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塔里木大學(xué) 畢業(yè)論文 設(shè)計 開題報告 課題名稱 鏈夾式大蔥移栽機(jī)的設(shè)計 學(xué)生姓名 武發(fā)杰 學(xué) 號 8031210133 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化 班 級 農(nóng)機(jī) 16 2 班 指導(dǎo)教師 肖愛玲 起止時間 2015 10 15 至 2016 05 28 機(jī)械電氣化工程學(xué)院教務(wù)辦制 填 表 說 明 一 學(xué)生撰寫 開題報告 應(yīng)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(wù)要求及實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 4 本課題需要重點研究的 關(guān)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(jìn)度計劃 7 主要參考文獻(xiàn) 不少于 7 篇 二 本報告必須由承擔(dān)畢業(yè)論文 設(shè)計 課題任務(wù)的學(xué)生在接到 畢業(yè)論文 設(shè)計 任務(wù)書 的兩周內(nèi)獨立撰寫完成 并交指導(dǎo)教師審 閱 三 開題報告要求手寫體 字?jǐn)?shù)在 3000 字以上 由學(xué)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(shè)計 課題須提交開題報告一式三份 一份學(xué) 生本人留存 一份指導(dǎo)教師存閱 一份學(xué)生所在學(xué)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(diào)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(guān)注度越來越大 以及 農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)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(jìn)一步 擴(kuò)大 如山東章丘 天津?qū)氎婧桶不张R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(jī) 械化的要求越來越迫切 同時對移栽機(jī)的性能要求也越來越高 因此設(shè)計一款高性能的大蔥 移栽機(jī)對實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化有著十分重要的意義 可以提高大蔥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(zhì)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(jī)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(jī)有吊杯式 導(dǎo)苗管式 撓性圓盤式以及鏈夾式 任何一種移栽機(jī)都有其自身的特點 能夠適應(yīng)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(jī)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(jī) 國內(nèi)研究較少 國外 研究主要在日本 日本的大蔥移栽機(jī)產(chǎn)品需要與相應(yīng)的農(nóng)藝相配合 不適應(yīng)我國大田育苗的 現(xiàn)狀 1 吊杯式移栽機(jī) 吊杯式移栽機(jī) 如圖 2 1 所示 主要由栽植圓盤 偏心圓盤 導(dǎo)軌 吊杯等組成 作業(yè)時 吊杯始終垂 直地面 并隨著圓盤轉(zhuǎn)動 當(dāng)?shù)醣?轉(zhuǎn)動到上部時 人工將秧苗放入吊 杯中 當(dāng)轉(zhuǎn)動到預(yù)定位置時 吊杯 底部的鴨嘴在導(dǎo)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(jìn) 行覆土鎮(zhèn)壓 完成栽植 吊杯脫離 導(dǎo)軌后 在彈簧的作用下重新閉合 以此循環(huán) 吊杯式移栽機(jī)在栽植過程中使秧苗不受沖擊 圖 2 1 吊杯式移栽機(jī) 但喂苗速度低 適合適合于株距較大的缽苗移栽 2 導(dǎo)苗管式移栽機(jī) 導(dǎo)苗管式移栽機(jī) 如圖 2 2 所示 主要由喂入器 導(dǎo)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(dāng)喂苗筒轉(zhuǎn)到導(dǎo)苗管的上 方時 活門打開 秧苗依靠自身重力作用 落入導(dǎo)苗管內(nèi) 由導(dǎo)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(dǎo)苗管式移栽機(jī)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(dǎo)苗管式移栽機(jī) 圖 2 3 撓性圓盤式式移栽機(jī) 3 撓性圓盤式移栽機(jī) 撓盤式移栽機(jī) 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(zhuǎn)到合適位置 撓盤打開 秧苗進(jìn)去開好的溝內(nèi) 然后覆土鎮(zhèn)壓 完成栽植 撓盤式移栽機(jī)對秧苗株距的適應(yīng)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(jī) 鏈夾式移栽機(jī) 如圖 2 4 所示 主要由 機(jī)架 導(dǎo)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(zhuǎn)動 當(dāng)秧苗轉(zhuǎn)至苗溝時 苗 夾在導(dǎo)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 現(xiàn)有的鏈夾式移 栽機(jī)栽植株距準(zhǔn)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(jī) 三 對課題所涉及的任務(wù)要求及實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 1 任務(wù)要求 大蔥栽植深度較深一般為 15cm 左右 并在后期進(jìn)行層層覆土 蔥白的質(zhì)量直 接影響大蔥的質(zhì)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(jī)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(zhì)量 因此 根據(jù) 以上大蔥移栽的特性 設(shè)計了一款鏈夾式大蔥移栽機(jī) 2 可行性分析 1 移栽機(jī)的整體機(jī)構(gòu)設(shè)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(jìn) 行理論計算 2 移栽機(jī)核心部分為喂苗和投苗機(jī)構(gòu)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(zhǔn)確性 3 對于移栽機(jī)主要的零部件進(jìn)行動力學(xué)分析 如苗夾 開溝器 夾緊導(dǎo)軌 限位導(dǎo)軌等 保證機(jī)構(gòu)設(shè)計的合理性 4 根據(jù)分析結(jié)果 對方案進(jìn)行改善 進(jìn)行樣機(jī)試制 進(jìn)行田間試驗 四 本課題需要重點研究的 關(guān)鍵的問題及解決的思路 本課題研究的重點是投苗機(jī)構(gòu) 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(shè)計了鏈夾式大蔥移栽機(jī) 包括四部分 喂苗機(jī)構(gòu) 投苗機(jī)構(gòu) 機(jī)架和傳動系統(tǒng) 1 喂苗機(jī)構(gòu) 該機(jī)構(gòu)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(shè)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(zhuǎn)為豎直 運動 到達(dá)合適位置后 被安裝在投苗機(jī)構(gòu)的苗夾夾取 2 投苗機(jī)構(gòu) 該機(jī)構(gòu)主要包括限位導(dǎo)軌 夾緊導(dǎo)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(dǎo)軌主要對鏈條擺動起到限制作用 夾緊導(dǎo)軌主要控制苗夾的開閉 通過兩導(dǎo)軌之間的距離來實現(xiàn)苗夾進(jìn)入夾緊導(dǎo)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(dǎo)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(jī)構(gòu)運動沖擊 通過對喂苗機(jī)構(gòu)和投苗機(jī)構(gòu)的合理設(shè)計和安裝 實現(xiàn)苗夾在豎直方向 與對應(yīng)的苗槽高 度一致 保證準(zhǔn)確夾取苗槽中的蔥苗 在喂苗機(jī)構(gòu) 投苗機(jī)構(gòu)和拖拉機(jī)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(jī) 前進(jìn)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(zhuǎn)為豎直運動 當(dāng)蔥苗隨著苗槽 轉(zhuǎn)為豎直運動后 相應(yīng)的苗夾也進(jìn)入豎直軌道 在適當(dāng)位置 苗夾逐漸夾緊 夾住對應(yīng)苗槽 中的蔥苗 喂苗機(jī)構(gòu)和投苗機(jī)構(gòu)的繼續(xù)運動 當(dāng)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(dāng)苗夾轉(zhuǎn)過 90 后 轉(zhuǎn)為水平運動 其速度與移栽機(jī) 前進(jìn)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(dǎo)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(guān)資料 了解大蔥移栽機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 2 確定設(shè)計方案 3 查閱相關(guān)資料 了解大蔥移栽機(jī) 以確定方案中所需的機(jī)構(gòu) 4 遇到關(guān)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(jìn)行計算校核 六 完成本課題的工作方案及進(jìn)度計劃 第 1 周 第 2 周 通過查找文獻(xiàn)資料 了解發(fā)展現(xiàn)狀 第 3 周 第 4 周 設(shè)計總體方案 第 5 周 第 9 周 結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計 第 10 周 第 13 周 撰寫設(shè)計說明書 對部分問題修改 調(diào)整 第 14 周 整理資料準(zhǔn)備答辯 七 主要參考文獻(xiàn) 1 黃于明 趙章忠編著 蔥蒜類蔬菜栽培技術(shù) M 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1996 2 蹼良貴 紀(jì)名剛 機(jī)械設(shè)計 M 北京 高等教育出版社 2001 6 3 成人先 機(jī)械設(shè)計手冊第 3 卷 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2008 1 4 李寶筏 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué) M 北京 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社 2003 7 5 哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室 理論力學(xué)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(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)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(jī) J 農(nóng)機(jī)化 2009 03 12 14 8 韓占全 封俊 曾愛軍 我國旱地栽植機(jī)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(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展前景 J 農(nóng)機(jī)化研究 2002 01 39 41 10 金誠謙 吳崇友 袁文勝 鏈夾式移栽機(jī)栽植作業(yè)質(zhì)量影響因素分析 J 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報 2008 09 196 198 11 孔卓 棉花移栽機(jī)的虛擬樣機(jī)設(shè)計 D 山東理工大學(xué) 2006 12 熊耐新 棉花裸苗移栽機(jī)構(gòu)設(shè)計與試驗研究 D 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011 13 潘啟明 楊樹速豐林扦插作業(yè)技術(shù)裝備的設(shè)計與研究 D 東北林業(yè)大學(xué) 2010 14 肖衛(wèi)兵 煙草移栽機(jī)栽植器的設(shè)計與試驗研究 D 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010 15 胡軍 撓性圓盤式大蔥移栽機(jī)的優(yōu)化設(shè)計與試驗研究 D 中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2003 16 章世秀 油菜移栽機(jī)的研制 D 南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009 學(xué)生簽名 年 月 日 指導(dǎo)教師審閱意見 指導(dǎo)教師簽名 年 月 日