棉花秧苗移栽機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)—吊杯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【棉花幼苗移栽機(jī)】,棉花幼苗移栽機(jī),棉花秧苗移栽機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)—吊杯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【棉花幼苗移栽機(jī)】,棉花,秧苗,移栽,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),幼苗 學(xué)校代碼：10410 序 號(hào)：050447 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題目： 棉花秧苗移栽機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 吊杯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 年 級(jí)： 指導(dǎo)教師： 二 OO 九年 五 月 棉花秧苗移栽機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘 要 育苗移栽能夠提早作物的生育進(jìn)程、提高單產(chǎn)，能有效抵御大風(fēng)、雨害、低溫等 自 然災(zāi)害，并且節(jié)省種子。由于江西的地理?xiàng)l件等因素，通常都采用鋪膜種植的方式來(lái) 提 高地溫，保墑，還能夠抑制很多雜草。要實(shí)現(xiàn)膜上打穴移栽，保質(zhì)保量的在緊迫的春 種 季節(jié)完成移栽，是農(nóng)民豐產(chǎn)豐收的前提。 在我國(guó)，打穴移栽作為一種常規(guī)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)己在生產(chǎn)實(shí)際中得到廣泛應(yīng)用， 但 是，傳統(tǒng)的人工打穴移栽方法存在的勞動(dòng)強(qiáng)度大、勞動(dòng)生產(chǎn)率低、移栽速度慢、經(jīng)濟(jì) 效 益差等問題始終沒有得到有效的解決，實(shí)現(xiàn)打穴移栽機(jī)械化已成為生產(chǎn)中迫切需要解 決 的問題。 吊杯式移栽機(jī)是鋪膜移栽機(jī)械中栽直率較好的機(jī)械，但直接投苗不夠方便安全， 而 且容易漏苗，大面積移栽效率低。本文設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)單可靠的投苗機(jī)構(gòu)，由人工將秧 苗喂入到轉(zhuǎn)動(dòng)的吊杯中，秧苗隨著鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)，快到達(dá)苗溝時(shí)，吊杯被導(dǎo)軌強(qiáng)制性打開， 秧苗落入苗溝，然后覆土、鎮(zhèn)壓，完成整個(gè)移栽過程。它調(diào)整簡(jiǎn)單方便，能夠較大的 提高整機(jī)的工作效率，降低了漏苗率。 關(guān)鍵詞：打穴，吊杯，移栽機(jī)，缽苗 棉花秧苗移栽機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) i Abstract Raise seedlings and transplant can increase crop production in every unit area, and make upgrowth ahead of time, which can withstand gale, harmful rain, low temperature, and other nature disaster. Besides, it also saving seed. Because of the weather condition in jiangxi province, seeds are usually grown under the film by farmer, it is useful to improve the soil temperature, keep moisture and restrain weeds. Punch transplanted is precondition of foison for the farmer in busy spring. Punching transplanting is a normal agricultural technology in china, but the traditional and manual methods of transplanting have many problems which could not be resolved up to now. So it is an immanency task to realize transplanting mechanization in China. The nacelle-type transplanter is a good machinery for transplant film, but it is not convenient and safe to directly drop seedling and it is easy to leave out seedling when the machine is operated and its work efficient is low when seedlings are transplanted over the larger areas. Now a simple and credible type of machine was designed, which was easy and convenient to be operated and adjusted. The efficiency of the machine is much more greatly improved. There is less seedling to leave out in work progress. Key words:Punch，Hanging Cup ,transplanter,tray seedling 棉花秧苗移栽機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ii 目 錄 摘 要 .I ABSTRACT .II 1 緒 論 .- 1 - 1.1 移栽機(jī)的分類 .- 1 - 1.1.1 按自動(dòng)化程度分類 .- 1 - 1.1.2 按栽植器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類 .- 1 - 1.2 方案的確定 .- 3 - 2 移栽機(jī)的整體設(shè)計(jì) .- 4 - 2.1 移栽機(jī)的整體結(jié)構(gòu)及工作原理 .- 4 - 2.2 主要部件簡(jiǎn)介 .- 4 - 2.2.1 吊杯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .- 4 - 2.2.2 傳動(dòng)設(shè)計(jì) .- 5 - 2.2.3 其它部件的設(shè)計(jì) .- 6 - 3 吊杯的設(shè)計(jì) .- 7 - 3.1 零速原理 .- 7 - 3.2 缽苗的形狀 .- 7 - 3.3 移栽機(jī)構(gòu)(吊杯的設(shè)計(jì)) .- 8 - 3.4 彈簧的選擇 .- 9 - 3.5 危險(xiǎn)截面的校核 .- 9 - 4 國(guó)內(nèi)外的移栽機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 .- 10 - 4.1 國(guó)外移栽機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 .- 10 - 4.2 國(guó)內(nèi)移栽機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 .- 10 - 5 總 結(jié) .- 12 - 參 考 文 獻(xiàn) .- 13 - 致 謝 .- 14 - 棉花秧苗移栽機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 0 - 1 緒 論 育苗移栽技術(shù)的應(yīng)用可以避開春季自然災(zāi)害，適時(shí)移栽能夠保證畝株數(shù)，達(dá)到苗 齊、苗壯；移栽能提早作物的生育進(jìn)程、提高單產(chǎn)，還能有效抵御幼苗期的大風(fēng)、雨 害、低溫等不利天氣，可節(jié)省種子 3050 。1 大量的研究表明，我國(guó)土地密集型農(nóng)產(chǎn)品處于明顯的劣勢(shì)，因此，提高農(nóng)產(chǎn)品的 產(chǎn)量是一個(gè)非常迫切的問題 。采用育苗移栽技術(shù)能使苗齊、苗壯、成活率高、光溫2 水氣利用充足和抗病能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，還能顯著提高作物產(chǎn)量和改善作物品質(zhì)，并且可 以避免育苗期干旱、凍害等自然災(zāi)害，現(xiàn)已成為獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的一種重要種植方式 。4 育苗移栽作為一種新農(nóng)藝，使作物的全生育期延長(zhǎng)，它有利于提高作物產(chǎn)量。此 外，棉花缽苗移栽雖然主根可能受到損傷，但移入大田后，卻能促進(jìn)側(cè)根的大量生長(zhǎng)。 綜合來(lái)看，育苗移栽是加快實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)業(yè)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的重要措施 。6 1.1 移栽機(jī)的分類 當(dāng)今，各國(guó)都在進(jìn)行移栽機(jī)的研制，研制出的移栽機(jī)也不盡相同，不同移栽機(jī)能 夠移栽不同作物。目前，我國(guó)對(duì)移栽機(jī)械并沒有統(tǒng)一的分類標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)移栽機(jī)的工作 特性和移栽對(duì)象，可對(duì)移栽機(jī)械進(jìn)行不同的分類 。78 1.1.1 按自動(dòng)化程度分類 (1)手工移栽器：所有的移栽作業(yè)均由手工操縱移栽工具完成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但效率很 低，人的勞動(dòng)強(qiáng)度較大，不適合大面積作業(yè)。 (2)半自動(dòng)移栽機(jī)：機(jī)器在移栽工作過程中，是由人工分出單棵的秧苗并喂入移栽機(jī)， 由機(jī)具完成開溝（或打穴） 、栽苗、扶苗、覆土和鎮(zhèn)壓等工作。 (3)全自動(dòng)移栽機(jī)：機(jī)器在移栽過程中，是由機(jī)械喂入一組秧苗，如一張苗盤，由機(jī) 具完成分苗和開溝（或打穴） 、栽苗、覆土、鎮(zhèn)壓等作業(yè)。 1.1.2 按栽植器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類 (1) 鉗夾式移栽機(jī)（圖 1-1）：此移栽機(jī)一般是由人工將秧苗喂入到轉(zhuǎn)動(dòng)的鉗夾上， 秧苗被夾持并隨移栽盤轉(zhuǎn)動(dòng)，到達(dá)苗溝時(shí)，鉗夾打開，秧苗落入苗溝，然后覆土、鎮(zhèn) 壓，完成整個(gè)移栽過程 。這種移栽機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，株距和栽植深度穩(wěn)定，最9 大的優(yōu)點(diǎn)是移栽平穩(wěn)，秧苗直立度較高，工作效率在較低速的情況下，可以保證不漏 苗；在高速的情況下，由于是人工喂苗，工作效率大大下降，漏苗、缺苗率大大增加。 這種移栽機(jī)的應(yīng)用較少，有被淘汰的趨勢(shì)。 棉花秧苗移栽機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 1 - 圖 1-1 鉗夾式移栽機(jī) 1.橫向輸送鏈 2.鉗夾 3.機(jī)架 4.栽植盤 5.鎮(zhèn)壓輪 6 開溝器 (2) 鏈夾式移栽機(jī) （圖 1-2）：工作過程與鉗夾式基本相同，鏈夾式移栽機(jī)的鉗10 夾 安裝在栽植環(huán)形鏈上，鏈條一般由地輪驅(qū)動(dòng)，當(dāng)鉗夾轉(zhuǎn)動(dòng)到上部水平位置時(shí)，由人工 將 秧苗喂入到打開的鉗夾內(nèi)，當(dāng)鉗夾轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入滑道后，鉗夾關(guān)閉，秧苗被夾住，并隨鉗 夾 向下輸送，當(dāng)秧苗達(dá)到與地面垂直時(shí)，鉗夾脫離滑道，自動(dòng)打開，秧苗隨之落入由開 溝 器開出的溝內(nèi)，此時(shí)秧苗根部被回土流覆蓋，在鎮(zhèn)壓輪的鎮(zhèn)壓下將土壤壓實(shí)，完成栽 植 過程。此種栽植機(jī)優(yōu)點(diǎn)是移栽穩(wěn)定，但效率低，易漏苗、缺苗。 棉花秧苗移栽機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 2 - 圖 1-2 鏈夾式移栽機(jī) 1.開溝器 2.機(jī)架 3.滑到 4.秧苗 5.環(huán)形鏈 6.鉗夾 7.地輪 8 傳動(dòng)鏈 9 鎮(zhèn)壓輪 (3) 導(dǎo)苗管式移栽機(jī)（如圖 1-3）：這種移栽機(jī)根據(jù)缽苗進(jìn)入苗溝的形式不同分為推 落苗式、指帶式和直落苗式三種 。工作時(shí)，由人工或機(jī)械將秧苗放入喂入器的喂123 入筒內(nèi)，當(dāng)喂入筒轉(zhuǎn)到導(dǎo)苗管的上方時(shí)，喂入筒下面的活門打開，秧苗靠重力下落到 導(dǎo)苗管內(nèi)，通過傾斜的導(dǎo)苗管將秧苗引入到開溝器開出的苗溝內(nèi)，然后進(jìn)行覆土、鎮(zhèn) 壓，完成栽植過程。這種移栽機(jī)秧苗在導(dǎo)苗管中的運(yùn)動(dòng)是自由的，不易傷苗。秧苗靠 重力落到苗溝中，在調(diào)整導(dǎo)苗管傾角和增加扶苗裝置的情況下，可以保證較好的秧苗 直立度、株距均勻性和深度穩(wěn)定性，且作業(yè)速度較高,缺點(diǎn)是調(diào)整比較復(fù)雜，受車速影 響明顯。 圖 1-3 導(dǎo)苗管式移栽機(jī)單組結(jié)構(gòu) 1.苗架 2.喂入器 3.平機(jī)架大梁 4.四桿仿形機(jī)構(gòu) 5 開溝器 6.柵條式扶苗器 7.覆土鎮(zhèn)壓輪 8.導(dǎo)苗管 1.2 方案的確定 通過調(diào)查研究得知，農(nóng)民在移栽棉花的過程中遇到的最大問題不是移栽的速度， 而是來(lái)回往返挎苗所消耗的時(shí)間和精力。所以，移栽機(jī)研究開發(fā)不應(yīng)當(dāng)單純追求自動(dòng) 化和高速度，相反簡(jiǎn)單適用、成本低廉、比較實(shí)用的移栽機(jī)更加適合中國(guó)的國(guó)情，為 棉花秧苗移栽機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 3 - 廣大棉農(nóng)所接受。本文設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用，既能夠降低勞動(dòng)強(qiáng)度，又 要保證提高栽植質(zhì)量。 通過對(duì)上面幾種移栽機(jī)進(jìn)行分析，這幾種機(jī)構(gòu)秧苗的脫落不夠穩(wěn)定，導(dǎo)致秧苗容 易受損，容易漏苗、傷苗，大大的降低了工作效率。為了避免秧苗受損提高工作效率， 降低成本。本文在秧苗的打開裝置上做了改進(jìn)，在導(dǎo)苗管式移栽機(jī)單組結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上做 了簡(jiǎn)單的改進(jìn)，設(shè)計(jì)了一種吊杯式結(jié)構(gòu)的移栽機(jī)。這種移栽機(jī)具有專門的吊杯打開導(dǎo) 向裝置，屬于半自動(dòng)移栽機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單傳動(dòng)平穩(wěn)，降低了人的勞動(dòng)程度，提高了工作 效率。 2 移栽機(jī)的整體設(shè)計(jì) 2.1 移栽機(jī)的整體結(jié)構(gòu)及工作原理 移栽機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖 2- 1 所示。其工作原理為：拖拉機(jī)后輪(1)驅(qū)動(dòng)，地輪(3)在 驅(qū)動(dòng)力的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)和地輪(3)同軸的鏈輪；然后此鏈輪帶動(dòng)鏈輪（10）轉(zhuǎn)動(dòng)， 繼而將力傳給鏈輪（6） ；當(dāng)?shù)醣?）在鏈輪的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)到圖 2-1 所示最低位置時(shí)， 吊杯在導(dǎo)軌的強(qiáng)制力的作用下打開，將缽苗放入由開溝器(7)開出的溝內(nèi)，隨后在覆土 器(11)和鎮(zhèn)壓輪(12)的作用下，完成栽植工作。 圖 2-1 1.拖拉機(jī)后輪 2.缽苗架 3.地輪 4.座椅 5.吊杯 6.鏈輪 7.鏈輪 8.開溝器 9.導(dǎo)軌 10.鏈輪 11.覆土板 12.鎮(zhèn)壓輪 為使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在工作過程中，由坐在座位(4)上的操縱人員將放在缽苗架(2)上 的缽苗放到吊杯里面。根據(jù)拖拉機(jī)的速度和鏈條的長(zhǎng)度，將 29 個(gè)吊杯均勻分布在鏈 條上。其中，鏈輪(6)的作用是使吊杯(5)呈現(xiàn)出一定的傾斜角度，以便于操縱手投放 棉花秧苗移栽機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 4 - 入棉花缽苗。 2.2 主要部件簡(jiǎn)介 2.2.1 吊杯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)要求本文設(shè)計(jì)了一套傳動(dòng)平穩(wěn)的吊杯導(dǎo)向裝置，設(shè)計(jì)了與之匹配的吊杯，吊 杯由一圓柱缽管, 一彈性裝置和兩個(gè)擋板等組成，原始狀態(tài)彈簧處于輕微拉緊，與缽 桿鏈接的兩塊底板處于閉合，秧苗放在缽?fù)皟?nèi)，當(dāng)?shù)醣S鏈條傳動(dòng)快到達(dá)開溝器是， 缽桿被導(dǎo)向軌強(qiáng)制打開，底板隨之打開，秧苗掉入開溝器開的溝內(nèi)，然后吊杯又被導(dǎo) 向軌和吊杯中彈簧強(qiáng)制閉合，完成一次吊杯的打開閉合。 2.2.2 傳動(dòng)設(shè)計(jì) （1）鏈輪的設(shè)計(jì) 根據(jù)主要技術(shù)參數(shù)，可確定工作需要 2 類鏈條，1 類采用 16A 標(biāo)準(zhǔn)鏈條，直接購(gòu)買， 16A 鏈條基本尺寸節(jié)距 ，內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬 ，小滾子外徑25.4pm1min5.7b ，銷軸直徑 ，銷軸長(zhǎng)度 ，連接銷軸1max5.8dax7.9d4ax3.m 長(zhǎng) ，內(nèi)鏈板高度 ，內(nèi)鏈板厚度 ，平臺(tái)高39cL243h26T 度 ，孔中心間橫向距離 ，孔直徑 ，拉抗載荷4.h 50.8f 4.d 55.6KN。 另一類鏈條的設(shè)計(jì)方面仿造型號(hào)16A的鏈條，另外采用附件，傳動(dòng)基本原理示意圖 如圖 圓1代表地輪，其余圓代表鏈輪。當(dāng)?shù)剌喴?.4m/s前進(jìn)時(shí)，鏈輪5的速度就是吊杯的線 速度。設(shè)計(jì)地輪半徑位0.5m，各輪初步設(shè)計(jì)尺寸如下表 棉花秧苗移栽機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 5 - 速度v單位m/s，半徑單位m，角速度單位rad/s。 （2）鏈條的設(shè)計(jì) 考慮人的工作強(qiáng)度，要求人每秒放一個(gè)缽苗和計(jì)算出鏈輪5的線速度0.214m/s，加 上要求的株距350mm。鏈條節(jié)距位25.4mm，可得出平均沒4節(jié)就應(yīng)該有一吊杯。吊杯間 距 。人的工作強(qiáng)度 ，符合。考慮到實(shí)際工作2.03.2lm203./10.954 情況，有29的吊杯時(shí)，鏈條的長(zhǎng)度為5892.8mm，通過鏈條布置造型的設(shè)計(jì)，要時(shí)候工 作人員的放如缽苗。所以鏈條的總節(jié)數(shù)為116，每4節(jié)間有2附件以連接吊杯。 2.2.3 其它部件的設(shè)計(jì) (1)機(jī)架設(shè)計(jì) 機(jī)架是根據(jù)其它的部件設(shè)計(jì)的，主要采用 Q235 材料制作，上面有帶很多槽鋼用來(lái) 鏈接其他件，機(jī)架本身比較大，所以很多地方采用的是焊接鏈接。 (2)地輪 覆土板 開溝器 壓輪等都是參照已有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制作，地輪是根據(jù)棉花秧 苗的株距和鏈條的線速度設(shè)計(jì)的。 （3）導(dǎo)向軌的設(shè)計(jì) 棉花秧苗移栽機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 6 - 導(dǎo)軌是由兩塊木板組成，木板連接在兩塊架子上面，導(dǎo)軌中間開了小曹可以起到 良好的引導(dǎo)作用，吊杯與導(dǎo)軌接觸的地方為一曲線，它的軌跡可以強(qiáng)制吊杯一開一合， 完成吊杯的打開與關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)秧苗的完全掉落過程。由于吊杯閉合也是有約束力導(dǎo)致 的，所以在閉合過程吊杯的彈簧不會(huì)受好大的損害的，這樣既安全有保證了零件的利 用性能。 3 吊杯的設(shè)計(jì) 3.1 零速原理 栽植率是每一種移栽機(jī)必須保證的重要參數(shù)。為了提高栽植率，就應(yīng)當(dāng)減少缽苗 在落進(jìn)苗床瞬間的相對(duì)移動(dòng)，即實(shí)現(xiàn)零速栽植。 由零速原理可知，只有在缽苗保持絕對(duì)零速時(shí)，投苗才能保證栽植率。下面具體 分析一下該吊籃式移栽機(jī)是如何實(shí)現(xiàn)零速的。 由點(diǎn)的合成原理可知 Va = Ve + Vr 棉花秧苗移栽機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 7 - 式中 Va 缽苗的絕對(duì)速度； Vr 拖拉機(jī)前進(jìn)速度； Ve 缽苗相對(duì)于拖拉機(jī)的速度。 設(shè)地輪半徑為 R ，鏈輪 6 的半徑為 r ，角速度分別為 w1 和 w2 ，欲使缽苗能 夠在絕對(duì)靜止的情況下進(jìn)行覆土壓實(shí)，則必須使它的絕對(duì)速度等于零。從力學(xué)的角度 來(lái)分析，即必須使 （此處的等式只代表數(shù)值，沒有符號(hào)） 。故知道 R 及 r 12r 后，就可以找到一適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)比，使 Ve 和 Vr 大小相等，但方向相反，即保持零速。 而在此刻投苗，就可以最大限度地保證缽苗的栽植率。棉花移栽機(jī)械的栽植機(jī)構(gòu)和玉 米穴播式栽植機(jī)比較相似，只不過由于棉花缽苗個(gè)體比較大的原因，相應(yīng)的機(jī)構(gòu)也較 大。 當(dāng)拖拉機(jī)的前進(jìn)速度為 0.40m/s 時(shí)，可計(jì)算出吊杯的線速度為 0.28m/s，此即 為零速栽植時(shí)的最佳速度。 3.2 缽苗的形狀 近些年，在國(guó)內(nèi)使用的育苗移栽常規(guī)盤有多種，主要有 72 穴、98 穴、128 穴 （空氣整根）三種苗盤，其中 72 穴和 98 穴苗盤，使用量較大，此兩種苗盤的每穴 尺寸相同，均為上大下小的倒四棱錐形，移栽過程中便于起苗（本文即針對(duì)此類型缽 苗設(shè)計(jì)） ；而 128 穴的空氣整根苗盤，其設(shè)計(jì)初衷即是為全自動(dòng)氣吸取苗裝置使用， 采用組合式苗盤結(jié)構(gòu)，下部比上部略大，呈近似的錐形，便于去盤底后從下部取苗 根據(jù)苗盤的尺寸，可以確定缽苗的形狀，如圖 2-2 所示。 圖 2-2 棉花缽苗的形狀為: (底部直徑 高度)40 80 的圓錐體。 3.3 移栽機(jī)構(gòu)(吊杯的設(shè)計(jì)) 栽植機(jī)構(gòu)(吊杯)由一圓柱缽管, 一彈性裝置和兩個(gè)擋板等組成, 當(dāng)缽苗到達(dá)底部 時(shí), 栽植機(jī)構(gòu)( 吊杯)被強(qiáng)制性地打開, 將缽苗放入土壤中, 完成栽植工作。栽植機(jī)構(gòu) (吊杯)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見圖 2-3。 棉花秧苗移栽機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 8 - 圖 2-3 1.缽管 2.連接件 3.彈簧 4.底板 5.內(nèi)六角螺釘 6.螺桿 7.缽桿 工作原理: 當(dāng)缽苗在鏈條上面接近投苗點(diǎn)時(shí),打開杠桿(7)開始接觸到一弧形滑道 并被強(qiáng)制性打開,與此同時(shí), 缽苗也開始沿著缽管壁從缽管中脫落。當(dāng)?shù)竭_(dá)投苗點(diǎn)時(shí), 與打開杠桿(7)連接的底板(4)已經(jīng)全部打開, 缽苗可以毫無(wú)障礙落入到開溝器開出的 溝內(nèi), 隨后到來(lái)的覆土板開始對(duì)缽苗進(jìn)行覆土, 鎮(zhèn)壓輪開始鎮(zhèn)壓, 完成栽植工作。 從打開杠桿至全部打開到恢復(fù)到原形的期間,杠桿并不是瞬間完成的, 而是和打開 時(shí)一樣也有一個(gè)滑道, 使其慢慢關(guān)閉, 再者從吊杯的形狀上本文也做了大量的工作, 確保了在移栽過程中不會(huì)出現(xiàn)傷苗現(xiàn)象。所以這套移栽機(jī)構(gòu)解決了導(dǎo)苗管式移栽機(jī)受 拖拉機(jī)速度影響而不能保證立苗率和鏈夾式移栽機(jī)容易傷苗的兩大難題。 相關(guān)文獻(xiàn)介紹吊杯大多為單側(cè)強(qiáng)制性打開, 理論分析和試驗(yàn)表明單側(cè)強(qiáng)制性打開 具有以下弊端: a. 由于結(jié)構(gòu)及加工誤差, 主動(dòng)擋板和從動(dòng)擋板不可能完全保持同步打開, 這樣會(huì)造 成缽苗在下落時(shí)的障礙, 出現(xiàn)缽苗在吊籃內(nèi)的傾斜甚至卡堵, 進(jìn)而影響到缽苗的立苗 率和工作可靠性。 b. 結(jié)構(gòu)采用滑塊滑道式, 結(jié)構(gòu)復(fù)雜, 可靠性差。 為此, 設(shè)計(jì)成兩邊均為主動(dòng)強(qiáng)制打開方式, 以消除這些隱患，這樣既可以更順利的完 成要求，又良好的保證了零件的利用率。 3.4 彈簧的選擇 (1).彈簧的材料及許用應(yīng)力的選擇 查簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)中表 17-9。碳素彈簧鋼絲 B 級(jí)的特性及用途：輕度高、 性能好、適用于做小彈簧（ 冷卷彈簧）活要求不高、載荷步大的大彈簧。根8dm 據(jù)吊杯的要求可選這種鋼，其中選 =200Gpa (2).旋繞比 C 的選擇 根據(jù)吊杯的工作要求查表 17-4 得可選 C=10 棉花秧苗移栽機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 9 - (3).曲度因素 K 的計(jì)算 K= 410.65390.615.4C (4). 的選擇2F 根據(jù)吊杯的重量和秧苗的重量可估算 =6N2F (5).彈簧直徑 計(jì)算d 2861.40.9332pKCm 取 =1 m =Cd =102D 彈簧中經(jīng) =102 彈簧內(nèi)徑 = + =19 彈簧外徑 = + =D2dm (6).彈簧節(jié)數(shù) n 的計(jì)算 總長(zhǎng) l 節(jié)18d 3.5 危險(xiǎn)截面的校核 (1).危險(xiǎn)截面分析 危險(xiǎn)截面為吊杯與鏈條連接的 螺釘6M (2).受力分析 根據(jù)吊杯的重力和吊杯受導(dǎo)軌擠壓的力可估算受力 。根據(jù)吊杯的形狀可10FN 推算出受力點(diǎn)距危險(xiǎn)截面 40lm (3).校核 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 內(nèi)六角螺釘材料圍毆 35 號(hào)鋼，其 635MPa315a 2321.53.40FMPad 333108.7.62Ml 經(jīng)校核符合要求。 棉花秧苗移栽機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 10 - 4 國(guó)內(nèi)外的移栽機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 4.1 國(guó)外移栽機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 20 世紀(jì)初期，歐洲一些國(guó)家開始大量種植蔬菜和經(jīng)濟(jì)作物，出現(xiàn)了早期的近代秧 苗栽植機(jī)具。這些機(jī)具仍為手動(dòng)栽植，只是減輕了栽秧者肢體反復(fù)屈伸的繁重勞動(dòng)； 到 20 世紀(jì) 30 年代后期，出現(xiàn)了栽植機(jī)構(gòu)或栽禾器代替人工直接栽秧，使送秧入溝過 程實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化；自 20 世紀(jì) 50 年代開始，歐洲國(guó)家開展作物壓縮土缽育苗及移栽 的生產(chǎn)技術(shù)研究，研制出多種不同結(jié)構(gòu)型式的半自動(dòng)移栽機(jī)和制缽機(jī)；至 20 世紀(jì) 70 年代，前蘇聯(lián)蔬菜栽植機(jī)械化水平為 58%，國(guó)營(yíng)農(nóng)場(chǎng)已達(dá) 67%；到 20 世紀(jì) 80 年代， 半自動(dòng)移栽機(jī)已在西方國(guó)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(jī)械作業(yè)。到目前為止，作物壓縮土缽成型、缽上單粒精密播種和相應(yīng)的自動(dòng)化移栽 設(shè)備在技術(shù)上基本達(dá)到了完善，亦廣泛應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。歐洲的幾個(gè)主要國(guó)家(如法國(guó)、 德國(guó)、荷蘭、西班牙、丹麥等)大部分的蔬菜生產(chǎn)和幾乎全部的大地花卉生產(chǎn)都采用育 苗移栽生產(chǎn)工藝。 從工作過程上看，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家所普遍采用的缽苗栽植機(jī)械大都是人工喂苗的半 自動(dòng)栽植機(jī)械。栽植機(jī)械的持苗及植苗機(jī)構(gòu)主要有鉗夾式(圓盤鉗夾式和鏈條鉗夾式)、 導(dǎo)苗管式( 導(dǎo)管推落苗式、導(dǎo)管指帶落苗式和導(dǎo)管直落苗式)、吊籃式及撓性圓盤式等。 鉗夾式栽植機(jī)主要機(jī)型有意大利切克基馬格利公司(ChedchiMagli)生產(chǎn)的奧特瑪 (OTMA)栽植機(jī)和荷蘭米啟根公司(Michigan)生產(chǎn)的 MT 栽植機(jī)。導(dǎo)苗管式缽苗栽植機(jī) 機(jī)型的典型代表依次為：荷蘭米啟根公司(Mchigan) 生產(chǎn)的 Mode14000 型栽植機(jī)、芬 蘭勞尼思公司(Lannen)生產(chǎn)的 RT-2 型栽相機(jī)和意大利切克基馬格利公司 (ChechiMagli) 生產(chǎn)的 TEX2 型栽植機(jī)。吊籃式缽苗栽植機(jī)有意大利切克基 馬格利公 司(Checchi Magli)生產(chǎn)的沃夫(wolf)栽植機(jī)和艾德沃思 (Edwards)農(nóng)機(jī)廠生產(chǎn)的坡杜 (PERDU)栽植機(jī)。撓性圓盤式栽植機(jī)主要有德國(guó) PRIMA 公司生產(chǎn)的夾盤式壓縮土缽 苗移栽機(jī)、日本公司的 OP2902100 全自動(dòng)大蔥移栽機(jī)和法國(guó)的皮卡多爾栽植機(jī)。 4.2 國(guó)內(nèi)移栽機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)旱地栽植機(jī)械的研究始于 20 世紀(jì) 50 年代末 60 年代初，最早出現(xiàn)的是棉 花營(yíng)養(yǎng)缽育苗移栽和甘薯秧苗栽植機(jī)的試驗(yàn)研究；20 世紀(jì) 70 年代開始研制裸根苗移 栽機(jī)械，最早用于甜菜移栽；80 年代研制成半自動(dòng)化蔬菜栽植機(jī)。到目前為止，已研 究成功了多種類型的移栽機(jī)械，多數(shù)機(jī)型申請(qǐng)了專利，大多可用于移栽幾種作物，部 分機(jī)型投入了批量生產(chǎn)。資料顯示，較早的移栽機(jī)研究有 1979 年四川省溫江農(nóng)機(jī)所研 制了 2ZYS-4 型油菜蔬菜鉗夾式栽植機(jī)，山西省運(yùn)城地區(qū)農(nóng)機(jī)所 1979 年研制了 2ZMB-2 型棉花缽苗鉗夾式移栽機(jī)，中國(guó)農(nóng)科院煙草研究所 1982 年研制的 2ZYM-2 型煙棉鉗夾式移栽機(jī)。近些年，北京市農(nóng)機(jī)所 1990 年和 1991 年分別研制了 2ZSB-2 棉花秧苗移栽機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 11 - 型蔬菜缽苗鉗夾式移栽機(jī)和 2ZWS-2 型蔬菜無(wú)土苗鉗夾式移栽機(jī)，黑龍江農(nóng)機(jī)工程研 究院 1994 年研制的 2YZ-1 型煙葉移栽機(jī)，黑龍江省農(nóng)墾科學(xué)院 1996 年研制的 2Z- 2 型、2Z-6 型鏈夾式移栽機(jī)，河北省唐山市農(nóng)機(jī)所在 1998 年研制出了 2ZB-2 型鉗 夾式玉米移栽機(jī)，吉林工業(yè)大學(xué)在 1999 年研制出了 2ZT 型鉗夾式移栽機(jī)；撓性圓盤 式移栽機(jī)主要有吉林省白城農(nóng)機(jī)所 1990 年研制的 2Z-1 型甜菜移栽機(jī)和農(nóng)科院 研制的 ZT-2 型甜菜紙筒育苗移栽機(jī)；吊杯式移栽機(jī)主要有黑龍江八五農(nóng)場(chǎng)研制的 2ZB-6 型缽苗移栽機(jī)，吉林省延邊自治州農(nóng)機(jī)所研制了 2ZL-2 型聯(lián)合栽植機(jī)，山西省 農(nóng)機(jī)所 1997 年研制的適用于棉花的 2ZYB-2 型缽苗移栽機(jī)；導(dǎo)苗管式移栽機(jī)的研究 和推廣比較多，形式大同小異，有代表性的有中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 1999 年研制的 2ZDF 型 移栽機(jī)，山東省泰安國(guó)泰拖拉機(jī)總廠 1998 年研制的 2ZM-2 和 2ZM-2A1 型棉花移 栽機(jī)，黑龍江省農(nóng)墾科學(xué)院研制的 2ZY-2 型玉米缽苗移栽機(jī)，山東工程學(xué)院 1998 年 研制的 2ZG-2 型帶式喂入缽苗移栽機(jī)，由于受傳統(tǒng)種植方式的限制，加上機(jī)具本身性 能不穩(wěn)定和生產(chǎn)率低，沒有大面積推廣使用。近幾年來(lái)，隨著育苗技術(shù)的發(fā)展，以及 勞動(dòng)力成本的上升，推動(dòng)了移栽機(jī)械的研制開發(fā)工作。目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)研制開發(fā)的缽苗 移栽機(jī)主要以半自動(dòng)為主，全自動(dòng)移栽機(jī)因結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，尚處在研究起步階段。 如山東工程學(xué)院研制的帶式移栽機(jī)和滑道分缽輪式移栽機(jī)，吉林工業(yè)大學(xué)孫廷琮等應(yīng) 用美國(guó) B.K.Huang 發(fā)明的空氣整根育苗技術(shù)研究開發(fā)了空氣整根營(yíng)養(yǎng)缽育苗移栽系統(tǒng)， 在此基礎(chǔ)上研制了空氣整根缽苗全自動(dòng)移栽機(jī)，采用機(jī)械手進(jìn)行移栽。 5 總 結(jié) 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我系統(tǒng)地回顧了大學(xué)四年地所有有關(guān)學(xué)科理論知識(shí)，并且學(xué) 到了許多我以前沒有接觸過的東西。 這次設(shè)計(jì)是大四專業(yè)課學(xué)習(xí)的一個(gè)主要組成部分，其目的在于通過自已設(shè)計(jì)使我們 獲得基本生產(chǎn)的流程知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，擴(kuò)大知識(shí)面；同時(shí)又是鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生能 力及素質(zhì)的主要渠道，也是我們接觸社會(huì)、了解產(chǎn)業(yè)狀況、了解國(guó)情的一個(gè)重要途徑， 逐步實(shí)現(xiàn)由學(xué)生到社會(huì)的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)我們初步擔(dān)任技術(shù)工作的能力、初步了解企業(yè)管 理的基本方法和技能；體驗(yàn)企業(yè)工作的內(nèi)容和方法。這些實(shí)際知識(shí)，對(duì)我們學(xué)習(xí)后面 棉花秧苗移栽機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 12 - 的課程乃至以后的工作，都是十分必要的基礎(chǔ)。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我綜合運(yùn)用了 PRO/E 和 AutoCAD 等軟件并且系統(tǒng)運(yùn)用了機(jī)械原 理、機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制圖等專業(yè)知識(shí)。 由于個(gè)人知識(shí)水平有限，畢業(yè)設(shè)計(jì)中存在一些不足之處，在所難免。望各位老師 和同學(xué)給予批評(píng)指正。 參 考 文 獻(xiàn) 1尹國(guó)洪，陳巧敏，張瑞林旱地育苗移栽機(jī)械現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)與前景J中國(guó)農(nóng) 機(jī) 化1997(5)：9111 2趙開禮覆膜移栽技術(shù)J西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，23(6)：563 3王君玲等旱地缽苗移栽機(jī)械化生產(chǎn)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)。中國(guó)農(nóng)機(jī)化J2003(6) 12-14 4陳永慶等.我國(guó)栽植機(jī)具研制概況.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，1984:1-8 棉花秧苗移栽機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 13 - 5農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1988.4 6丁為民.園藝機(jī)械化.北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2001.6 7王曉東，封俊等.國(guó)內(nèi)外膜上移栽機(jī)械化的發(fā)展?fàn)顩r.中國(guó)農(nóng)機(jī)化，2005(3):25-28 8封俊等.導(dǎo)苗管式栽植機(jī)的試驗(yàn)研究(2).農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，1998(2). 9張又良等.吊杯式缽苗移栽機(jī).ZL97226447.7,1999.8.4 10李建明，棉花營(yíng)養(yǎng)缽打穴機(jī)推廣效益淺析。江蘇省高郵市農(nóng)機(jī)局 11朱龍根主編.簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997.11 12郭良，余兵輝，石國(guó)元。庫(kù)爾勒墾區(qū)棉花穴盤育苗移栽技術(shù)。農(nóng)墾科技。 2006.6 13陳永慶.我過栽植機(jī)具研制概況.農(nóng)機(jī)情報(bào)資料，1983(1) 14韓占全，封俊等。我國(guó)早地栽植機(jī)械的現(xiàn)狀和發(fā)展前景?，F(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，2008(8). 29-31 棉花秧苗移栽機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 14 - 致 謝 這次畢業(yè)論文能夠得以順利完成，并非我一人之功勞，是所有指導(dǎo)過我的老師， 幫助過我的同學(xué)和一直關(guān)心支持著我的家人對(duì)我的教誨、幫助和鼓勵(lì)的結(jié)果。我要在 這里對(duì)他們表示深深的謝意！ 經(jīng)過一個(gè)多月的忙碌，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)， 由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一 起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。 在這里首先要感謝我的導(dǎo)師肖麗萍老師。肖麗萍老師平日里工作繁多，但在我做 畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從外出實(shí)習(xí)到查閱資料，設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查， 后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個(gè)過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜煩 瑣，但是肖麗萍老師仍然細(xì)心地糾正設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤。除了肖麗萍老師的專業(yè)水平外， 他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí) 和工作。ht 其次要感謝和我一起作畢業(yè)設(shè)計(jì)的吳錦同學(xué)，他在本次設(shè)計(jì)中勤奮工作，克服了 許多困難來(lái)完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，并承擔(dān)了一部分的工作量。如果沒有他的努力工作， 此次設(shè)計(jì)的完成將變得非常困難。Htt 然后還要感謝大學(xué)四年來(lái)所有的老師，為我們打下機(jī)械專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)；同時(shí)還 要感謝所有的同學(xué)們，正是因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?lì)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會(huì)順利完成。