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黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
學(xué)生姓名： 于志祥 學(xué) 號(hào)： 20054024151
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
設(shè)計(jì)(論文)題目：缽育水稻栽秧機(jī)分秧縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)
指導(dǎo)教師： 劉天祥
2009年3 月 18 日
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告
文 獻(xiàn) 綜 述
水稻栽秧機(jī)分秧進(jìn)給機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)目的及意義：
水稻種植歷來(lái)以移栽為主。水稻移栽作業(yè)彎腰曲背，面朝黃土背朝天，勞動(dòng)強(qiáng)度非常大，廣大農(nóng)民無(wú)不夢(mèng)寐以求實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，但直到今天，我國(guó)水稻種植機(jī)械化水平仍然很低，水稻機(jī)械化示范工程已被國(guó)家農(nóng)業(yè)部列為當(dāng)前發(fā)展農(nóng)業(yè)的四大工程之一。目前，制約水稻生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展的因素有育秧，栽植，收獲三大薄弱環(huán)節(jié)，大力推廣水稻缽盤工廠化育秧與拋、插、擺栽技術(shù)是突破育秧，栽植薄弱環(huán)節(jié)的障礙，快速發(fā)展水稻機(jī)械化生產(chǎn)的主要措施之一。
植質(zhì)水稻缽育栽培是目前早育稀植中最先進(jìn)的技術(shù)之一。它不僅可以有效的提高水稻的產(chǎn)量, 而且可以解決其它種植方法無(wú)法避免的諸如用土量大, 取土困難, 大量早田土、山地土、草炭土向水田轉(zhuǎn)移, 導(dǎo)致自然環(huán)境受到嚴(yán)重破壞等難題。我們經(jīng)幾年的研究嘗試?yán)玫静?、稻殼和廢紙并加人各種肥料及徽肥制成營(yíng)養(yǎng)缽盤水稻秧苗載體〕, 進(jìn)行植質(zhì)缽育秧栽植, 并利用我國(guó)目前普遍使用的插秧機(jī)對(duì)其縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)、·
缽育水稻栽秧機(jī)進(jìn)給機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1縱、橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
紙盤水稻缽秧栽植機(jī)的工作過(guò)程是將早地里育好的水紙盤缽秧苗盤整體地置于栽植機(jī)秧箱上的柵板橡膠帶式縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)中, 縱、橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)與栽植育協(xié)調(diào)工作, 共同完成分秧并通過(guò)栽植份最終將缽秧苗植人田間。由于育秧盤的結(jié)構(gòu)圖所示其穴缽縱、橫為經(jīng)緯排列, 所以缽苗的株、行間距均為。這種機(jī)械傳統(tǒng)的插秧機(jī)無(wú)法完成, 因此, 對(duì)其雙響螺旋軸和縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)。
1.1雙向螺旋進(jìn)給機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
秧箱、鏈箱、栽植臂等參數(shù)不變, 但移箱機(jī)構(gòu)參數(shù)中原機(jī)分秧決數(shù)為18次, 橫向進(jìn)給量15.6mm, 該項(xiàng)目分秧次數(shù)要求14次, 橫向進(jìn)給食為20mm, 橫向移動(dòng)總量為260mm, 為此必須改變工作箱中雙向螺旋軸的基本參數(shù)與相應(yīng)量的結(jié)構(gòu)見(jiàn)(圖1),由圖中可見(jiàn)在保證總移動(dòng)量260mm的情況下, 將螺距由30.6mm改為40mm, 軸徑也相應(yīng)加大, 由Φ26mm改為Φ35mm,其螺旋升角比原機(jī)還小見(jiàn)(圖2)。因此改變后增大了軸向推力,提高了螺旋軸的壽命。為此雙聯(lián)移動(dòng)套也相應(yīng)的作了變動(dòng)。工作箱內(nèi)其它部件均可通用。
1.2 縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
該機(jī)械要求縱向進(jìn)給量為20mm。主動(dòng)輪Φ38.4。, 轉(zhuǎn)60度角/次（原主動(dòng)軸）, 故其鏈傳動(dòng)增速比為1：2, 而且改變了原從動(dòng)軸工作的缺陷。如圖3所示。柵板式橡膠帶裝置位于栽植機(jī)秧箱下方的秧門附近正中央其帶面為柵板形, 封閉的柵板橡膠帶分別套在秧箱背面的兩根步進(jìn)軸的進(jìn)給輪上, 其動(dòng)力由工作箱箱出的擺動(dòng)力通過(guò)擺竹及棘輪機(jī)構(gòu)提供。橡膠柵板間間距與缽盤上的缽塊尺寸相吻合, 每排缽塊均與柵板嚙合, 并隨橡膠柵板帶前進(jìn)無(wú)相對(duì)滑差, 進(jìn)給準(zhǔn)確。柵板橡膠帶的兩邊各有一排等距型孔, 進(jìn)給輪爪插人其中。當(dāng)進(jìn)給輪轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度（一齒）時(shí), 通過(guò)輪爪撥動(dòng)膠帶前進(jìn)一步, 使秧缽盤被推進(jìn)一排均勻進(jìn)給, 確保栽植機(jī)構(gòu)準(zhǔn)確分秧。
SolidWorks三維設(shè)計(jì)過(guò)程：
圖2 三維設(shè)計(jì)流程圖
Fig 2 Flow chart of three-dimensional design
應(yīng)用Solidworks 進(jìn)行設(shè)計(jì)的步驟和方法[2], 是在建立三維實(shí)體模型的基礎(chǔ)上, 不斷改進(jìn)零件設(shè)計(jì)功能, 裝配關(guān)系合理；能進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬裝配； 進(jìn)行靜、動(dòng)態(tài)干涉檢查，產(chǎn)生裝配的爆炸圖和動(dòng)態(tài)裝配錄像文件等， 自動(dòng)生成二維工程圖, 線型粗細(xì)合理,尺寸標(biāo)注和一些相關(guān)的注釋符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，隨時(shí)可編輯。同時(shí)零件設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)和工程圖之間是全相關(guān)的, 高效地管理整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程, 提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量, 縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期, 提高了設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力。SolidWorks三維設(shè)計(jì)過(guò)程的流程圖如圖2所示。
缽育水稻栽秧機(jī)進(jìn)給機(jī)構(gòu)的三維設(shè)計(jì)
利用SolidWorks軟件對(duì)機(jī)器的各個(gè)非非標(biāo)準(zhǔn)零件進(jìn)行三維造型設(shè)計(jì)，其中包括機(jī)架總成、手輪、偏心輪、推桿、種箱、推桿連接板、容種板等構(gòu)件。標(biāo)準(zhǔn)零件如連接螺栓、螺母、軸承、銷軸等可以直接從標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)直接調(diào)取使用。然后將所設(shè)計(jì)的零件、部件及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)件利用相互間的裝配關(guān)系進(jìn)行組裝，裝配后得到機(jī)器的裝配體如圖3所示。得到裝配體后可以利用SolidWorks軟件“干涉”分析功能對(duì)機(jī)器進(jìn)行干涉檢驗(yàn)，如果發(fā)現(xiàn)零件間的干涉，軟件會(huì)提示干涉的零件名稱，同時(shí)在繪圖區(qū)顯示干涉位置。這時(shí)需要對(duì)相關(guān)零件進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?，直至機(jī)器干涉為零為止。修改零件的同時(shí)裝配體、零件和工程圖是相互關(guān)聯(lián)的，不需要對(duì)工程圖進(jìn)行單獨(dú)修改。最后完成工程圖紙，根據(jù)工程圖進(jìn)行零件的加工，然后對(duì)加工完成的零件進(jìn)行組裝。如果需要進(jìn)行仿真運(yùn)動(dòng)，可以對(duì)手輪進(jìn)行添加“旋轉(zhuǎn)馬達(dá)”動(dòng)力，使用物理模擬功能進(jìn)行計(jì)算模擬，得到機(jī)器的運(yùn)動(dòng)情況。
水稻植質(zhì)缽育移植技術(shù)要求移植機(jī)的縱向進(jìn)給和橫向進(jìn)給準(zhǔn)確到位, 同時(shí)分秧時(shí)秧盤處在秧門附近必須有剛性支撐, 以保證使用植質(zhì)缽育秧盤這種秧苗特殊栽體時(shí)的準(zhǔn)確分秧。為了滿足上述要求, 在我國(guó)現(xiàn)有普遍使用的插秧機(jī)上進(jìn)行了改進(jìn), 除了上節(jié)描述的縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)以外, 又增加了如圖4所示的秧盤定位支撐切割裝置。圖中1為秧盤、2.秧門、3.栽植臂攤.4正在分秧中的秧苗、5.護(hù)秧舌、6.秧箱、7.托板、8.秧盤定位支撐切割器。由于橫向進(jìn)給量與缽盤上缽塊的橫向間距相等, 但若秧箱上的缽
盤橫向自由度過(guò)大, 則嚴(yán)重影響栽植臂的準(zhǔn)確分插。專用橫向進(jìn)給分秧支撐切割裝置是由橫向?yàn)榈染嗯帕械? 并垂直與秧箱上平面從順縱向布局的若干鋼條組成, 其間距亦等于缽塊的橫向間距。該裝置位于秧箱的最下端秧門上方, 通過(guò)螺釘固定在秧箱上。當(dāng)植質(zhì)秧盤2縱向進(jìn)給時(shí), 兩個(gè)缽塊之間縫隙可沿支撐切割鋼條下滑, 同時(shí)缽盤橫向移動(dòng)自由度受到限制, 實(shí)現(xiàn)橫向定位。當(dāng)栽植臂4的分秧爪在秧門處分秧時(shí), 其缽塊因其兩側(cè)有鋼條支撐, 便形成有支撐切割, 從而避免了缽塊連帶現(xiàn)象, 使其順利分秧并植人田間, 保證立苗度和均勻度。
結(jié)語(yǔ)：
推桿式水稻缽育播種機(jī)的優(yōu)越性，主要有以下幾點(diǎn)：節(jié)省大量?jī)?yōu)良種子，有利于機(jī)械化。由于精密播種用種量少，節(jié)省了輔助作業(yè)的勞動(dòng)量以及種子的保管、貯存、清選、運(yùn)輸和拌藥等工作量，并減少了物資消耗。幼苗分布均勻，通風(fēng)透光性好。能充分利用土壤的營(yíng)養(yǎng)和水分；苗期發(fā)育好，達(dá)到齊，壯，勻。精播行距準(zhǔn)確，苗帶成線，偏差較小。
SolidWorks是一種專門用于機(jī)械設(shè)計(jì)的三維特征造型軟件, 它功能強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單, 并且具有較強(qiáng)的開放性, 能縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期, 并減少新產(chǎn)品投放市場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn), 為新產(chǎn)品快速占領(lǐng)市場(chǎng)提供保證, 因此, 也越來(lái)越受到工程設(shè)計(jì)人員的歡迎。本文利用SolidWorks軟件進(jìn)行推桿式水稻缽育播種機(jī)設(shè)計(jì), 與以往二維設(shè)計(jì)相比, 縮短了設(shè)計(jì)周期, 減少了設(shè)計(jì)費(fèi)用, 大大提高設(shè)計(jì)的精確性。
參考文獻(xiàn):
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［6］李益民主編，機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社，2004
[6] 孫桓 陳作模主編，機(jī)械原理，高等教育出版社，2001
[7] 濮良貴 紀(jì)名剛主編，機(jī)械設(shè)計(jì)，高等教育出版社，2001
[8] <機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)>編委會(huì)編，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社2005
[9] 成大先主編,機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè),化學(xué)工業(yè)出版社,2004
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
1．對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語(yǔ)：
2．對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測(cè)：
指導(dǎo)教師：
年 月 日
所在專業(yè)審查意見(jiàn)：
負(fù)責(zé)人：
年 月 日
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