手扶插秧機插植部分設計.doc

1緒論1.1插秧機發(fā)展歷史中國傳統(tǒng)的插秧工具秧馬和蒔扶，已有近千年的使用歷史。宋代蘇軾曾作“秧馬歌”，敘說了湖北農(nóng)民使用秧馬的情景。使用蒔扶可以代替手工分秧，并將秧苗梳入泥中定植，直至20世紀50年代，某些地區(qū)仍在使用。中國水稻插秧機的研制工作始于1953年。1956年在蒔扶分秧方式的啟發(fā)下，首次提出群體逐次分格取秧、直接栽插的秧苗分插原理，從而在水稻插秧機的研制上取得了突破，研制出水稻拔取苗移栽的第一代樣機。到1960年，各地推薦生產(chǎn)上使用的人力、畜力插秧機已達21種。由于這里不能上傳完整的畢業(yè)設計（完整的應包括畢業(yè)設計說明書、相關圖紙CAD/PROE、中英文文獻及翻譯等），此文檔也稍微刪除了一部分內(nèi)容（目錄及某些關鍵內(nèi)容）如需要其他資料的朋友，請加叩扣:二二壹五八玖一壹五一1967年，第一臺自走式機動插秧機“東風-2S”型通過鑒定定型并投入生產(chǎn),每天可插秧1520畝。日本于1898年,發(fā)表第一個水稻插秧機專利；意大利于1915年開始研究拔秧苗的水稻插秧機，至50年代已有拖拉機配套的商品出售,但都由于結構復雜、造價高,作業(yè)時需用輔助勞力多而未能推廣。日本于60年代研制帶土小苗的栽植技術和相應的水稻插秧機。1966年后，工廠化水稻育秧設備研制成功，促進了插秧機械化的迅速發(fā)展。1.2發(fā)展趨勢插秧機的研究應該根據(jù)各國土質和人口等地區(qū)因素，因地制宜，發(fā)展適合當?shù)厍闆r的插秧機，此外，插秧機也要向提高作業(yè)效率，提高對秧苗的適應性，提高使用操作性能方向發(fā)展。為了克服漏插、漂秧和鉤傷秧等缺陷,今后將通過對送秧、分秧、插秧等工作機構的改進與創(chuàng)新，繼續(xù)提高插秧質量和對各種秧苗的適應性，同時要研制適用于每穴一株雜交水稻秧苗的新型插秧機；研究提高工作裝置的自動化程度，如實現(xiàn)自動裝秧及故障自動停機等的途徑；進一步完善包括育秧在內(nèi)的水稻全套種植機械化體系，提高非插秧季節(jié)水稻插秧機的綜合利用程度。2插秧機總體介紹2.1插秧機總體結構和設計原理類型水稻插秧機按適應秧苗的狀態(tài)分拔洗苗型、帶土苗型和兩用型。按動力分為人力插秧機和機動插秧機兩類。人力插秧機采用間歇插秧方式，插秧動作在機器停歇狀態(tài)下進行，插秧動作結束后，手拉機器移動一個株距，再次進行插秧動作。機動插秧機采用連續(xù)插秧方式，在機器行進過程中完成分秧、插秧動作。機動插秧機又分手扶自走式、乘坐自走式和拖拉機懸掛式等類型。按分秧和插秧機構的運動特征可分為縱分滾動直插式、縱分擺動直插式和橫分擺動直插式。滾動直插和擺動直插是指取秧器定位桿件分別由作圓周運動和作往復運動的機構驅動，并在軌跡控制機構的控制下完成分秧、插秧動作，取秧器在插秧段的運動軌跡接近與地面垂直，使形成的插孔較小，秧苗直立性和穩(wěn)定性好。滾動直插只用于機動插秧機。原理和構造插秧機的工作過程，因結構不同而各有差異，但基本流程大致相同。其“群體逐次分格取秧直接栽插”原理為：秧苗以群體狀態(tài)整齊放入秧箱，隨秧箱作橫向移動，使取秧器逐次分格取走一定數(shù)量的秧苗，在插秧軌跡控制機構作用下，按農(nóng)藝要求將秧苗插入泥土中，取秧器再按一定軌跡回至秧箱取秧。各種插秧機栽插部分的組成基本相同：人力插秧機由秧箱、分插秧機構、機架和浮體(船板)等組成，自走式機動插秧機還設有動力驅動、行走裝置、送秧機構等部分。秧箱主要功能是承載秧苗，并與送秧機構、分插秧機構配合，完成送秧和分秧作業(yè)。主要有箱體、箱架、秧門(包括秧簾)和秧刷等組成。在橫向移箱機構作用下，使秧箱橫向移動，從而使秧苗移向秧門，以配合取秧器有規(guī)律的取秧栽插。分插秧機構是水稻插秧機的主要工作部件，由取秧器及其驅動機構和軌跡控制機構組成。取秧器在驅動機構的驅動和軌跡控制機構的控制下，按照一定的軌跡從秧箱中分取一定數(shù)量的秧苗并將其插入土中，然后返回原始位置開始下一次循環(huán)動作。按分秧動作，有橫分和縱分兩種。橫分取秧器有適于拔取苗栽插的秧夾和適于帶土苗栽插的切扒式秧爪，兩者根據(jù)需要可互換使用。秧夾由活動夾片和固定夾片構成，其張開度根據(jù)秧苗的粗細和秧苗數(shù)量進行調節(jié)；切扒式秧爪帶有脫秧片，使帶土秧苗從秧爪上順利脫出?？v分取秧器有適于拔取苗栽插的梳式秧爪，適于帶土苗栽插的有裝上脫秧器的梳式秧爪，或采用筷子式秧爪。梳式秧爪在分秧過程中對秧苗有分理作用；筷子式秧爪在插入帶土秧苗中取秧時，由推秧片把帶土苗強制推出。一定數(shù)量的秧夾或秧爪按規(guī)定行距配置在秧夾（或秧爪）排上。在滾動直插式插秧機上，一般有24個秧爪排與作圓周運動的分插輪轉臂鉸接相連；在擺動直插式插秧機上。一般是一個秧爪排同作往復擺動的搖臂鉸接相連，也可將一個取秧器直接裝在一組曲柄連桿機構的連桿上，進行分組驅動。在多數(shù)插秧機上，取秧器的運動軌跡除由驅動機構控制外，還受軌跡控制機構的控制。常用的軌跡控制機構有導槽、滑道、凸輪、行星齒輪和四桿機構等，與各種驅動機構配合組成各種類型的分插秧機構。送秧機構包括縱向送秧機構和橫向送秧機構，其作用是按時、定量地把秧苗送到秧門處，使秧爪每次獲得需要的秧苗。縱向送秧機構的送秧方向同機器行進方向一致，有重力送秧和強制送秧兩種。重力送秧是利用壓秧板和秧苗自身的重量，使秧苗隨時貼靠在秧門處，常用于人力插秧機，其送秧能力隨秧箱形式及秧箱內(nèi)秧苗數(shù)量多少而變化，因而送秧均勻度較差。強制送秧是由縱向送秧機構定期推送秧苗，其送秧能力強，又分整體送秧和對準送秧兩種。前者主要用于帶土苗。當秧箱橫向移動至兩端極限位置時，將整體秧苗往秧門推送一次；后者主要用于拔取苗，取秧器每取秧一次，即相應的送秧一次，送秧寬度等于取秧器的取秧寬度。橫向送秧機構的送秧方向同機器行進方向垂直，都采用移動秧箱法，因而又稱移箱機構。按其移動方式又分為間歇移箱和連續(xù)移箱:間歇移箱機構用于拔取苗和帶土苗,其特點是在秧爪分取秧苗時停止移箱，以利于秧爪梳理分秧。連續(xù)式移箱機構是在作業(yè)中使秧箱作橫向連續(xù)等速運動，移至兩端極限位置后自動換向，因而在分秧階段，秧爪和秧箱相對移動，適用于帶土苗。機架是插秧機各部件和機構安裝的基礎，要求剛性好、重量輕。按機架與船板連接方式可分為整體式和鉸接式兩種：整體式是用插深調節(jié)器調整插深后，把機架和船板鎖定；鉸接式是機架和船板僅靠插鎖連接，在作業(yè)過程中插秧深度隨泥腳深淺而變化。行走裝置和承載浮體人力插秧機以船板為承載浮體，支承機器的全部重量,一般不設行走裝置,作業(yè)時由人力牽引，使船板在泥面滑行。自走式機動插秧機的行走裝置包括驅動輪、導向輪和陸地運輸輪等。驅動輪多采用葉片式鐵輪，并有獨輪驅動、兩輪驅動和四輪驅動等類型，其承載浮體有整式船板和間隔配置的浮板兩種類型，支承機器的部分重量。中國的乘坐自走式機動插秧機多采用前面一個驅動輪、后面為整體式船板的獨輪驅動方式,陸地運輸時加裝2個尾輪，具有結構簡單、行駛阻力小、操縱輕便、行駛直線性和轉彎靠行性能好等特點。日本則采用前面兩個導向輪、后面兩個驅動輪加34塊浮板的驅動方式,或前、后4個驅動輪加浮板的驅動方式。日本的手扶自走式機動插秧機多采用兩個驅動輪加浮板的驅動方式。動力驅動部分及其他自走式機動插秧機的動力驅動部分包括發(fā)動機、變速傳動裝置，以及轉向、換檔、離合等操縱機構。此外還有各種調節(jié)裝置、監(jiān)測訊號裝置、牽引架、插秧手座位、秧籃及遮陽裝置等輔助部分。2.2手扶插秧機的各類參數(shù)洋馬AP4步行式插秧機是雙輪驅動步行式插秧機，人在機后步行操作，其主要操作系統(tǒng)都在機器后部，用剛絲與各控制部分相連，便于操作，控制機器。苗箱與插植臂也在機器后部，便于機手查看并添加秧苗。為了提高機器的機動性能，減輕重量，洋馬步行式AP4插秧機大大采用了工程塑料（浮板、秧箱、罩蓋等）和鋁合金鑄件（主變速箱、插枝傳動箱、導軌等）。插秧機的發(fā)動機在前部，使機器前后平衡。洋馬步行式AP4插秧機是一種適合于我國水稻產(chǎn)區(qū)廣大經(jīng)濟條件使用的步行式水稻插秧機，洋馬步行式AP4插秧機設計結構簡單、輕巧，操作靈便，使用安全可靠，它主要由發(fā)動機、傳動系統(tǒng)、機架及行走系統(tǒng)、液壓仿行及插深控制系統(tǒng)等組成。見圖（1-1）圖（2-1）洋馬AP4步行式插秧機各類參數(shù)型號名稱2ZQS-4(AP4型)機器尺寸總長（mm）2190總寬（mm）1500總高（mm）1034機身重量（kg）145發(fā)動機型號名稱MZ17