懸杯式蔬菜移栽機設(shè)計論文[帶圖紙].doc

沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)士課程論文1目錄摘要.1Abstract.2前言.31蔬菜移栽機的研究發(fā)展.31.1國外移栽機械的研究概況.31.2國內(nèi)移栽機械的研究概況.31.3移栽機械的主要類型.41.4移栽機械研究存在的問題及發(fā)展趨勢.91.4.1移栽機械研究存在的問題.91.4.2移栽機械研究的發(fā)展趨勢.92懸杯式蔬菜移栽機的工作機理.102.1栽苗器整體的運動軌跡分析.102.1.1栽苗器整體的運動方程.102.1.2栽苗器的運動軌跡分析.112.2懸杯式蔬菜移栽機的主要特征參數(shù).123懸杯式蔬菜移栽機的結(jié)構(gòu)設(shè)計.143.1整機結(jié)構(gòu)與工作過程.143.1.1整機結(jié)構(gòu).143.1.2整機工作過程.153.1.3性能指標.153.2栽植單體的設(shè)計.163.2.1栽植輪.163.2.2懸杯式栽苗器.183.2.3開溝器.233.2.4覆土鎮(zhèn)壓輪.233.3傳動系統(tǒng).243.4懸掛裝置與機架.253.5限深輪.263.6地輪.274結(jié)論.28參考文獻.28致謝.30沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)士課程論文1摘要近年來，隨著我國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和農(nóng)業(yè)種植業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，蔬菜種植面積逐步增加，蔬菜產(chǎn)業(yè)在當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟收益上占有很大的比重。大多數(shù)蔬菜品種都采用育苗移栽的方式種植，而我國蔬菜移栽機械發(fā)展緩慢，長期以來蔬菜移栽一直以手工作業(yè)為主，制約了我國蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此實現(xiàn)移栽生產(chǎn)機械化是我過蔬菜產(chǎn)業(yè)亟待解決的關(guān)鍵問題。本文在分析了國內(nèi)外移栽機械研究概況、發(fā)展趨勢以及現(xiàn)有主要機型特點的基礎(chǔ)上，根據(jù)我國蔬菜生產(chǎn)的實際情況，設(shè)計并研制了新型的懸杯式蔬菜移栽機。針對吊籃式移栽機在缽苗過高時容易碰苗的問題，設(shè)計了懸杯式蔬菜移栽機，闡述了整機的結(jié)構(gòu)及工作原理，并對關(guān)鍵部件進行了具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計。通過采用水平向后張開的懸杯結(jié)構(gòu)，降低了落苗過程中的傷苗率，提高了整機的栽植質(zhì)量。由于其懸杯水平左右開啟，開口朝后，所以在特征參數(shù)1的條件下進行移栽作業(yè)時作業(yè)時，落苗后張開的懸杯從缽苗的側(cè)面沿機組前進方向離開，有效地解決了現(xiàn)有吊籃式移栽機在缽苗過高的情況下落苗容易出現(xiàn)的碰苗問題。在理論分析的基礎(chǔ)上，確定了懸杯式蔬菜移栽機整機的總體配置方案和栽植單體、傳動系統(tǒng)、懸掛架、限深輪、地輪等零部件的具體結(jié)構(gòu)，用三維設(shè)計軟件SolidWorks建立了整機的三維模型，并對其進行干涉檢查。關(guān)鍵詞：蔬菜移栽機；懸杯式；栽苗器懸杯式蔬菜移栽機的設(shè)計2AbstractInrecentyears,withtheadjustmentoftheeconomicandagriculturalplantingstructureofChinaarepushedforward,theacreageofvegetablesgraduallyincreasesandthevegetableindustryaccountsforalargeproportionofthelocaleconomicbenefits.Mostvegetableproductionadoptsthetechnologyofseedlingnursing,butthevegetabletransplanterinourcountrydevelopsslowlyandvegetabletransplantingismainlybymanualworkforalongtime.IthasseriouslyhamperedthedevelopmentofvegetableindustryinChina.Soithasbecomeanurgentissuetoachieveseedlingtransplantingmechanizationforourvegetableindustry.AccordingtotheactualsituationofChinesevegetableproduction,basedontheanalysisofdomesticandforeigntransplantersgeneralsituations,developmenttrendsandcharacteristicsofexistingmodels,anewcantilevercupvegetabletransplanterisdesignedandmanufactured.Itusesacantilevercupplantingapparatusasthekeycomponenttoloadandplantseedlings.Tosolvetheproblemthatthehangingbaskettransplanterisapttoimpacttheseedlingswhentheseedlingsaretoohigh，thecantilevercupvegetabletransplanterwasdesignedThestructureandtheworkingprincipleofwholemachinewereintroduced，andthedetailedstructureofkeycomponentswasdesignedByusingthecantilevercupwhichsplaysinthehorizontalplaneandopensbackwards，therateofdamagedseedlingsintheprocessofdroppingseedlingswasreducedandthewholemachineSplantingqualitywasimprovedBecauseofitscantilevercupopeningbackwardsinthehorizontalplane,sowhenthevegetabletransplanterworksunderthesituationofofcharacteristiccoefficients1,theopeningcupleavestheseedlingfromthesidealongwholemachinesforwarddirection,whicheffectivelysolvetheproblemthattheexistinghangingbaskettransplanterisapttoimpacttheseedlingswhentheseedlingsaretoohigh.Basedonthetheoreticalanalysis,theoverallconfigurationofcantilevercupvegetabletransplanterandthespecificstructureoftransplantingunit,transmissionsystem,suspensionframe,depthwheel,andgroundwheelweredetermined.Three-dimensionalmodelofthemachinewasestablishedby3DdesignsoftwareSolidWorksanddidtheinterferencechecking.Keywords：vegetabletransplanter；cantilevercup；plantingapparatus沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)士課程論文3前言我國是世界最大的蔬菜生產(chǎn)國蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，成效顯著，據(jù)世界糧農(nóng)組織統(tǒng)計，我國蔬菜播種面積和產(chǎn)量分別占世界的43、49。均居世界第一。20世紀80年代中期以來，特別是90年代，隨著全國農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐的加快和人們生活水平的提高，蔬菜生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大。據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計。我國蔬菜播種面積在上世紀80年代年均增長近10。90年代年均增長145，本世紀前5年平均增長3到2007年蔬菜播種面積達到26億畝總產(chǎn)量565億t，人均占有量420多kg。此外，蔬菜也是我國主要出口創(chuàng)匯商品之一。據(jù)統(tǒng)計，2007年我國累計出口蔬菜8l759萬t，與2000年相比增加49729萬t，增長155倍；出口額6214億美元，與2000年相比增加4133億美元增長199倍。蔬菜業(yè)已成為增加農(nóng)民收入的支柱產(chǎn)業(yè)。2007年全國蔬菜播種面積（含西甜瓜)占農(nóng)作物總播種面積的128，總產(chǎn)值7200多億元，占種植業(yè)總產(chǎn)值比例高達29在種植業(yè)中僅次于糧食。蔬菜生產(chǎn)屬勞動密集型產(chǎn)業(yè)約占60的蔬菜品種是通過育苗移栽方式種植的秧苗手工栽植是勞動強度非常大僅次于收獲作業(yè)的一項農(nóng)田作業(yè)，它約占作物從種到收所需總勞動量的20左右。由于我國蔬菜移栽機械發(fā)展慢秧苗栽植幾乎全部由人工完成，勞動強度大、生產(chǎn)效率低，栽植質(zhì)量差、生產(chǎn)成本高。因此，實現(xiàn)蔬菜移栽機械化已成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迫切需要。1蔬菜移栽機的研究發(fā)展1.1國外移栽機械的研究概況國外對蔬菜移栽機的研究起步較早，20世紀初期，歐洲一些國家開始大量種植蔬菜和經(jīng)濟作物，出現(xiàn)了早期的手工喂苗的秧苗栽植機具；30年代末40年代初期，手工喂苗的秧苗移栽機具的人工動作被移栽機構(gòu)所取代，送苗入土過程實現(xiàn)了機械化；從50年代開始，多種不同結(jié)構(gòu)型式的半自動移栽機被研制生產(chǎn)并使用，同時，育苗用土缽制缽機開始出現(xiàn)；到20世紀80年代，半自動移栽機已在西方國家的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用，制缽、育苗和移栽已形成完整的機械作業(yè)系統(tǒng)，實現(xiàn)了各種機具配套使用；到目前為止，歐洲在蔬菜育苗土缽成型及缽上單粒精密播種和自動移栽機械設(shè)備等技術(shù)上已經(jīng)達到完善，并應(yīng)用于實際生產(chǎn)中。日本由于勞動力短缺，移栽機械的使用非常普及，機械化程度很高，廣泛研制和使用全自動移栽機，各種移栽機專用性很強，一般只適用于一種農(nóng)作物，如甜菜自動移栽機、洋蔥自動移栽機（陳明，2010）。在美國，旱地移栽機械的研究和應(yīng)用更為普遍，據(jù)資料統(tǒng)計，僅蔬菜育苗機械化程度已達到70%以上。蔬菜育苗機械化的發(fā)展大大提高了相應(yīng)的移栽機械化的發(fā)展，在蔬菜生產(chǎn)的各個相關(guān)環(huán)節(jié)都建立了一整套的規(guī)范化的操作管理制度，使其作物的生產(chǎn)實現(xiàn)了商品化（王君玲，2006）。1.2國內(nèi)移栽機械的研究概況我國移栽機械的研究主要包括，移栽技術(shù)與機械發(fā)展趨勢方面的綜合研究、區(qū)域化移栽技術(shù)發(fā)展的研究、具體作物移栽技術(shù)的研究、具體栽植機械的應(yīng)用研究等。我懸杯式蔬菜移栽機的設(shè)計4國旱地栽植機械的研究始于20世紀50年代末60年代初，比國外晚了30到40年，當(dāng)時出現(xiàn)的是棉花營養(yǎng)缽育苗移栽機和甘薯秧苗栽植機的試驗研究。20世紀70年代，隨著國民經(jīng)濟和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展以及小型手扶拖拉機作為動力被引用到菜田，育苗移栽機械化曾掀起多次局部高潮（王君玲，2006）。從70年代開始研制裸根苗移栽機械到80年代研制成半自動化蔬菜栽植機，這一階段是我國移栽機械研究的起步階段，主要成果是認識到移栽對于作物產(chǎn)量、品質(zhì)的影響以及對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的巨大效益。從80年代開始到上世紀末，是我國移栽機械研究的第二個階段，就移栽技術(shù)而言仍然屬于起步階段。有一大批的科研院所在這一階段加入到研究行列，特別是在玉米、油菜、煙草、棉花、甜菜、大蔥、蔬菜等多種作物的移栽領(lǐng)域取得了很大進展，研制出一大批具有代表性的半自動化移栽機樣機。進入新的世紀以后，隨著人們生活水平的提高，作物移栽的需求較為旺盛，這是我國移栽機械研究的發(fā)展階段。這一階段除了國內(nèi)已有機具的完善、拓展外，很多地區(qū)開始引進國外的移栽機械進行試驗、推廣。浙江地區(qū)引進日本井關(guān)蔬菜移栽機械、云南等煙草產(chǎn)區(qū)引進加拿大、日本等國的煙草移栽機進行煙草移栽的試驗、推廣。國內(nèi)的許多高校在這一時期都開展了移栽機技術(shù)的深入研究，對主要的移栽技術(shù)成果進行了總結(jié)和介紹，同時也分析了中國移栽機械發(fā)展緩慢的原因（吳亦鵬，2009）。目前我國移栽機的研究和應(yīng)用都還不成熟，機型大多是國外產(chǎn)品的仿制品。這些機具由于與育苗方式不配套或不能滿足栽植的要求等原因而沒有得到推廣應(yīng)用。而且，這些栽植機械大多是面向玉米和棉花的移栽，在蔬菜栽植機械方面幾乎是空白，蔬菜移栽機械的大規(guī)模研究工作剛剛起步（王君玲等，2004）。1.3移栽機械的主要類型目前，從工作過程上看，國內(nèi)外所普遍采用的缽苗栽植機械大都是人工喂苗的半自動栽植機械。按栽植部件持苗及植苗機構(gòu)的工作原理可分為鉗夾式移栽機、鏈夾式移栽機、吊籃式移栽機、導(dǎo)苗管式移栽機、輸送帶式移栽機、撓性圓盤式移栽機（陳明，2010）。由于栽植機構(gòu)型式不同，其工作性能也具有差異，所以適合栽植的作物也有區(qū)別。（1）鉗夾式移栽機鉗夾式移栽機由開溝器、橫向輸送帶、滑道、鉗夾、機架、栽植圓盤及覆土鎮(zhèn)壓輪等主