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塔里木大學(xué) 畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 中期檢查記錄表 2016 年 4 月 18 日 學(xué)生姓名 武發(fā)杰 班級(jí) 農(nóng)機(jī) 16 2 課題名稱(chēng) 鏈夾式大蔥移栽機(jī)的設(shè)計(jì) 課題完成進(jìn)度 學(xué)生自述 第 1 周 第 2 周 查找相關(guān)資料 了解國(guó)內(nèi)大蔥移栽機(jī)現(xiàn)狀 第 3 周 第 4 周 根據(jù)參考文獻(xiàn)中移栽機(jī)的工作原理及特點(diǎn) 構(gòu)思設(shè)計(jì) 方案 并決定采用何種方案 第 5 周 第 9 周 根據(jù)工作要求 查閱相關(guān)手冊(cè) 計(jì)算選擇主要零件 第 10 周 第 13 周 撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 對(duì)部分問(wèn)題修改 調(diào)整 第 14 周 整理資料準(zhǔn)備答辯 存在的問(wèn)題及整改措施 學(xué)生自述 存在問(wèn)題 由于時(shí)間較短及自身精力投入不足 做設(shè)計(jì)時(shí)不夠仔細(xì) 認(rèn)真 致 使三維圖 二維圖 說(shuō)明書(shū)等過(guò)于粗糙 不夠精確 改進(jìn)措施 之后 在有時(shí)間的時(shí)候多關(guān)注畢業(yè)設(shè)計(jì) 進(jìn)一步優(yōu)化和改進(jìn) 在工 作時(shí)仔細(xì) 認(rèn)真 指導(dǎo)教師意見(jiàn) 課題進(jìn)展情況 優(yōu)缺點(diǎn) 整改措施等 指導(dǎo)教師簽名 年 月 日 學(xué)院意見(jiàn) 負(fù)責(zé)人簽名 年 月 日 塔里木大學(xué) 畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 任務(wù)書(shū) 學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 班級(jí) 農(nóng)機(jī) 16 2 班 學(xué)生姓名 武發(fā)杰 學(xué)號(hào) 8031210133 課題名稱(chēng) 鏈夾式大蔥移栽機(jī)的設(shè)計(jì) 起止時(shí)間 2015 年 10 月 15 日 2016 年 5 月 28 日 共 14 周 指導(dǎo)教師 肖愛(ài)玲 職稱(chēng) 副教授 課題內(nèi)容 1 移栽機(jī)的總體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 包括四部分 喂苗機(jī)構(gòu) 投苗機(jī)構(gòu) 機(jī)架和傳動(dòng)系統(tǒng) 為 了實(shí)現(xiàn)大蔥移栽時(shí)的零速投苗 根據(jù)工作原理設(shè)計(jì)合理的傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 并進(jìn)行理論 計(jì) 算 2 移栽機(jī)主要零部件的設(shè)計(jì) 如苗夾 開(kāi)溝器 投苗鏈條限位導(dǎo)軌 夾緊導(dǎo)軌 3 對(duì)于移栽機(jī)的投苗機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析 如投苗輸送鏈 苗夾等 保證機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 的 合理性 擬定工作進(jìn)度 以周為單位 第 1 周 第 2 周 通過(guò)查找文獻(xiàn)資料 了解發(fā)展現(xiàn)狀 第 3 周 第 4 周 設(shè)計(jì)總體方案 第 5 周 第 9 周 結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì) 第 10 周 第 13 周 撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 對(duì)部分問(wèn)題修改 調(diào)整 第 14 周 整理資料準(zhǔn)備答辯 主要參考文獻(xiàn) 1 黃于明 趙章忠編著 蔥蒜類(lèi)蔬菜栽培技術(shù) M 上海科學(xué)技術(shù)出版社 1996 2 蹼良貴 紀(jì)名剛 機(jī)械設(shè)計(jì) M 北京 高等教育出版社 2001 6 3 成人先 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)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(guó)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(yùn) 李仲生 機(jī)械設(shè)計(jì)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(ài)軍 我國(guó)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 任務(wù)下達(dá)人 簽字 年 月 日 任務(wù)接受人意見(jiàn) 任務(wù)接受人簽名 年 月 日 注 1 此任務(wù)書(shū)由指導(dǎo)教師填寫(xiě) 任務(wù)下達(dá)人為指導(dǎo)教師 2 此任務(wù)書(shū)須在學(xué)生畢業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)開(kāi)始前一周下達(dá)給學(xué)生本人 3 此任務(wù)書(shū)一式三份 一份留學(xué)院存檔 一份學(xué)生本人留存 一份 指導(dǎo)教師留存 鏈夾式大蔥移栽機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué)生 武發(fā)杰 指導(dǎo)老師 肖愛(ài)玲 1 塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院 阿拉爾 843300 摘要 本大蔥在我國(guó)已成為區(qū)域規(guī)模種植的蔬菜作物之一 由于大蔥栽植農(nóng)藝要求的特殊性 即株距 小 直立性要求高 用于其它作物移栽的移栽機(jī)基本不能用于大蔥移栽 對(duì)于大蔥移栽機(jī) 國(guó)內(nèi)外雖有研 究或產(chǎn)品問(wèn)世 但都存在移栽后蔥苗直立性差的不足 分析原因 是由于栽植器都采用圓盤(pán)式栽植器 蔥 苗相對(duì)地面速度為零只是在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上 是瞬間的 時(shí)間短 造成蔥苗在相對(duì)地面零速的情況下覆土不 充分 移栽后蔥苗傾斜 甚至倒伏 為了解決上述零速栽植的問(wèn)題 作者分析了各種移栽機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 最終確定采用鏈夾式投苗機(jī)構(gòu) 將苗夾和苗槽分別安裝在投苗輸送鏈和喂苗輸送帶上 通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)使苗 夾和苗槽在豎直方向運(yùn)動(dòng)時(shí)實(shí)現(xiàn)同步 保證苗夾能準(zhǔn)確的從對(duì)應(yīng)苗槽中夾取蔥苗 然后蔥苗在被夾持的狀 態(tài)下隨輸送鏈轉(zhuǎn)為水平運(yùn)動(dòng) 其水平運(yùn)動(dòng)速度與移栽機(jī)前進(jìn)的速度大小相等 方向相反 從而實(shí)現(xiàn)在一段 距離內(nèi)的零速投苗 能夠?qū)崿F(xiàn)先覆土鎮(zhèn)壓再釋放蔥苗 從而保證了蔥苗移栽后的直立性 關(guān)鍵詞 大蔥 鏈夾式 移栽機(jī) 零速投苗 中圖分類(lèi)號(hào) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 0 引言 大蔥在我國(guó)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 具有良好的調(diào)味和醫(yī)療功效 大蔥在我國(guó)不 僅栽植歷史悠久 而且栽植面積大 尤其是 在我國(guó)北方 形成了許多具有地方特色 全 國(guó)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(guó)家對(duì) 三農(nóng) 問(wèn)題的關(guān)注 度越來(lái)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(guò) 10 萬(wàn)畝 而且大蔥的種植是在 6 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(duì)實(shí)現(xiàn)大蔥移栽機(jī)械化的要求越來(lái) 越迫切 同時(shí)對(duì)移栽機(jī)的性能要求也越來(lái)越 高 因此設(shè)計(jì)一款高性能的大蔥移栽機(jī)對(duì)實(shí) 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(guò)程中人力和物力資源的利用率 降低成本 同時(shí)也提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和大蔥 栽植質(zhì)量 1 總體設(shè)計(jì)思路 本課題研究的重點(diǎn)是投苗機(jī)構(gòu) 主要問(wèn) 題是 零速投苗 對(duì)于大蔥特殊的要求 高直立性 小株距 覆土深等 設(shè)計(jì)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(dòng)系統(tǒng) 1 1 設(shè)計(jì)原理 通過(guò)三點(diǎn)懸掛 懸掛在拖拉機(jī)上 由地 輪提供動(dòng)力 地輪帶動(dòng)同軸的第一傳動(dòng)鏈輪 然后經(jīng)過(guò)第一傳動(dòng)鏈和第二傳動(dòng)鏈輪傳遞給 投苗輸送裝置 再由投苗機(jī)構(gòu)鏈輪帶動(dòng)第三 傳動(dòng)鏈輪 由第二傳動(dòng)鏈和一對(duì)錐齒輪將動(dòng) 力傳遞給喂苗輸送裝置 苗夾和苗槽分別安 裝在投苗機(jī)構(gòu)輸送鏈和喂苗機(jī)構(gòu)輸送帶上 兩裝置之間通過(guò)選擇合適的傳動(dòng)比保證苗夾 和苗槽在豎直方向的運(yùn)動(dòng)同步 以及苗夾運(yùn) 動(dòng)到水平方向后 所夾持的蔥苗速度能夠與 移栽機(jī)的速度大小相等 方向相反 即蔥苗 實(shí)現(xiàn)零速投苗 在合適的位置覆土鎮(zhèn)壓裝置 進(jìn)行覆土鎮(zhèn)壓 之后苗夾再打開(kāi) 放開(kāi)蔥苗 以此保證蔥苗的零速投放是一個(gè)時(shí)間段 而 不是一個(gè)點(diǎn) 同時(shí)為了保證蔥苗在沒(méi)進(jìn)行覆 土之前防止開(kāi)溝后的土回流 影響蔥苗的栽 植深度 安裝帶有護(hù)板的芯鏵式開(kāi)溝器 1 2 設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu) 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(jì)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(gè)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(gè)苗槽之中 蔥苗隨著苗槽由 水平轉(zhuǎn)為豎直運(yùn)動(dòng) 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 苗夾和輸送鏈 苗夾安裝在 輸送鏈的每個(gè)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(duì)鏈條擺動(dòng)起 到限制作用 夾緊導(dǎo)軌主要控制苗夾的開(kāi)閉 通過(guò)兩導(dǎo)軌之間的距離來(lái)實(shí)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(kāi)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(shí)造成的損 傷 同時(shí)也減小了由于突變引起的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng) 沖擊 通過(guò)對(duì)喂苗機(jī)構(gòu)和投苗機(jī)構(gòu)的合理設(shè)計(jì) 和安裝 實(shí)現(xiàn)苗夾在豎直方向與對(duì)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(guò)合理 的傳動(dòng)方案 實(shí)現(xiàn)苗夾和苗槽在豎直方向運(yùn) 動(dòng)的同步 以及苗夾在作水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí)速 度與移栽機(jī)前進(jìn)的速度大小相等 方向相反 實(shí)現(xiàn)零速投苗 操作人員向苗槽放苗是在苗 槽的水平運(yùn)動(dòng)段 隨即苗槽轉(zhuǎn)為豎直運(yùn)動(dòng) 當(dāng)蔥苗隨著苗槽轉(zhuǎn)為豎直運(yùn)動(dòng)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(duì)應(yīng)苗槽中的蔥苗 喂苗機(jī)構(gòu)和 投苗機(jī)構(gòu)繼續(xù)運(yùn)動(dòng) 當(dāng)苗槽的運(yùn)動(dòng)方向偏離 豎直運(yùn)動(dòng)時(shí) 蔥苗和苗槽分離 苗夾隨投苗 輸送鏈繼續(xù)運(yùn)動(dòng) 當(dāng)苗夾轉(zhuǎn)過(guò) 900后 轉(zhuǎn)為 水平運(yùn)動(dòng) 其速度與移栽機(jī)前進(jìn)的速度大小 相等 方向相反 實(shí)現(xiàn)在一段時(shí)間內(nèi)的蔥苗 相對(duì)于地面速度為零 在這期間完成對(duì)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(kāi)放開(kāi)蔥苗 由于苗夾作水平運(yùn) 動(dòng)有一個(gè)時(shí)間段 覆土鎮(zhèn)壓裝置有充分時(shí)間 在蔥苗相對(duì)地面速度為零的情況下對(duì)蔥苗覆 土壓實(shí) 因此移栽后的蔥苗直立性好 株距 均勻等 圖 1 移栽機(jī)示意圖 1 機(jī)架 2 開(kāi)溝器 3 覆土鎮(zhèn)壓輪 4 地輪 5 軸承 UCP211 6 第一傳動(dòng)鏈輪 7 第一傳動(dòng)鏈 8 第二傳動(dòng)鏈輪 9 第一投苗機(jī)構(gòu)鏈輪 10 投苗輸送鏈 11 第三傳動(dòng)鏈輪 12 苗夾 13 機(jī)架 14 第二投苗機(jī)構(gòu)鏈輪 15 限位導(dǎo)軌 16 夾緊導(dǎo)軌 17 放置苗箱板 18 苗槽 19 機(jī)架 20 軸承 UCP208 21 中間懸掛支架 22 左懸掛支架 23 錐齒輪 24 第二傳動(dòng)鏈 25 喂苗輸送帶 26 張緊 裝置 2 關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì) 2 1 苗夾的設(shè)計(jì) 苗夾在大蔥移栽過(guò)程中起到最終執(zhí)行的功 能 苗夾通過(guò)苗夾座安裝在投苗機(jī)構(gòu)輸送鏈 的每個(gè)鏈節(jié)上 苗夾從對(duì)應(yīng)安裝在喂苗機(jī)構(gòu) 輸送帶上的苗槽中夾取蔥苗 苗夾的夾苗點(diǎn) 的準(zhǔn)確性 關(guān)系到蔥苗最終的栽植效果 因 此苗夾結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要合理 苗夾主要由苗夾板 彈簧 牛眼萬(wàn)向輪 銷(xiāo)子 苗夾座和滾輪等 組成 2 2 芯鏵式開(kāi)溝器設(shè)計(jì) 芯鏵式開(kāi)溝器的設(shè)計(jì)要考慮以下影響因 素 1 芯鏵式開(kāi)溝器的主要作用是保證蔥 苗移栽的直立性 犁鏵式開(kāi)溝器在開(kāi)溝過(guò)程 中會(huì)有部分土壤回流 蔥苗被苗夾夾持在由 豎直轉(zhuǎn)向水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí) 會(huì)被回流的土壤 阻礙 以至于蔥苗會(huì)出現(xiàn)窩根 蔥苗被碰傾 斜 為了避免這種現(xiàn)象發(fā)生 安裝芯鏵式開(kāi) 溝器 需要使翼板加長(zhǎng) 2 苗夾的運(yùn)行軌跡 蔥苗的夾持點(diǎn)位 置 需要將芯鏵式開(kāi)溝器設(shè)計(jì)成高度可以調(diào) 節(jié) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)來(lái)選取最合適的安裝高度 由 于芯鏵式開(kāi)溝器和覆土鎮(zhèn)壓輪配合使用來(lái)完 成蔥苗的覆土鎮(zhèn)壓 綜合以上因素 芯鏵式開(kāi)溝器設(shè)計(jì)的寬度 B 120mm 兩翼板之間的距離 b 100mm 翼板 夾角 60 0 2 3 投苗鏈條限位導(dǎo)軌設(shè)計(jì) 投苗鏈條限位導(dǎo)的作用 苗夾通過(guò)苗夾座 安裝在投苗機(jī)構(gòu)輸送鏈上 鏈條在運(yùn)行過(guò)程 中會(huì)出現(xiàn)波動(dòng) 因此會(huì)帶動(dòng)苗夾波動(dòng) 這樣 會(huì)造成苗夾的夾苗點(diǎn)位置的不確定 同時(shí)由 于波動(dòng) 相臨苗夾會(huì)產(chǎn)生干涉 以至于無(wú)法 完成移栽 在這種情況下安裝限位導(dǎo)軌 根 據(jù)苗夾的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 設(shè)計(jì)出限位導(dǎo)軌的形狀 在限位導(dǎo)軌上銑出凹槽 使得苗夾在豎直和 水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí) 苗夾座兩端的限位板在凹 槽內(nèi)運(yùn)動(dòng) 限制苗夾的抖動(dòng) 為了減小苗夾 座與限位導(dǎo)軌凹槽之間的摩擦力 采用滾動(dòng) 摩擦代替滑動(dòng)摩擦 在每個(gè)苗夾座的四個(gè)角 安裝滾輪 2 4 夾緊導(dǎo)軌設(shè)計(jì) 夾緊導(dǎo)軌的作用是控制苗夾的開(kāi)閉 根 據(jù)苗夾的運(yùn)動(dòng)軌跡 在豎直到水平方向上 苗夾需要完成蔥苗的夾取和投放 在此過(guò)程 中夾緊導(dǎo)軌控制苗夾的打開(kāi)和夾緊 為了減 小苗夾運(yùn)行過(guò)程受到的摩擦力 在苗夾上安 裝牛眼萬(wàn)向輪 具體完成過(guò)程是 苗夾在進(jìn) 入豎直方向運(yùn)動(dòng)時(shí) 萬(wàn)向輪開(kāi)始進(jìn)入夾緊導(dǎo) 軌 兩導(dǎo)軌之間的距離會(huì)逐漸減小 然后保 持該距離 從而使苗夾逐漸夾緊 然后在夾 緊的狀態(tài)下豎直運(yùn)動(dòng)一段距離 接著苗夾隨 輸送鏈轉(zhuǎn)入水平運(yùn)動(dòng) 苗夾仍處于夾緊狀態(tài) 下 在距苗夾張開(kāi)點(diǎn) 5cm 覆土鎮(zhèn)壓輪開(kāi)始覆 土鎮(zhèn)壓 使蔥苗的零速投放在一個(gè)時(shí)間段內(nèi) 提高蔥苗移栽后的直立度 之后兩夾緊導(dǎo)軌 之間的距離逐漸增大 苗夾逐漸打開(kāi)與蔥苗 脫離 完成蔥苗的投放 3 總結(jié) 大蔥在我國(guó)部分地區(qū)成為了當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)型 經(jīng)濟(jì)作物 其種植面積大 農(nóng)民勞動(dòng)強(qiáng)大 對(duì)于機(jī)械移栽迫切需求 實(shí)現(xiàn)大蔥移栽機(jī)械 化 存在兩個(gè)難點(diǎn) 一 大蔥的分苗 二 大蔥移栽后的高直立度 本文主要針對(duì)大蔥移栽后的高直立度做 了相關(guān)研究 主要研究結(jié)果如下 1 根據(jù)大蔥移栽的特性 選擇了鏈夾 式大蔥移栽機(jī) 2 通過(guò)喂苗機(jī)構(gòu)和投苗機(jī)構(gòu)相互配合 實(shí)現(xiàn)定距喂苗 在 零速投苗 的前提下設(shè) 計(jì)相應(yīng)的傳動(dòng)系統(tǒng) 3 確定了最終的鏈?zhǔn)絺鬏敺桨?主要 包括 投苗 喂苗輸送帶的功能設(shè)計(jì) 鏈圍 的設(shè)計(jì)和安裝 根據(jù)零速栽植的宗旨 以及 株距的要求 進(jìn)行了移栽機(jī)的傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) 通過(guò)理論計(jì)算選擇合適的傳動(dòng)比 選擇合適 的輸送帶 4 對(duì)投苗機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析 通過(guò) 理論計(jì)算 計(jì)算出了整個(gè)移栽機(jī)所需的牽引 力 牽引功率等 并對(duì)主要零部件進(jìn)行了機(jī) 構(gòu)合理性的分析 如限位導(dǎo)軌 苗夾 夾緊 導(dǎo)軌和開(kāi)溝器等 但是由于時(shí)間倉(cāng)促等原因造成研究不足 在以下幾個(gè)方面可以做進(jìn)一步研究 1 蔥苗標(biāo)準(zhǔn)化育苗 通過(guò)田間試驗(yàn)可 以看出 苗的大小 形態(tài)質(zhì)量好壞對(duì)移栽的 效果很明顯 如果蔥苗較直 挺實(shí)則在移栽 過(guò)程中能夠提高取苗的準(zhǔn)確率 2 機(jī)組結(jié)構(gòu) 整個(gè)機(jī)組顯得結(jié)構(gòu)太大 造成了重心較為靠后 機(jī)構(gòu)看起來(lái)不緊湊 今后需要對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行更合理的設(shè)計(jì) 這是我們?cè)诖髮W(xué)期間所進(jìn)行的一次非常 全面的設(shè)計(jì) 為大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的全面總 結(jié)和鞏固 使我們初步了解和掌握做設(shè)計(jì)的 基本步驟 基本方法 通過(guò)本環(huán)節(jié)把我們?cè)?大學(xué)期間所學(xué)課程中所獲得的理論知識(shí)在設(shè) 計(jì)實(shí)踐中加以綜合運(yùn)用 把大學(xué)四年來(lái)所學(xué) 的知識(shí)貫穿起來(lái) 使理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)踐密 切的結(jié)合起來(lái) 為我將來(lái)的實(shí)際工作打下了 堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 參考文獻(xiàn) 1 黃于明 趙章忠編著 蔥蒜類(lèi)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(jì) M 北京 高等教育出 版社 2001 6 3 成人先 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)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(guó)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(yùn) 李仲生 機(jī)械設(shè)計(jì)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 新 疆農(nóng)機(jī)化 2009 03 12 14 8 韓占全 封俊 曾愛(ài)軍 我國(guó)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(ài)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(chéng)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(bào) 2008 09 196 198 11 孔卓 棉花移栽機(jī)的虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì) 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(jì)與試驗(yàn)研究 D 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011 13 潘啟明 楊樹(shù)速豐林扦插作業(yè)技術(shù)裝備的設(shè)計(jì) 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(jì)與試驗(yàn)研究 D 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010 15 胡軍 撓性圓盤(pán)式大蔥移栽機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與試 驗(yàn)研究 D 中國(guó)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 論文開(kāi)題報(bào)告 姓名姓名:武發(fā)杰武發(fā)杰 班級(jí)：農(nóng)機(jī)班級(jí)：農(nóng)機(jī)16-216-2 學(xué)號(hào)：學(xué)號(hào)：80312101338031210133鏈夾式大蔥移栽機(jī)的設(shè)計(jì)鏈夾式大蔥移栽機(jī)的設(shè)計(jì)論文題目論文題目目錄一、研究的目的及意義二、移栽機(jī)現(xiàn)狀及分析三、關(guān)鍵問(wèn)題及解決思路一、研究的目的及意義 大蔥在我國(guó)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，具有良好的調(diào)味和醫(yī)療功效。大蔥在我國(guó)不僅栽植歷史悠久，而且栽植面積大，尤其是在我國(guó)北方，形成了許多具有地方特色、全國(guó)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(guó)家對(duì)“三農(nóng)”問(wèn)題的關(guān)注度越來(lái)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，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(guò) 10 萬(wàn)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(duì)實(shí)現(xiàn)大蔥移栽機(jī)械化的要求越來(lái)越迫切，同時(shí)對(duì)移栽機(jī)的性能要求也越來(lái)越高，因此設(shè)計(jì)一款高性能的大蔥移栽機(jī)是必要的。二、移栽機(jī)現(xiàn)狀及分析 對(duì)于移栽機(jī)的研究無(wú)論是國(guó)外還是國(guó)內(nèi)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(pán)式以及鏈夾式。特點(diǎn)特點(diǎn)：1 1、吊杯式移栽機(jī)：、吊杯式移栽機(jī)：在栽植過(guò)程中使秧苗不受沖擊，但喂 苗速度低，適合適合于株距較大的缽苗移栽。2 2、導(dǎo)苗管式移栽機(jī)：、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3 3、撓性圓盤(pán)式移栽機(jī)：、撓性圓盤(pán)式移栽機(jī)：對(duì)秧苗株距的適應(yīng)性較好，但栽 植深度不穩(wěn)定，無(wú)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) 鏈夾式移栽機(jī)，如圖所示，主要由機(jī)架、導(dǎo)軌、苗夾、鎮(zhèn)壓輪等組成。作業(yè)時(shí)，人工將秧苗放到苗夾上，秧苗被苗夾夾持，在鏈條帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)秧苗轉(zhuǎn)至苗溝時(shí)，苗夾在導(dǎo)軌作用下被打開(kāi)，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，容但零速投苗效果不好，易傷苗，容易造成秧苗的漏栽。易造成秧苗的漏栽。鏈夾式移栽機(jī)鏈夾式移栽機(jī)三、關(guān)鍵問(wèn)題及解決思路 本課題研究的重點(diǎn)是投苗部分：投苗機(jī)構(gòu)需要解決的主要問(wèn)題是“零速投苗零速投苗”。對(duì)于大蔥特殊的要求：高直立性、小株距、覆土深等，設(shè)計(jì)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(dòng)系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)喂苗機(jī)構(gòu)和投苗機(jī)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)和安裝，實(shí)現(xiàn)苗夾在豎直方向，與對(duì)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(guò)合理的傳動(dòng)方案，實(shí)現(xiàn)苗夾和苗槽在豎直方向運(yùn)動(dòng)的同步，以及苗夾在作水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí)速度與移栽機(jī)前進(jìn)的速度大小相等、方向相反，實(shí)現(xiàn)零速投苗零速投苗。由于苗夾作水平運(yùn)動(dòng)有一個(gè)時(shí)間段，覆土鎮(zhèn)壓裝置有充分時(shí)間在蔥苗相對(duì)地面速度為零的情況下對(duì)蔥苗覆土壓實(shí)，因此移栽后的蔥苗直立性好、株距均勻等。謝謝！請(qǐng)各位老師批評(píng)指正 鏈夾式大蔥移栽機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 武發(fā)杰 學(xué) 號(hào) 8031210133 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化 班 級(jí) 農(nóng)機(jī) 16 2 指導(dǎo)老師 肖愛(ài)玲 日 期 2016 05 塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院制 16 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 前 言 大蔥在我國(guó)已成為區(qū)域規(guī)模種植的蔬菜作物之一 由于大蔥栽植農(nóng)藝要求的特殊性 即株距 小 直立性要求高 用于其它作物移栽的移栽機(jī)基本不能用于大蔥移栽 對(duì)于大蔥移栽機(jī) 國(guó)內(nèi) 外雖有研究或產(chǎn)品問(wèn)世 但都存在移栽后蔥苗直立性差的不足 分析原因 是由于栽植器都采用 圓盤(pán)式栽植器 蔥苗相對(duì)地面速度為零只是在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上 是瞬間的 時(shí)間短 造成蔥苗在相 對(duì)地面零速的情況下覆土不充分 移栽后蔥苗傾斜 甚至倒伏 為了解決上述零速栽植的問(wèn)題 作者分析了各種移栽機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 最終確定采用鏈夾式投 苗機(jī)構(gòu) 將苗夾和苗槽分別安裝在投苗輸送鏈和喂苗輸送帶上 通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)使苗夾和苗槽在豎 直方向運(yùn)動(dòng)時(shí)實(shí)現(xiàn)同步 保證苗夾能準(zhǔn)確的從對(duì)應(yīng)苗槽中夾取蔥苗 然后蔥苗在被夾持的狀態(tài)下 隨輸送鏈轉(zhuǎn)為水平運(yùn)動(dòng) 其水平運(yùn)動(dòng)速度與移栽機(jī)前進(jìn)的速度大小相等 方向相反 從而實(shí)現(xiàn)在 一段距離內(nèi)的零速投苗 能夠?qū)崿F(xiàn)先覆土鎮(zhèn)壓再釋放蔥苗 從而保證了蔥苗移栽后的直立性 關(guān)鍵詞 大蔥 鏈夾式 移栽機(jī) 零速投苗 目 錄 1 引言 1 1 1 課題來(lái)源及研究的目的和意義 1 1 2 農(nóng)藝要求 1 1 3 移栽機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 1 1 4 研究?jī)?nèi)容 3 2 鏈夾式大蔥移栽機(jī)的設(shè)計(jì)方案 4 2 1 移栽機(jī)總體方案設(shè)計(jì)思路 4 2 2 移栽機(jī)工作原理 5 3 鏈夾式大蔥移栽機(jī)具體設(shè)計(jì) 6 3 1 移栽機(jī)牽引力 牽引功率 懸掛力矩 6 3 2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 3 3 主要零部件的設(shè)計(jì) 9 4 投苗機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析 15 4 1 投苗輸送鏈的運(yùn)動(dòng)特性分析 15 4 2 投苗機(jī)構(gòu)輸送鏈張力 15 4 3 苗夾動(dòng)力學(xué)分析 18 5 軸的校核 20 5 1 地輪傳動(dòng)軸的校核 20 5 2 錐齒輪傳動(dòng)軸的校核 21 總 結(jié) 23 致 謝 24 參考文獻(xiàn) 25 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 0 1 引言 1 1 課題來(lái)源及研究的目的和意義 大蔥在我國(guó)已有 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 具有良30 好的調(diào)味和醫(yī)療功效 大蔥在我國(guó)不僅栽植歷史悠久 而且栽植面積大 尤其是在我國(guó)北方 形 成了許多具有地方特色 全國(guó)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(guó)家對(duì) 三農(nóng) 問(wèn)題的關(guān)注度越來(lái)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(guò) 萬(wàn)畝 而且大蔥的種植是在 月份 107 6 天氣炎熱 人工作業(yè)環(huán)境差 效率低 所以農(nóng)民對(duì)實(shí)現(xiàn)大蔥移栽機(jī)械化的要求越來(lái)越迫切 同時(shí) 對(duì)移栽機(jī)的性能要求也越來(lái)越高 因此設(shè)計(jì)一款高性能的大蔥移栽機(jī)對(duì)實(shí)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(guò)程中人力和物力資源的利用率 降低成本 同時(shí)也提高了勞動(dòng) 生產(chǎn)率和大蔥栽植質(zhì)量 1 2 農(nóng)藝要求 1 2 1 蔥苗特性 為了后期的管理以及產(chǎn)量 蔥苗在移栽前要進(jìn)行篩選 壯苗的標(biāo)準(zhǔn)是苗高 左右 苗重 cm50 左右 蔥白 左右 直徑 左右 g40cm15c1 1 2 2 移栽要求 大蔥的移栽株距 左右 行距 左右 栽植深度要求 左右 要求保證蔥苗移栽后m90c1 的高直立度 株距均勻 1 2 3 栽植特點(diǎn) 與其他移栽作物相比 大蔥移栽的主要特點(diǎn) 第一 株距小 一般作物的移栽株距是 而大蔥的株距僅為 左右 第二 直立性高 不能窩根 章丘大蔥與其他作物的cm50 3c5 移栽有較大的差異 栽植深度較深 一般為 左右 而且后期需要培土 來(lái)加長(zhǎng)蔥白的長(zhǎng)度 cm1 由于大蔥產(chǎn)品質(zhì)量決定于蔥白的質(zhì)量 因此移栽后蔥苗不能有窩根現(xiàn)象 15 1 3 移栽機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 對(duì)于移栽機(jī)的研究無(wú)論是國(guó)外還是國(guó)內(nèi)都取得了一定的研究成果 目前 市面上流行的移 6 栽機(jī)有吊杯式 導(dǎo)苗管式 撓性圓盤(pán)式以及鏈夾式 任何一種移栽機(jī)都有其自身的特點(diǎn) 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(guó)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(duì)于大蔥移栽機(jī) 國(guó)內(nèi)研究較少 國(guó)外研究主要在日 7 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(guó)大田育苗的現(xiàn)狀 1 3 1 吊杯式移栽機(jī) 吊杯式移栽機(jī)如圖 1 1 所示 主要由栽植圓盤(pán) 偏心圓盤(pán) 導(dǎo)軌 吊杯等組成 作業(yè)時(shí) 吊 杯始終垂直地面 并隨著圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng) 當(dāng)?shù)醣D(zhuǎn)動(dòng)到上部時(shí) 人工將秧苗放入吊杯中 當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到預(yù) 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 定位置時(shí) 吊杯底部的鴨嘴在導(dǎo)軌的作用下被壓開(kāi) 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(guò) 程中使秧苗不受沖擊 但喂苗速度低 適合適合于株距較大的缽苗移栽 圖 1 1 吊杯式移栽機(jī) 1 3 2 導(dǎo)苗管式移栽機(jī) 導(dǎo)苗管式移栽機(jī) 如圖 1 2 所示 主要由喂入器 導(dǎo)苗管 扶苗器 開(kāi)溝器 覆土鎮(zhèn)壓輪和 苗架等組成 作業(yè)時(shí) 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(shí) 活 門(mén)打開(kāi) 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(guò)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 min60 4株 13 圖 1 2 導(dǎo)苗管式移栽機(jī) 圖 1 3 撓性圓盤(pán)式式移栽機(jī) 1 3 3 撓性圓盤(pán)式移栽機(jī) 撓盤(pán)式移栽機(jī) 如圖 1 3 所示 主要由供苗輸送帶 撓性盤(pán) 鎮(zhèn)壓輪 以及傳動(dòng)系統(tǒng)組成 作業(yè)時(shí) 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(pán) 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 內(nèi) 秧苗隨撓盤(pán)旋轉(zhuǎn)到合適位置 撓盤(pán)打開(kāi) 秧苗進(jìn)去開(kāi)好的溝內(nèi) 然后覆土鎮(zhèn)壓 完成栽植 撓盤(pán)式移栽機(jī)對(duì)秧苗株距的適應(yīng)性較好 但栽植深度不穩(wěn)定 無(wú)法保證秧苗的高直立性 14 1 3 4 鏈夾式移栽機(jī) 鏈夾式移栽機(jī) 如圖 1 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(shí) 人工將 秧苗放到苗夾上 秧苗被苗夾夾持 在鏈條帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng) 當(dāng)秧苗轉(zhuǎn)至苗溝時(shí) 苗夾在導(dǎo)軌作用下 被打開(kāi) 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 9 圖 1 4 鏈夾式 移栽機(jī) 1 4 研究?jī)?nèi)容 1 移 栽機(jī)的總體機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì) 包括四 部分 喂苗機(jī)構(gòu) 投苗機(jī)構(gòu) 機(jī) 架和傳動(dòng)系統(tǒng) 為了實(shí)現(xiàn)大蔥 移栽時(shí)的零速投 苗 根據(jù)工作 原理設(shè)計(jì)合理的 傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 并 進(jìn)行理論計(jì)算 2 移 栽機(jī)主要零部件 的設(shè)計(jì) 如苗夾 開(kāi)溝器 投苗鏈條限位導(dǎo)軌 夾緊導(dǎo)軌 3 對(duì)于移栽機(jī)的投苗機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析 如投苗輸送鏈 苗夾等 保證機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理 性 2 鏈夾式大蔥移栽機(jī)的設(shè)計(jì)方案 2 1 移栽機(jī)總體方案設(shè)計(jì)思路 本課題研究的重點(diǎn)是投苗機(jī)構(gòu) 主要問(wèn)題是 零速投苗 對(duì)于大蔥特殊的要求 高直立性 小株距 覆土深等 設(shè)計(jì)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(dòng) 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 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(jì)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(gè)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(gè)苗槽之中 蔥苗隨著苗槽由水平轉(zhuǎn)為豎直運(yùn)動(dòng) 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 苗夾和輸送鏈 苗夾安裝在輸送鏈 的每個(gè)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(duì)鏈條擺動(dòng)起到限制作用 夾 緊導(dǎo)軌主要控制苗夾的開(kāi)閉 通過(guò)兩導(dǎo)軌之間的距離來(lái)實(shí)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(kāi)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(shí)造成的損傷 同時(shí)也減小了由于突變引起的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)沖擊 通過(guò)對(duì)喂苗機(jī)構(gòu)和投苗機(jī)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)和安裝 實(shí)現(xiàn)苗夾在豎直方向與對(duì)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(guò)合理的傳動(dòng)方案 實(shí)現(xiàn)苗 夾和苗槽在豎直方向運(yùn)動(dòng)的同步 以及苗夾在作水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí)速度與移栽機(jī)前進(jìn)的速度大小相 等 方向相反 實(shí)現(xiàn)零速投苗 操作人員向苗槽放苗是在苗槽的水平運(yùn)動(dòng)段 隨即苗槽轉(zhuǎn)為豎直 運(yùn)動(dòng) 當(dāng)蔥苗隨著苗槽轉(zhuǎn)為豎直運(yùn)動(dòng)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(duì)應(yīng)苗槽中的蔥苗 喂苗機(jī)構(gòu)和投苗機(jī)構(gòu)繼續(xù)運(yùn)動(dòng) 當(dāng)苗槽的運(yùn)動(dòng)方向偏離豎直運(yùn)動(dòng)時(shí) 蔥苗和苗槽分離 苗夾隨投苗輸送鏈繼續(xù)運(yùn)動(dòng) 當(dāng)苗夾轉(zhuǎn)過(guò) 后 轉(zhuǎn)為水平運(yùn)動(dòng) 其速度與移09 栽機(jī)前進(jìn)的速度大小相等 方向相反 實(shí)現(xiàn)在一段時(shí)間內(nèi)的蔥苗相對(duì)于地面速度為零 在這期間 完成對(duì)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(kāi)放開(kāi)蔥苗 由于苗夾作水平 運(yùn)動(dòng)有一個(gè)時(shí)間段 覆土鎮(zhèn)壓裝置有充分時(shí)間在蔥苗相對(duì)地面速度為零的情況下對(duì)蔥苗覆土壓實(shí) 因此移栽后的蔥苗直立性好 株距均勻等 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 1 機(jī)架 2 開(kāi)溝器 3 覆土鎮(zhèn)壓輪 4 地輪 5 軸承 UCP211 6 第一傳動(dòng)鏈輪 7 第一傳動(dòng)鏈 8 第二 傳動(dòng)鏈輪 9 第一投苗機(jī)構(gòu)鏈輪 10 投苗輸送鏈 11 第三傳動(dòng)鏈輪 12 苗夾 13 機(jī)架 14 第二投苗 機(jī)構(gòu)鏈輪 15 限位導(dǎo)軌 16 夾緊導(dǎo)軌 17 放置苗箱板 18 苗槽 19 機(jī)架 20 軸承 UCP208 21 中間 懸掛支架 22 左懸掛支架 23 錐齒輪 24 第二傳動(dòng)鏈 25 喂苗輸送帶 26 張緊裝置 圖 2 1 移栽機(jī)示意圖 2 2 移栽機(jī)工作原理 移栽機(jī)整體結(jié)構(gòu)如圖 2 1 所示 通過(guò)三點(diǎn)懸掛 懸掛在拖拉機(jī)上 由地輪提供動(dòng)力 地輪帶 動(dòng)同軸的第一傳動(dòng)鏈輪 然后經(jīng)過(guò)第一傳動(dòng)鏈和第二傳動(dòng)鏈輪傳遞給投苗輸送裝置 再由投苗機(jī) 構(gòu)鏈輪帶動(dòng)第三傳動(dòng)鏈輪 由第二傳動(dòng)鏈和一對(duì)錐齒輪將動(dòng)力傳遞給喂苗輸送裝置 苗夾和苗槽 分別安裝在投苗機(jī)構(gòu)輸送鏈和喂苗機(jī)構(gòu)輸送帶上 兩裝置之間通過(guò)選擇合適的傳動(dòng)比保證苗夾和 苗槽在豎直方向的運(yùn)動(dòng)同步 以及苗夾運(yùn)動(dòng)到水平方向后 所夾持的蔥苗速度能夠與移栽機(jī)的速 度大小相等 方向相反 即蔥苗實(shí)現(xiàn)零速投苗 在合適的位置覆土鎮(zhèn)壓裝置進(jìn)行覆土鎮(zhèn)壓 之后 苗夾再打開(kāi) 放開(kāi)蔥苗 以此保證蔥苗的零速投放是一個(gè)時(shí)間段 而不是一個(gè)點(diǎn) 同時(shí)為了保證 蔥苗在沒(méi)進(jìn)行覆土之前防止開(kāi)溝后的土回流 影響蔥苗的栽植深度 安裝帶有護(hù)板的芯鏵式開(kāi)溝 器 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 3 鏈夾式大蔥移栽機(jī)具體設(shè)計(jì) 3 1 移栽機(jī)牽引力 牽引功率 懸掛力矩 大蔥移栽機(jī)在作業(yè)時(shí) 總的牽引力包括兩個(gè)芯鏵式開(kāi)溝器的阻力 覆土鎮(zhèn)壓輪以及地輪的阻 力 當(dāng)芯鏵式開(kāi)溝器的開(kāi)溝深度為 時(shí) 阻力 為 地輪和覆土輪受到cm10 51FN80 2 的阻力采用簡(jiǎn)化公式進(jìn)行計(jì)算 3 1 kGf 式中 k 表示輪子的滾動(dòng)阻力系數(shù) 充氣輪在不同的土壤 充氣量的大小不同的情況 滾動(dòng) 阻力系數(shù)不同 為了保證機(jī)器的正常運(yùn)行 選取較大的值 為輪子承載的重力 粗略估4 0 計(jì) 為 GN10 移栽機(jī)作業(yè)時(shí)所需的平均牽引力 3 NFf4601 06 2 移栽作業(yè)時(shí) 根據(jù)分苗的速率和蔥苗的株距要求 可得出拖拉機(jī)的前進(jìn)速度為 考sm05 慮到地況等原因 安全系數(shù) 取 K5 2 移栽機(jī)作業(yè)時(shí)所需的牽引功率 3 3 WFvP570 46 選用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有拖拉機(jī)東方紅 進(jìn)行試驗(yàn) 軸距 最小使用質(zhì)量 前輪90LXm32kg270 分配的質(zhì)量 左右 移栽機(jī)在懸掛時(shí) 一拖拉機(jī)的后輪為支撐點(diǎn) 整個(gè)移栽機(jī)機(jī)組的重心kg120 到支點(diǎn)的距離為 m5 移栽機(jī)作業(yè)時(shí)的懸掛力矩 3 4 KNMf 15 0 平衡力矩 3 5 m0 273 8912 由以上數(shù)據(jù)可知 拖拉機(jī)的工作參數(shù)都能滿足實(shí)驗(yàn)要求 3 2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 如圖 3 1 所示 移栽機(jī)由地輪提供動(dòng)力 地輪帶動(dòng)同軸的第一傳動(dòng)鏈輪 然后經(jīng)過(guò)第一傳動(dòng) 鏈和第二傳動(dòng)鏈輪傳遞給投苗輸送裝置 再由投苗機(jī)構(gòu)鏈輪帶動(dòng)第三傳動(dòng)鏈輪 由第二傳動(dòng)鏈和 一對(duì)錐齒輪將動(dòng)力傳遞給喂苗輸送裝置 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 1 第一傳動(dòng)鏈輪 2 地輪 3 第一傳動(dòng)鏈 4 投苗輸送裝置 5 喂苗輸送裝置 6 錐齒輪 7 第二傳動(dòng)鏈 8 第三傳動(dòng)鏈輪 圖 3 1 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖 3 2 1 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的理論計(jì)算 喂苗機(jī)構(gòu)采取人工喂苗 人工分苗速率 根據(jù)大蔥農(nóng)藝栽植要求 其移栽株f60min株 距是 左右 為了方便計(jì)算 下文中選取株距 為了保證蔥苗投放時(shí)速度相對(duì)地面cm5 S5 為零 大蔥水平運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度與地輪的前進(jìn)的速度大小相等 方向相反 將地輪的速度計(jì)為 sV1 由上述可知 喂苗速率 移栽株距 地輪的速度 的關(guān)系 f 1V 3 6 smfSV05 6 01 同時(shí) 地輪速度也可表示為 3 7 Rn112 移栽機(jī)在行進(jìn)的過(guò)程中 地輪走過(guò)的路程應(yīng)該等于投苗輸送裝置鏈輪轉(zhuǎn)過(guò)的距離 考慮到地 輪在行進(jìn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)打滑現(xiàn)象 其打滑率計(jì)為 根據(jù)各個(gè)地方存在差異 此處取值為 K 20 則 3 8 pznRn 212 由上述公式可以求得地輪和投苗機(jī)構(gòu)鏈輪之間的傳動(dòng)比 由于第一傳動(dòng)鏈的主動(dòng)輪與地輪同 軸 被動(dòng)輪與投苗輸送鏈輪同軸 因此可以得出以下關(guān)系 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 3 9 38 042521 Rpzni 3 10 1 2 11zi 根據(jù)傳動(dòng)比 取第一 第二傳動(dòng)鏈輪齒數(shù)分別為 和 投苗機(jī)構(gòu)和喂苗機(jī)構(gòu)上要i38 0 538 分別安裝苗夾和苗槽 為了保證每個(gè)苗夾在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中都有相對(duì)應(yīng)的苗槽 因此投苗機(jī)構(gòu)和喂苗 機(jī)構(gòu)選用完全相同的輸送機(jī)構(gòu) 由鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的特性可知 兩者平均傳動(dòng)比穩(wěn)定 傳動(dòng)效 率高 故采用第二鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比 和錐齒輪的傳動(dòng)比 都等于 即 2i3i12 i 式中 地輪前進(jìn)的速度 1V 喂苗速率 f 大蔥移栽株距 S 地輪及第一傳動(dòng)鏈輪的轉(zhuǎn)速 1n 地輪半徑 R 投苗機(jī)構(gòu)輸送鏈輪的齒數(shù) z 投苗機(jī)構(gòu)輸送鏈輪節(jié)距 p 投苗機(jī)構(gòu)輸送鏈輪轉(zhuǎn)速 2n 地輪和投苗機(jī)構(gòu)之間的傳動(dòng)比 i 第一鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比 1 第二鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比 2i 錐齒輪傳動(dòng)比 3 第一傳動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速 1n 第二傳動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速 2 第一傳動(dòng)鏈輪齒數(shù) 1z 第二傳動(dòng)鏈輪齒數(shù) 2 3 2 2 錐齒輪的選擇 錐齒輪傳動(dòng)用于傳遞相交軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力 無(wú)特殊要求時(shí) 取軸交角 按齒線09 的形狀可分為直齒 斜齒和曲線齒 斜齒和曲線齒重合度略大 傳動(dòng)較穩(wěn)定 但是加工復(fù)雜 在 能夠滿足工作要求的前提下 首先選擇直齒 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 圖 3 2 錐齒輪裝配圖 基本參數(shù)的確定 對(duì)于直齒錐齒輪的幾何設(shè)計(jì) 要依據(jù)傳動(dòng)比 主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 傳遞的功率來(lái)選擇齒輪的參數(shù) 依據(jù) 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 上錐齒輪的設(shè)計(jì)步驟來(lái)完成 主要參數(shù)如下 表 3 1 錐齒輪主要參數(shù) 名稱(chēng) 參數(shù) 名稱(chēng) 參數(shù) 齒數(shù) 3421 Z傳動(dòng)比 1 i 大端分度圓直徑 md68齒頂圓直徑 mda83 7021 錐距 R7 021 節(jié)錐角 45 齒頂角 3 a 齒根角 0219 ff 頂錐角 0214 9 根錐角 6ff 齒頂高 mha 齒根高 mhff 421 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 3 3 主要零部件的設(shè)計(jì) 3 3 1 苗夾設(shè)計(jì) 苗夾在大蔥移栽過(guò)程中起到最終執(zhí)行的功能 苗夾通過(guò)苗夾座安裝在投苗機(jī)構(gòu)輸送鏈的每個(gè) 鏈節(jié)上 苗夾從對(duì)應(yīng)安裝在喂苗機(jī)構(gòu)輸送帶上的苗槽中夾取蔥苗 苗夾的夾苗點(diǎn)的準(zhǔn)確性 關(guān)系 到蔥苗最終的栽植效果 因此苗夾結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要合理 苗夾主要由苗夾板 彈簧 牛眼萬(wàn)向輪 銷(xiāo) 子 苗夾座和滾輪等組成 如圖 3 3 所示 1 苗夾板 2 彈簧 3 萬(wàn)向滾輪 4 苗夾座 5 銷(xiāo)子 6 滾輪 圖 3 3 苗夾 為了減輕整個(gè)苗夾的重量 同時(shí)又要保證苗夾在運(yùn)行過(guò)程中 不發(fā)生變形 苗夾板選取 型不銹鋼 苗夾座采用普通 鋼 918NiCr 235Q 圖 3 4 苗夾尺寸圖 點(diǎn) 為苗夾夾苗點(diǎn) 點(diǎn)為苗夾旋轉(zhuǎn)點(diǎn) 當(dāng)苗夾繞 點(diǎn)旋轉(zhuǎn)一定角度后 點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到 點(diǎn) MOOM 已知 5 89 FJl0 Hl15 ABl60l4 FMl09 ABCD 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 ECOBA D 09 EA 又有 兩條直線轉(zhuǎn)過(guò)的角度相等 即 MlAB AOCFNM 0 945 8arcosarcos FHJFNll 023arctn BOAlCAOBCD 4si6sisin 02 DlCO 由以上計(jì)算可以得到 彈簧 的形變量為 2 3 11 mlABCD1854 通過(guò)計(jì)算彈簧的變形量可以得出苗夾打開(kāi)和關(guān)閉時(shí)兩苗夾板之間的間距 從而為夾緊導(dǎo)軌的 合理安裝提供理論基礎(chǔ) 彈簧采用壓縮彈簧 其作用是苗夾在沒(méi)有約束的情況下 將苗夾打開(kāi) 使苗夾張開(kāi)一定角度 兩苗夾板的夾苗點(diǎn)之間的距離為 時(shí) 再與苗夾座相配合使得苗夾受10 到約束 由于蔥苗的株距為 為了保證苗夾在夾取蔥苗過(guò)程中 不會(huì)因蔥苗本身的輕微彎m50 曲而造成夾苗點(diǎn)不準(zhǔn)確 甚至漏夾的現(xiàn)象發(fā)生 將橡膠塊的寬度設(shè)計(jì)為 這樣兩苗夾之間m42 的間距為 小于蔥苗直徑 不會(huì)出現(xiàn)蔥苗漏夾 同時(shí)兩苗夾之間有一段間隙 不會(huì)出現(xiàn)苗夾6 打架現(xiàn)象 3 3 2 芯鏵式開(kāi)溝器設(shè)計(jì) 芯鏵式開(kāi)溝器的設(shè)計(jì)要考慮以下影響因素 1 芯鏵式開(kāi)溝器的主要作用是保證蔥苗移栽的直立性 犁鏵式開(kāi)溝器在開(kāi)溝過(guò)程中會(huì)有部 分土壤回流 蔥苗被苗夾夾持在由豎直轉(zhuǎn)向水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí) 會(huì)被回流的土壤阻礙 以至于蔥苗 會(huì)出現(xiàn)窩根 蔥苗被碰傾斜 為了避免這種現(xiàn)象發(fā)生 安裝芯鏵式開(kāi)溝器 需要使翼板加長(zhǎng) 2 苗夾的運(yùn)行軌跡 蔥苗的夾持點(diǎn)位置 需要將芯鏵式開(kāi)溝器設(shè)計(jì)成高度可以調(diào)節(jié) 根據(jù) 實(shí)驗(yàn)來(lái)選取最合適的安裝高度 由于芯鏵式開(kāi)溝器和覆土鎮(zhèn)壓輪配合使用來(lái)完成蔥苗的覆土鎮(zhèn)壓 綜合以上因素 芯鏵式開(kāi)溝器的設(shè)計(jì)如圖 3 5 所示 開(kāi)溝器的寬度 兩翼板之間mB120 的距離 翼板夾角 mb10 06 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 圖 3 5 芯鏵式開(kāi)溝器 3 3 3 投苗鏈條限位導(dǎo)軌設(shè)計(jì) 圖 3 6 限位導(dǎo)軌 投苗鏈條限位導(dǎo)的結(jié)構(gòu)如圖 3 6 所示 其作用 苗夾通過(guò)苗夾座安裝在投苗機(jī)構(gòu)輸送鏈上 鏈條在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)波動(dòng) 因此會(huì)帶動(dòng)苗夾波動(dòng) 這樣會(huì)造成苗夾的夾苗點(diǎn)位置的不確定 同時(shí)由于波動(dòng) 相臨苗夾會(huì)產(chǎn)生干涉 以至于無(wú)法完成移栽 在這種情況下安裝限位導(dǎo)軌 根據(jù) 苗夾的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 設(shè)計(jì)出限位導(dǎo)軌的形狀 在限位導(dǎo)軌上銑出凹槽 使得苗夾在豎直和水平方向 運(yùn)動(dòng)時(shí) 苗夾座兩端的限位板在凹槽內(nèi)運(yùn)動(dòng) 限制苗夾的抖動(dòng) 為了減小苗夾座與限位導(dǎo)軌凹槽 之間的摩擦力 采用滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦 在每個(gè)苗夾座的四個(gè)角安裝滾輪 苗夾在限位導(dǎo)軌 中的運(yùn)動(dòng)情況如圖 3 7 所示 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 圖 3 7 苗夾在限位導(dǎo)軌中運(yùn)動(dòng)示意圖 3 3 4 夾緊導(dǎo)軌設(shè)計(jì) 夾緊導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)如圖 3 8 所示 其作用是控制苗夾的開(kāi)閉 根據(jù)苗夾的運(yùn)動(dòng)軌跡 在豎直到水 平方向上 苗夾需要完成蔥苗的夾取和投放 在此過(guò)程中夾緊導(dǎo)軌控制苗夾的打開(kāi)和夾緊 為了 減小苗夾運(yùn)行過(guò)程受到的摩擦力 在苗夾上安裝牛眼萬(wàn)向輪 具體完成過(guò)程是 苗夾在進(jìn)入豎直 方向運(yùn)動(dòng)時(shí) 萬(wàn)向輪開(kāi)始進(jìn)入夾緊導(dǎo)軌 兩導(dǎo)軌之間的距離會(huì)逐漸減小 然后保持該距離 從而 使苗夾逐漸夾緊 然后在夾緊的狀態(tài)下豎直運(yùn)動(dòng)一段距離 接著苗夾隨輸送鏈轉(zhuǎn)入水平運(yùn)動(dòng) 苗 夾仍處于夾緊狀態(tài)下 在距苗夾張開(kāi)點(diǎn) 5cm 覆土鎮(zhèn)壓輪開(kāi)始覆土鎮(zhèn)壓 使蔥苗的零速投放在一個(gè) 時(shí)間段內(nèi) 提高蔥苗移栽后的直立度 之后兩夾緊導(dǎo)軌之間的距離逐漸增大 苗夾逐漸打開(kāi)與蔥 苗脫離 完成蔥苗的投放 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 圖 3 8 夾緊導(dǎo)軌 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 4 投苗機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析 4 1 投苗輸送鏈的運(yùn)動(dòng)特性分析 在整個(gè)移栽機(jī)中 喂苗機(jī)構(gòu)輸送鏈上安裝苗槽 苗槽固定連接 在運(yùn)行過(guò)程中不受其他力 對(duì)于蔥苗的夾取影響較小 投苗機(jī)構(gòu)輸送鏈的每個(gè)鏈節(jié)上都安裝苗夾 苗夾呈懸臂結(jié)構(gòu) 輸送鏈 的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性會(huì)對(duì)苗夾的運(yùn)動(dòng)造成影響 可能會(huì)使苗夾發(fā)生上下擺動(dòng) 以至于苗夾的夾苗點(diǎn)不確 定 從而會(huì)造成蔥苗的漏夾 影響大蔥移栽的質(zhì)量 本節(jié)將結(jié)合輸送鏈的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特性 對(duì)影 響輸送鏈 穩(wěn)定性傳輸?shù)闹匾蛩剡M(jìn)行分析 在輸送鏈的設(shè)計(jì)方案中盡量改善影響因子 1 由于當(dāng)主動(dòng)輪做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 鏈條線速度也是不均勻的 從而造成從動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速不恒定 因此瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定 2 由于鏈條線速度的變化而產(chǎn)生加速度 因此鏈節(jié)嚙合時(shí)產(chǎn)生附加動(dòng)載荷 增大鏈條緊邊 張力 產(chǎn)生嚙合沖擊 3 鏈條線速度的變化與鏈輪齒數(shù)和鏈節(jié)距的關(guān)系 鏈輪齒數(shù)越多則鏈條的速度變化越小 多邊形效應(yīng)越弱 一般情況下 當(dāng) 時(shí) 鏈輪齒數(shù)對(duì)速度變化的影響可以忽略 25 z 4 鏈條線速度的變化與鏈節(jié)距的關(guān)系 鏈節(jié)距越大 速度變化越大 鏈節(jié)距越小 速度變 化越小 結(jié)合大蔥移栽的農(nóng)藝要求 本移栽機(jī)的自身特性 由于蔥苗移栽的株距是 而本移栽m50 機(jī)采用鏈夾式投苗機(jī)構(gòu) 在每個(gè)輸送鏈節(jié)上安裝苗夾 因此 苗夾之間的距離要符合蔥苗的株距 要求 即所選用的輸送鏈的節(jié)距 為 所以 在接下來(lái)的設(shè)計(jì)過(guò)程中 對(duì)鏈輪的齒數(shù)進(jìn)行pm50 合理設(shè)計(jì) 在滿足要求的情況下使鏈輪齒數(shù)越大越好 4 2 投苗機(jī)構(gòu)輸送鏈張力 苗夾安裝在投苗機(jī)構(gòu)輸送鏈的每個(gè)鏈節(jié)上 對(duì)于鏈條牽引機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō) 輸送鏈?zhǔn)瞧渲兄匾牟?分 其抗破壞的能力是保證機(jī)器能夠正常運(yùn)行的關(guān)鍵指標(biāo) 輸送鏈帶動(dòng)苗夾運(yùn)動(dòng) 在豎直和水平 階段為了避免鏈條的擺動(dòng) 添加了鏈條限位導(dǎo)軌 進(jìn)而加大了鏈條運(yùn)行過(guò)程中受的阻力 因此 輸送鏈必須有足夠的強(qiáng)度 以滿足鏈條所需的拉力 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 圖 4 1 鏈條簡(jiǎn)圖 如圖 4 1 所示 主動(dòng)輪 與被動(dòng)輪 之間的距離 被動(dòng)輪 和被動(dòng)輪 之間的ABmlAB824 B 距 主動(dòng)輪 與被動(dòng)輪 之間的距 段與水平方向之間的夾角mlBC60 CC56 鏈條每米的質(zhì)量 每個(gè)苗夾及其附件的重量 苗夾水平速度 48 kgq 2 N20 三個(gè)鏈輪軸直徑 sv5 md40 如圖 4 1 所示 鏈條的張力主要由以下幾點(diǎn)引起 1 鏈條自身的垂度而引起的張力 2 鏈條 苗夾及其附件在上升和下降過(guò)程中自身重力引起的張力 3 鏈條與限位導(dǎo)軌之間的摩擦力 4 各個(gè)鏈輪與鏈輪軸之間的轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦 由圖 4 1 中可知 鏈輪 為主動(dòng)輪 在鏈條繞入 輪時(shí)的張力最大設(shè)為 當(dāng)鏈條逐步AAmaxT 脫離鏈輪 后 在 段鏈條只受到由自身重力引起的張力 根據(jù)懸索機(jī)構(gòu)可知 ABT7 6748sin2 0896 24 05 1824 057sin2 0 flqTA 式中 鏈條和苗夾每米的重量之和 mN 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 鏈條的弧垂度 一般選取 fm50ABlf 段鏈條張力最大點(diǎn)到鏈輪 之間的距離 ABl 段鏈條與水平方向的夾角 鏈輪 輸出側(cè)的張力 要克服鏈條 段的張力 和鏈輪 的軸與軸承之間的轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦BTAT BF 4 1 BABABDdRF1 式中 表示鏈輪 輸入側(cè)和輸出側(cè)的合力 對(duì)于鏈輪 輸入側(cè)張力即是 輸出側(cè)張力是BR AT 兩張力之間的夾角為 T052 由上式可知 和 之間相差不大 為了便于計(jì)算暫時(shí)假定 求得 TA B 4 2 2 13785cos7 62cos 0 B 則 4 1 BAABDdRTF 式中 鏈輪軸與軸承之間的摩擦系數(shù) 1 鏈輪軸的直徑 Bd 鏈輪直徑 D 鏈輪 輸出側(cè)的張力 要克服鏈條 段的張力 夾緊導(dǎo)軌對(duì)苗夾的阻力 鏈輪軸和CCTBfF 軸承座之間的轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力 同時(shí)減去 段鏈條和苗夾及其附件的自身重力 CBCBCCcfBCC DdRlqlTDdRFGT 121 05 2 壓 由第二章可知彈簧最大變化量是 彈簧的剛度系數(shù)選用為 夾緊導(dǎo)軌對(duì)苗夾m8mN 的夾緊力 4 3 9015 kx壓 通過(guò)減小夾緊導(dǎo)軌之間的距離 對(duì)牛眼萬(wàn)向輪施加壓力 在理想狀態(tài)下 苗夾在運(yùn)行過(guò)程中 牛眼萬(wàn)向輪和夾緊導(dǎo)軌之間是純滾動(dòng)摩擦 但實(shí)際情況 萬(wàn)向輪在有的時(shí)間段滾動(dòng) 有的時(shí)間段 滑動(dòng) 這就造成了萬(wàn)向輪與導(dǎo)軌之間的摩擦力在滾動(dòng)摩擦和滑動(dòng)摩擦之間變化 為了確保提供足 夠的牽引力 在整個(gè)階段都滑動(dòng)摩擦 限位板上裝有滾輪 在限位導(dǎo)軌中做純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng) 通過(guò)潤(rùn) 滑該部分的摩擦可忽略不計(jì) 對(duì)于鏈輪輸入側(cè)張力和輸出側(cè)張力的合力 同樣采用 的計(jì)算方法 CRB 4 4 0 0 45cos29cos2fBCGFTTR 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 由上述關(guān)系可知 NTC 6312804 1 0291 05 62 896 281 鏈輪 輸出側(cè)的張力 要克服 段的鏈條張力 夾緊導(dǎo)軌對(duì)苗夾的摩擦力 由于自重滾輪AAC 與限位導(dǎo)軌之間的摩擦力 鏈輪軸與軸承座之間的轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦 側(cè)的輸出張力即為鏈條的最大張A 力 4 5 壓FlqlDdRTACACA 231 05 2 4 6 48cos2 0 4 7 壓FlqlTACCA 23 05 式中 是鏈輪 的輸入側(cè)張力 帶入數(shù)據(jù)求得 AT N6 58901 05 6 896 204 631 NRA 324cos 5 T7 68 10 結(jié)合鏈條的使用環(huán)境及運(yùn)行情況 先用使用系數(shù)為 則最大牽引力設(shè)計(jì)為 4 8 TA4 9 04 max 實(shí)際選取的輸送鏈抗拉力為 則鏈條的安全系數(shù) KN6 5756 981 n 完全滿足要求 4 3 苗夾動(dòng)力學(xué)分析 苗夾安裝在投苗機(jī)構(gòu)輸送鏈上 隨著鏈條做循環(huán)運(yùn)動(dòng) 由于在豎直方向上苗夾的運(yùn)動(dòng)和受力 會(huì)關(guān)聯(lián)到夾苗點(diǎn)的準(zhǔn)確性 下面將對(duì)在豎直運(yùn)動(dòng)時(shí)的苗夾進(jìn)行受力分析 以求得夾緊導(dǎo)軌的安裝 位置 如何使苗夾對(duì)鏈條的影響最小 從而減小鏈條的擺動(dòng) 在此過(guò)程中苗夾受到鏈條的作用力 限位導(dǎo)軌和夾緊導(dǎo)軌的摩擦力以及自身的重力 具體受力分析如圖 4 2 所示 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 圖 4 2 苗夾受力示意圖 由上圖可知 鏈條對(duì)苗夾的在 和 方向的力分別是 和 同時(shí)有作用力矩 限位xyxoFy OM 導(dǎo)軌對(duì)苗夾的彈力為 摩擦力為 由于 為滾動(dòng)摩擦 大小可以忽略 夾緊導(dǎo)軌對(duì)苗夾的nF11 摩擦力為 苗夾的自身重力為 每個(gè)苗夾質(zhì)量實(shí)測(cè)約為 作用點(diǎn) 2Gkg2ABC 之間的距離分別為 且已測(cè)得 求 OAlBCl mlOA0 lOC06 Ol 苗夾在 平面內(nèi)力矩和 方向受力分析 XYYX 4 9 n OAOBCOyoynxoxFMlFGlM 1 121 0 0 整合上式可得 4 10 OABOCll12 鏈條對(duì)苗夾的力矩 的大小表明了苗夾運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 對(duì)鏈條運(yùn)行的影響 在上式中苗夾的自身O 重力以及受到的摩擦力是由客觀因素決定的 要想使苗夾對(duì)鏈條的影響最小 調(diào)整夾緊的導(dǎo)軌的 位置即 的大小 理想情況下 OBl 0 OM 則 4 11 mFlGlACB 065 182 921 根據(jù)上式計(jì)算可知 合理的選擇夾緊導(dǎo)軌的安裝位置 能夠減小鏈條的波動(dòng) 進(jìn)而改善苗夾 夾取蔥苗的準(zhǔn)確性 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 5 軸的校核 5 1 地輪傳動(dòng)軸的校核 1 求作用在鏈輪上的力 5 1 NdTFt 5 362407121 5 2 tr 6 190tan an 2 求軸承上的支反力 垂直面內(nèi) FNV921 FNV352 水平面內(nèi) H46H7 根據(jù)第四強(qiáng)度理論且忽略鍵槽影響 5 3 MPaW701 3 求彎矩 垂直面內(nèi) 5 4 mNFNVMax 3681 Vax 2502 水平面內(nèi) FNHMax 36811 5 5 mNax 22 總彎矩 5 6 VH 5max1a1 107 3 5 7 22x2 8 扭矩 mNT 750 MMa 522118 3 mNTb 522109 0 5 8 6 0 74 dW Mpapaac 7 5111 bca 04 392 所以軸的強(qiáng)度合格 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 5 2 錐齒輪傳動(dòng)軸的校核 圖 5 1 受力分析圖 1 垂直面的支承反力 圖 b NLdFlRarVa 15 802 12 5 9 Varb 635 2 水平面的支承反力 圖 c 5 10 FRtHba27 81 3 繪垂直面的彎矩圖 圖 b mNdlMavc 465211 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 5 11 mNlRMvbc 416285 4 繪水平面的彎矩圖 圖 c 5 12 lHa7 931 5 求合成彎矩 圖 d 5 13 mNCVc 6 4022 6 該軸所受扭矩為 T 70190N mm 7 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)文獻(xiàn) 6 式 15 5 及以上數(shù)據(jù) 并取 計(jì)算6 軸的應(yīng)力 5 14 MPaWTMcca 74 28 3 2 已選定軸的材料為 45 號(hào)鋼 調(diào)質(zhì)處理 由文獻(xiàn) 6 查得 因此 a60 1 ca 1 所以軸的強(qiáng)度合格 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 總 結(jié) 大蔥在我國(guó)部分地區(qū)成為了當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)型經(jīng)濟(jì)作物 其種植面積大 農(nóng)民勞動(dòng)強(qiáng)大 對(duì)于機(jī)械 移栽迫切需求 實(shí)現(xiàn)大蔥移栽機(jī)械化 存在兩個(gè)難點(diǎn) 一 大蔥的分苗 二 大蔥移栽后的高直 立度 本文主要針對(duì)大蔥移栽后的高直立度做了相關(guān)研究 主要研究結(jié)果如下 1 根據(jù)大蔥移栽的特性 選擇了鏈夾式大蔥移栽機(jī) 2 通過(guò)喂苗機(jī)構(gòu)和投苗機(jī)構(gòu)相互配合 實(shí)現(xiàn)定距喂苗 在 零速投苗 的前提下設(shè)計(jì)相應(yīng) 的傳動(dòng)系統(tǒng) 3 確定了最終的鏈?zhǔn)絺鬏敺桨?主要包括 投苗 喂苗輸送帶的功能設(shè)計(jì) 鏈圍的設(shè)計(jì)和 安裝 根據(jù)零速栽植的宗旨 以及株距的要求 進(jìn)行了移栽機(jī)的傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) 通過(guò)理論計(jì)算選 擇合適的傳動(dòng)比 選擇合適的輸送帶 4 對(duì)投苗機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析 通過(guò)理論計(jì)算 計(jì)算出了整個(gè)移栽機(jī)所需的牽引力 牽引 功率等 并對(duì)主要零部件進(jìn)行了機(jī)構(gòu)合理性的分析 如限位導(dǎo)軌 苗夾 夾緊導(dǎo)軌和開(kāi)溝器等 移栽機(jī)在我國(guó)起步較晚 對(duì)于大蔥移栽的研究資料很少 本文雖然根據(jù)大蔥自身移栽特性提 出了采用鏈夾式的方案 并做了相關(guān)研究 但是由于時(shí)間倉(cāng)促等原因造成研究不足 在以下幾個(gè) 方面可以做進(jìn)一步研究 1 蔥苗標(biāo)準(zhǔn)化育苗 通過(guò)田間試驗(yàn)可以看出 苗的大小 形態(tài)質(zhì)量好壞對(duì)移栽的效果很明 顯 如果蔥苗較直 挺實(shí)則在移栽過(guò)程中能夠提高取苗的準(zhǔn)確率 2 機(jī)組結(jié)構(gòu) 整個(gè)機(jī)組顯得結(jié)構(gòu)太大 造成了重心較為靠后 機(jī)構(gòu)看起來(lái)不緊湊 今后需 要對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行更合理的設(shè)計(jì) 這是我們?cè)诖髮W(xué)期間所進(jìn)行的一次非常全面的設(shè)計(jì) 為自己在大學(xué)四年所學(xué)習(xí)知識(shí)的全面總 結(jié)和鞏固 使我們初步了解和掌握做設(shè)計(jì)的基本步驟 基本方法 通過(guò)本環(huán)節(jié)把我們?cè)诖髮W(xué)期間 所學(xué)課程中所獲得的理論知識(shí)在設(shè)計(jì)實(shí)踐中加以綜合運(yùn)用 把大學(xué)四年來(lái)所學(xué)的知識(shí)貫穿起來(lái) 使理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)踐密切的結(jié)合起來(lái) 為我將來(lái)的實(shí)際工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 這是一個(gè)非常全面而系統(tǒng)的設(shè)計(jì)題目 非常鍛煉人 從方案的論證到最終的設(shè)計(jì) 涉及的領(lǐng) 域包括 機(jī)械制圖 機(jī)械原理 工程材料 機(jī)械設(shè)計(jì)等等 通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐 提高我計(jì)算 制圖能 力 使我們能熟練地應(yīng)用有關(guān)參考資料 計(jì)算圖表 手冊(cè) 圖集 規(guī)范 熟悉有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 機(jī)械方面知識(shí)得到系統(tǒng)的鞏固和提升 在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的同時(shí) 我還學(xué)到了許多新的知識(shí) 如 Solidworks CAD2007的等軟件的應(yīng)用 在設(shè)計(jì)過(guò)程中也曾遇到很多的問(wèn)題 但通過(guò)查閱相關(guān)的 書(shū)籍 手冊(cè)以及老師的精心指導(dǎo) 都得到了解決 設(shè)計(jì)過(guò)程基本順利完成 期間的過(guò)程真是煩惱 和驚喜 讓我受益匪淺 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 致 謝 畢業(yè)在即 四年的大學(xué)生活已接近尾聲 經(jīng)過(guò)三個(gè)多月的努力 在肖愛(ài)玲老師的悉心指導(dǎo)下 設(shè)計(jì)任務(wù)基本完成了 在撰寫(xiě)論文期間 我要衷心的感謝我的指導(dǎo)老師肖愛(ài)玲老師 從設(shè)計(jì)的選 題 實(shí)施到撰寫(xiě) 修改和定稿 肖老師均傾注了大量的心血 導(dǎo)師的悉心指導(dǎo) 熱忱鼓勵(lì)不僅使 我樹(shù)立了深遠(yuǎn)的學(xué)術(shù)目標(biāo) 掌握了基本的研究方法 還使我明白了許多待人接物與為人處事的道 理 還有 導(dǎo)師淵博的專(zhuān)業(yè)知識(shí) 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度 精益求精的工作作風(fēng) 誨人不倦的高尚師德 嚴(yán)以律己 寬以待人的崇高風(fēng)范 樸實(shí)無(wú)華 平易近人的人格魅力將使我終生受益 同時(shí)我還要 感謝大學(xué)期間各位任課老師在學(xué)習(xí)上給予我的指導(dǎo)和幫助 感謝他們四年來(lái)的辛勤栽培 他們的 關(guān)懷和熏陶讓我在這四年里收獲頗豐 最后 也感謝和我一起學(xué)習(xí)的同窗朋友 他們給了我無(wú)數(shù)的關(guān)心和鼓勵(lì) 也讓我的大學(xué)生活 充滿了溫暖和歡樂(lè) 感謝他們的陪伴與幫助 愿我們以后的人生都可以充實(shí) 多彩與快樂(lè) 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 參考文獻(xiàn) 1 黃于明 趙章忠編著 蔥蒜類(lèi)蔬菜栽培技術(shù) M 上海科學(xué)技術(shù)出版社 1996 2 蹼良貴 紀(jì)名剛 機(jī)械設(shè)計(jì) M 北京 高等教育出版社 2001 6 3 成人先 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)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(guó)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(yùn) 李仲生 機(jī)械設(shè)計(jì)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(ài)軍 我國(guó)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(ài)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(chéng)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(bào) 2008 09 196 198 11 孔卓 棉花移栽機(jī)的虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì) 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(jì)與試驗(yàn)研究 D 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011 13 潘啟明 楊樹(shù)速豐林扦插作業(yè)技術(shù)裝備的設(shè)計(jì)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(jì)與試驗(yàn)研究 D 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010 15 胡軍 撓性圓盤(pán)式大蔥移栽機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究 D 中國(guó)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