后；

2) 苗爪選擇氣腔活塞密封圈氣密性較差時(shí)，因漏氣，苗爪夾取基質(zhì)塊不穩(wěn)定。

對(duì)取苗裝置進(jìn)行組件分析，明確各組件之間的關(guān)系。取苗裝置的超系統(tǒng)：氣閥，機(jī)架；子系統(tǒng)：苗爪固定板，接苗板，苗爪氣腔活塞，苗爪，復(fù)位彈簧；作用對(duì)象：穴盤苗。對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行組件功能分析(見(jiàn)圖8)，確定問(wèn)題的切入點(diǎn)。

圖8 取苗裝置組件功能分析

2.2.3 TRIZ理論方法解決問(wèn)題

通過(guò)系統(tǒng)問(wèn)題分析知：苗爪氣腔氣密性在取苗爪開(kāi)合過(guò)程中存在相反的作用。氣密性好，氣缸活塞回位緩慢，將滯后苗爪張開(kāi)，影響幼苗順利脫落。若以加粗彈簧鋼絲直徑增大作用力的方式改善苗爪復(fù)位能力，苗爪閉合時(shí)因克服更大的彈簧阻力需要增大氣腔進(jìn)氣量。氣密性差，氣路漏氣，苗爪夾取幼苗易脫落，影響取苗穩(wěn)定性。因此，問(wèn)題的關(guān)鍵在于，既要保證苗爪閉合時(shí)苗爪氣腔好的氣密性，提高苗爪夾取幼苗的穩(wěn)定性，又要降低苗爪氣腔的氣密性，使氣腔中的壓縮氣體迅速排出，保證苗爪及時(shí)回位。系統(tǒng)中的工程參數(shù)“氣密性”具有相反需求，是一對(duì)物理矛盾，依據(jù)TRIZ理論解決系統(tǒng)矛盾問(wèn)題方法，選用空間分離的方法解決苗爪氣腔氣密性問(wèn)題，優(yōu)化取苗裝置結(jié)構(gòu)。

2.2.4 創(chuàng)新方案形成

根據(jù)空間分離原理，將初始設(shè)計(jì)方案中的苗爪氣腔替換為進(jìn)氣口與出氣口獨(dú)立的氣缸；同時(shí)，結(jié)構(gòu)上改用氣缸活塞連接凸塊驅(qū)動(dòng)苗爪末端的方式實(shí)現(xiàn)其開(kāi)合，如圖9所示。苗爪張開(kāi)時(shí)，有獨(dú)立的排氣口，彈簧回位阻力減小，可改用較軟的彈簧；苗爪閉合時(shí)，有獨(dú)立的進(jìn)氣口，因彈簧作用力減弱，用氣量隨之減小，改善取、投苗穩(wěn)定性。

1.氣缸 2.凸塊 3.苗爪固定座 4.接苗板 5.苗爪 6.復(fù)位彈簧 7.固定轉(zhuǎn)軸 8.出氣口 9.進(jìn)氣口

考慮到取苗裝置對(duì)不同規(guī)格苗盤的適應(yīng)性，設(shè)計(jì)時(shí)，苗爪單元之間采用調(diào)整螺栓連接，通過(guò)調(diào)節(jié)相鄰取苗單元連接螺栓的長(zhǎng)度調(diào)整取苗單元間開(kāi)合時(shí)的距離。將最終形成的取苗裝置方案進(jìn)行樣機(jī)試制并進(jìn)行了試驗(yàn)，表明該裝置作業(yè)穩(wěn)定。

3 田間試驗(yàn)

課題于2015年8月在河北省保定市淶水縣對(duì)試制的2ZBJ-4型懸掛式旱地移栽機(jī)進(jìn)行了田間試驗(yàn)，試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)如圖10所示。

圖10 2ZBJ-4型旱地移栽機(jī)田間試驗(yàn)

試驗(yàn)表明：移栽機(jī)能夠按照預(yù)期流程穩(wěn)定完成苗盤自動(dòng)輸送及自動(dòng)取、投苗動(dòng)作，育苗質(zhì)量高時(shí)，取苗效率7 000株/h·單元以上，最高超過(guò)10 000株/h·單元；幼苗移栽定植后，效果良好，其平均漏栽率低于3%，栽植合格率大于92%，移栽作業(yè)效率60～90株/min·行。依據(jù)《旱地栽植機(jī)械JB/T10291-2013》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)國(guó)家農(nóng)機(jī)具質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測(cè)，性能優(yōu)良。

4 結(jié)論

1) 針對(duì)苗盤輸送效率與準(zhǔn)確度問(wèn)題，運(yùn)用TRIZ理論方法有效作用的連續(xù)性原理提出采用氣液阻尼缸驅(qū)動(dòng)，結(jié)合機(jī)械式鏈傳動(dòng)、齒輪齒條、單向軸承和信號(hào)反饋實(shí)現(xiàn)輸送系統(tǒng)高效、精準(zhǔn)單向步進(jìn)，同時(shí)通過(guò)對(duì)苗盤輸送過(guò)程中增加限位裝置，進(jìn)一步保證了苗盤輸送準(zhǔn)確度。

2) 針對(duì)取苗裝置取苗穩(wěn)定性問(wèn)題，運(yùn)用TRIZ理論解決技術(shù)系統(tǒng)物理矛盾問(wèn)題方法—空間分離原理，提出將苗爪氣腔替換為進(jìn)氣口、出氣口為獨(dú)立的氣缸，解決了原有方案中既要求“氣密性”好，又要求“氣密性”差的物理矛盾，改善了裝置取苗穩(wěn)定性。

3) 完成了2ZBJ-4型懸掛式旱地移栽機(jī)田間試驗(yàn)。試驗(yàn)表明：苗盤輸送精準(zhǔn)、高效，取、投苗穩(wěn)定，育苗質(zhì)量高時(shí)，取苗效率達(dá)7 000株/h·單元以上，最高超過(guò)10 000株/h·單元，幼苗平均漏栽率低于3%，栽植合格率大于92%，移栽作業(yè)效率60～90株/min·行。

4) TRIZ創(chuàng)新方法在旱地高速移栽技術(shù)研究中的成功運(yùn)用，驗(yàn)證了創(chuàng)新方法流程在農(nóng)業(yè)科技項(xiàng)目中應(yīng)用切實(shí)可行。

[1] 江屏,王川,孫建廣.IPC聚類分析與TRIZ相結(jié)合的專利群規(guī)避設(shè)計(jì)方法與應(yīng)用[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào),2015,51(7):144-154.

[2] 趙敏，史曉凌，段海波.TRIZ入門及實(shí)踐[M].北京:科學(xué)出版社,2009.

[3] 楊吉忠,顏華,魏永新.基于TRIZ理論的低頻減振軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].鐵道工程學(xué)報(bào),2015,32(4):60-64.

[4] 徐峰.三星集團(tuán)應(yīng)用創(chuàng)新方法的經(jīng)驗(yàn)分析[J].科技進(jìn)步與對(duì)策,2010,27(4)：77-81.

[5] 張中月,張永元,屈瑜田.TRIZ創(chuàng)新方法在微納米光子學(xué)研究中的應(yīng)用[J].物理通報(bào),2015(5)：127-129.

[6] 楊歐.TRIZ方法在叉車后橋減振上的應(yīng)用[J].起重運(yùn)輸機(jī)械,2015(6):26-28.

[7] 楊紅燕,陳光,顧新.TRIZ創(chuàng)新方法的應(yīng)用推廣及問(wèn)題對(duì)策[J].情報(bào)雜志,2010(Z1):16-18.

[8] 李明華.TRIZ創(chuàng)新方法在柴油機(jī)研發(fā)領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].柴油機(jī),2011,33(3):5-7.

[9] 陳春梅,常亮.創(chuàng)新方法TRIZ在改善門架變形量測(cè)量方式中的應(yīng)用[J].機(jī)械工程師,2013(9):40-41.

[10] 黃蕾,鄧援超.基于TRIZ理論的水泥自動(dòng)裝車機(jī)研究[J].湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2015,30(4):104-107.

TRIZ Application in Research of Dry-land High-speed Transplanter

Yan Hua, Chen Ke, Wang Haifeng, Xu Pan, Liu Bangsi

(Modern Agricultural Equipment Co.Ltd, Beijing 100083, China)

Basing on the research of dry-land high-speed transplanter, the paper aimed to solve the key technical difficulties, which includes improving the accuracy of seedling tray transmission and increasing the stability of fetching seedlings. The optimized scheme, including accurate transmission of seedling tray and the structure of fetching seedling device, has been proposed with the theory of invention problem solving (TRIZ). Applied the new ideas on the prototype of 2ZBJ-4 suspended dry-land transplanter and the trail was carried out. It showed that the transmission accuracy of seedling tray is higher, and the performance of fetching seedling is stable, working efficiency is about 60-90 plant/ (min·row), the mean leakage rate of plant is below 3%, and the planting percent of pass is greater than 92%, while the efficiency of fetching seedling is more than 7000 plant/ (hour·unit), even more than 10000 plant/ (hour·unit) as the quality of seedlings is good .The process of innovation applied in agricultural technology plan is practical and feasible, which has been verified by the TRIZ in the application of dry-land high-speed transplanting research.

transplanter; transportation device; fetching seedlings device; TRIZ； innovative methods

2015-12-04

國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)項(xiàng)目(2012AA 10A50 1)；國(guó)家科技基礎(chǔ)性工作專項(xiàng)(創(chuàng)新方法工作)項(xiàng)目(2013IM030700)

顏 華(1973-)，女，貴州清鎮(zhèn)人，研究員，碩士生導(dǎo)師，(E-mail)yanhua@caams.org.cn。

S223.9

A

1003-188X(2017)01-0197-05