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XX大學 畢業(yè)論文（設計）開題報告 課題名稱 鏈夾式大蔥移栽機的設計 學生姓名 學 號 所屬學院 機械電氣化工程學院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機械化及其自動化 班 級 指導教師 起止時間2015.10.15至2016.05.28 機械電氣化工程學院教務辦制 填 表 說 明 一、學生撰寫《開題報告》應包含的內(nèi)容： 1、本課題來源及研究的目的和意義； 2、本課題所涉及的問題在國內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析； 3、對課題所涉及的任務要求及實現(xiàn)預期目標的可行性分析； 4、本課題需要重點研究的、關鍵的問題及解決的思路； 5、完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法； 6、完成本課題的工作方案及進度計劃； 7、主要參考文獻（不少于7篇）。 二、本報告必須由承擔畢業(yè)論文（設計）課題任務的學生在接到“畢業(yè)論文（設計）任務書”的兩周內(nèi)獨立撰寫完成，并交指導教師審閱。 三、開題報告要求手寫體，字數(shù)在3000字以上，由學生在本報告冊內(nèi)填寫，頁面不夠可自行添加A4紙張。 四、每個畢業(yè)論文（設計）課題須提交開題報告一式三份，一份學生本人留存，一份指導教師存閱，一份學生所在學院存檔，備檢備查。 一、本課題來源及研究的目的和意義 大蔥在我國已有3000多年的栽植歷史，大蔥富含多種微量元素，有特殊的辛辣味道，具 良好的調味和醫(yī)療功效。大蔥在我國不僅栽植歷史悠久，而且栽植面積大，尤其是在我國北方，形成了許多具有地方特色、全國知名的大蔥品種，其中較為著名的有天津的高腳白、陜西的赤水孤蔥以及山東章丘的大梧桐等。隨著國家對“三農(nóng)”問題的關注度越來越大，以及農(nóng)業(yè)種植結構的調整，許多地方將大蔥種植作為特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展，使得大蔥的種植面積進一步擴大，如山東章丘、天津寶坻和安徽臨泉等地區(qū)的大蔥種植面積甚至超過10萬畝。而且大蔥的種植是在6至7月份，天氣炎熱，人工作業(yè)環(huán)境差，效率低。所以農(nóng)民對實現(xiàn)大蔥移栽機械化的要求越來越迫切，同時對移栽機的性能要求也越來越高，因此設計一款高性能的大蔥移栽機對實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械化有著十分重要的意義?？梢蕴岣叽笫[栽植過程中人力和物力資源的利用率，降低成本，同時也提高了勞動生產(chǎn)率和大蔥栽植質量。 二、本課題所涉及的問題在國內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析 對于移栽機的研究無論是國外還是國內(nèi)都取得了一定的研究成果。目前，市面上流行的移栽機有吊杯式、導苗管式、撓性圓盤式以及鏈夾式。任何一種移栽機都有其自身的特點，能夠適應某種或某些作物的移栽，但是都不具有普遍使用性。目前國內(nèi)現(xiàn)有的移栽機主要適用于玉米、棉花、煙苗等大株距、小株高作物移栽。對于大蔥移栽機，國內(nèi)研究較少，國外研究主要在日本，日本的大蔥移栽機產(chǎn)品需要與相應的農(nóng)藝相配合，不適應我國大田育苗的現(xiàn)狀。 1.吊杯式移栽機 吊杯式移栽機，如圖2-1所示，主要由栽植圓盤、偏心圓盤、導軌、吊杯等組成。作業(yè)時，吊杯始終垂直地面，并隨著圓盤轉動，當?shù)醣D動到上部時，人工將秧苗放入吊杯中，當轉動到預定位置時，吊杯底部的鴨嘴在導軌的作用下被壓開，秧苗落入穴內(nèi),隨后覆土鎮(zhèn)壓裝置進行覆土鎮(zhèn)壓，完成栽植。吊杯脫離導軌后，在彈簧的作用下重新閉合，以此循環(huán)。吊杯式移栽機在栽植過程中使秧苗不受沖擊， 圖2-1吊杯式移栽機 但喂苗速度低，適合適合于株距較大的缽苗移栽。 2.導苗管式移栽機 導苗管式移栽機，如圖2-2所示，主要由喂入器、導苗管、扶苗器、開溝器、覆土鎮(zhèn)壓輪和苗架等組成。作業(yè)時，人工將秧苗投入到喂入器的喂苗筒內(nèi)，當喂苗筒轉到導苗管的上方時，活門打開，秧苗依靠自身重力作用，落入導苗管內(nèi)，由導苗管將秧苗引入苗溝內(nèi)，通過扶苗器的作用，秧苗保持直立狀態(tài)，然后覆土鎮(zhèn)壓，完成栽植。導苗管式移栽機不傷苗、較好保持秧苗移栽后的直立性，栽植頻率在 40~60 株/min。 圖2-2導苗管式移栽機 圖2-3撓性圓盤式式移栽機 3.撓性圓盤式移栽機 撓盤式移栽機，如圖2-3所示，主要由供苗輸送帶、撓性盤、鎮(zhèn)壓輪、以及傳動系統(tǒng)組成。作業(yè)時，人工將秧苗放入供苗輸送帶上，供苗輸送帶上等距安裝橡膠塊。輸送帶將秧苗味入撓盤內(nèi)，秧苗隨撓盤旋轉到合適位置，撓盤打開，秧苗進去開好的溝內(nèi)，然后覆土鎮(zhèn)壓，完成栽植。撓盤式移栽機對秧苗株距的適應性較好，但栽植深度不穩(wěn)定，無法保證秧苗的高直立性。 4.鏈夾式移栽機 鏈夾式移栽機，如圖2-4所示，主要由機架、導軌、苗夾、鎮(zhèn)壓輪等組成。作業(yè)時，人工將秧苗放到苗夾上，秧苗被苗夾夾持，在鏈條帶動下轉動，當秧苗轉至苗溝時，苗夾在導軌作用下被打開，秧苗落入苗溝中，然后覆土鎮(zhèn)壓，完成栽植?，F(xiàn)有的鏈夾式移栽機栽植株距準確，栽植后秧苗的直立度較好，喂苗送苗穩(wěn)定可靠。但零速投苗效果不好，易傷苗，容易造成秧苗的漏栽。 圖2-4鏈夾式移栽機 三、對課題所涉及的任務要求及實現(xiàn)預期目標的可行性分析 1. 任務要求：大蔥栽植深度較深一般為 15cm 左右，并在后期進行層層覆土，蔥白的質量直接影響大蔥的質量，因此要杜絕蔥苗移栽時窩根。國內(nèi)雖也有對大蔥移栽機的研制，但是蔥苗入溝時不能保證零速投苗，會造成蔥苗的傾斜、窩根，直接影響大蔥的質量。因此，根據(jù)以上大蔥移栽的特性，設計了一款鏈夾式大蔥移栽機。 2.可行性分析： （1）移栽機的整體機構設計，為了實現(xiàn)大蔥移栽時的零速投苗，選擇合適的傳動方案，進行理論計算。 （2）移栽機核心部分為喂苗和投苗機構兩個部分，輸送鏈的運行平穩(wěn)性直接影響到苗夾取苗的準確性。 （3）對于移栽機主要的零部件進行動力學分析，如苗夾、開溝器、夾緊導軌、限位導軌等，保證機構設計的合理性。 （4）根據(jù)分析結果，對方案進行改善，進行樣機試制，進行田間試驗。 四、本課題需要重點研究的、關鍵的問題及解決的思路 本課題研究的重點是投苗機構：主要問題是“零速投苗”。對于大蔥特殊的要求：高直立性、小株距、覆土深等，設計了鏈夾式大蔥移栽機，包括四部分：喂苗機構、投苗機構、機架和傳動系統(tǒng)。 1. 喂苗機構：該機構主要部分是輸送帶和苗槽，輸送帶根據(jù)移栽作業(yè)要求設計合理，苗槽安裝在輸送帶上，大蔥移栽的株距等于苗槽之間的距離。該裝置主要起到一個銜接作用，操作人員將盛放在苗箱中的裸蔥苗一棵一棵放入每個苗槽之中，蔥苗隨著苗槽由水平轉為豎直運動，到達合適位置后，被安裝在投苗機構的苗夾夾取。 2. 投苗機構：該機構主要包括限位導軌、夾緊導軌、苗夾和輸送帶。苗夾安裝在輸送帶的每個鏈節(jié)上，其間距等于苗槽的間距即大蔥株距，限位導軌主要對鏈條擺動起到限制作用。夾緊導軌主要控制苗夾的開閉，通過兩導軌之間的距離來實現(xiàn)苗夾進入夾緊導軌后逐漸閉合，夾緊蔥苗，然后在合適的位置逐漸打開完成投苗。夾緊導軌使苗夾逐漸閉合，是為了避免蔥苗被夾取時造成的損傷，同時也減小了由于突變引起的機構運動沖擊。 通過對喂苗機構和投苗機構的合理設計和安裝，實現(xiàn)苗夾在豎直方向，與對應的苗槽高度一致，保證準確夾取苗槽中的蔥苗；在喂苗機構、投苗機構和拖拉機之間通過合理的傳動方案，實現(xiàn)苗夾和苗槽在豎直方向運動的同步，以及苗夾在作水平方向運動時速度與移栽機前進的速度大小相等、方向相反，實現(xiàn)零速投苗。 操作人員向苗槽放苗是在苗槽的水平運動段，隨即苗槽轉為豎直運動，當蔥苗隨著苗槽轉為豎直運動后，相應的苗夾也進入豎直軌道，在適當位置，苗夾逐漸夾緊，夾住對應苗槽中的蔥苗。喂苗機構和投苗機構的繼續(xù)運動，當苗槽的運動方向偏離豎直運動時，蔥苗和苗槽分離。苗夾隨投苗輸送帶繼續(xù)運動，當苗夾轉過90°后，轉為水平運動，其速度與移栽機前進的速度大小相等、方向相反，實現(xiàn)在一段時間內(nèi)的蔥苗相對于地面速度為零，在這期間完成對蔥苗的覆土和鎮(zhèn)壓，之后苗夾在夾緊導軌的控制下，逐漸打開放開蔥苗。由于苗夾作水平運動有一個時間段，覆土鎮(zhèn)壓裝置有充分時間在蔥苗相對地面速度為零的情況下對蔥苗覆土壓實，因此移栽后的蔥苗直立性好、株距均勻等。 五、完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法 1. 利用萬方數(shù)據(jù)庫和中國知網(wǎng)查閱相關資料，了解大蔥移栽機的發(fā)展現(xiàn)狀。 2. 確定設計方案。 　3. 查閱相關資料，了解大蔥移栽機，以確定方案中所需的機構。 ?4. 遇到關鍵性的問題向老師請教。 　5. 利用二維軟件CAD、SW軟件繪制三維裝配圖和零件圖。 　6. 參考資料中的計算方法及公式等進行計算校核。 六、完成本課題的工作方案及進度計劃 第1周—第2周???? 通過查找文獻資料，了解發(fā)展現(xiàn)狀。 第3周—第4周?? ??設計總體方案。?? 第5周—第9周??? 結構進行具體設計。 第10周—第13周?? 撰寫設計說明書，對部分問題修改、調整。 第14周 ? 整理資料準備答辯。 七、主要參考文獻 [1] 黃于明，趙章忠編著.蔥蒜類蔬菜栽培技術[M].上海科學技術出版社，1996. [2] 蹼良貴，紀名剛.機械設計[M].北京:高等教育出版社，2001.6. [3] 成人先.機械設計手冊第 3 卷[M].北京:機械工業(yè)出版社，2008.1. [4] 李寶筏.農(nóng)業(yè)機械學[M].北京:中國農(nóng)業(yè)大學出版社，2003.7. [5] 哈爾濱工業(yè)大學理論力學教研室.理論力學第六版[M].北京:高等教育出版社，2002. [6] 楊可楨，程光蘊，李仲生.機械設計基礎第五版[M].北京:高等教育出版社，2007. [7] 武科，陳永成，畢新勝.幾種典型的移栽機[J].農(nóng)機化，2009(03)：12-14. [8] 韓占全，封俊，曾愛軍.我國旱地栽植機械的現(xiàn)狀和發(fā)展前景[J].現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)， 2000(08)：29-31. [9] 胡軍，封俊，曾愛軍，秦貴,王永濤.大蔥移栽機的現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J].農(nóng)機化研究， 2002(01)：39-41. [10] 金誠謙，吳崇友，袁文勝.鏈夾式移栽機栽植作業(yè)質量影響因素分析[J].農(nóng)業(yè)機械學報 2008(09)：196-198. [11] 孔卓.棉花移栽機的虛擬樣機設計[D].山東理工大學，2006. [12] 熊耐新.棉花裸苗移栽機構設計與試驗研究[D].湖南農(nóng)業(yè)大學，2011. [13] 潘啟明.楊樹速豐林扦插作業(yè)技術裝備的設計與研究[D].東北林業(yè)大學，2010. [14] 肖衛(wèi)兵.煙草移栽機栽植器的設計與試驗研究[D].湖南農(nóng)業(yè)大學，2010. [15] 胡軍.撓性圓盤式大蔥移栽機的優(yōu)化設計與試驗研究[D].中國農(nóng)業(yè)大學，2003. [16] 章世秀.油菜移栽機的研制[D].南京農(nóng)業(yè)大學，2009. 學生簽名 年 月 日 指導教師審閱意見 指導教師簽名 年 月 日