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塔里木大學(xué) 畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 開題報(bào)告 課題名稱 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 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 班 指導(dǎo)教師 肖愛玲 起止時(shí)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(bào)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(duì)課題所涉及的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 4 本課題需要重點(diǎn)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(jì)劃 7 主要參考文獻(xiàn) 不少于 7 篇 二 本報(bào)告必須由承擔(dān)畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 課題任務(wù)的學(xué)生在接到 畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 任務(wù)書 的兩周內(nèi)獨(dú)立撰寫完成 并交指導(dǎo)教師審 閱 三 開題報(bào)告要求手寫體 字?jǐn)?shù)在 3000 字以上 由學(xué)生在本報(bào)告冊 內(nèi)填寫 頁面不夠可自行添加 A4 紙張 四 每個(gè)畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 課題須提交開題報(bào)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(duì) 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(duì)實(shí)現(xiàn)大蔥移栽機(jī) 械化的要求越來越迫切 同時(shí)對(duì)移栽機(jī)的性能要求也越來越高 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 二 本課題所涉及的問題在國內(nèi) 外 研究現(xiàn)狀及分析 對(duì)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(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(shí) 吊杯始終垂 直地面 并隨著圓盤轉(zhuǎn)動(dòng) 當(dāng)?shù)醣?轉(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)定位置時(shí) 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(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(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(duì)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(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 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(duì)課題所涉及的任務(wù)要求及實(shí)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(shí)窩根 國內(nèi)雖也有對(duì)大蔥移栽機(jī)的研制 但是蔥 苗入溝時(shí)不能保證零速投苗 會(huì)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(jì)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(jì) 為了實(shí)現(xiàn)大蔥移栽時(shí)的零速投苗 選擇合適的傳動(dòng)方案 進(jìn) 行理論計(jì)算 2 移栽機(jī)核心部分為喂苗和投苗機(jī)構(gòu)兩個(gè)部分 輸送鏈的運(yùn)行平穩(wěn)性直接影響到苗夾取 苗的準(zhǔn)確性 3 對(duì)于移栽機(jī)主要的零部件進(jìn)行動(dòng)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(jì)的合理性 4 根據(jù)分析結(jié)果 對(duì)方案進(jìn)行改善 進(jìn)行樣機(jī)試制 進(jìn)行田間試驗(yàn) 四 本課題需要重點(diǎn)研究的 關(guān)鍵的問題及解決的思路 本課題研究的重點(diǎn)是投苗機(jī)構(gòu) 主要問題是 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 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 苗夾和輸送帶 苗夾安裝在輸送帶的 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閉 通過兩導(dǎo)軌之間的距離來實(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)的繼續(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 苗夾隨投苗輸送帶繼續(xù)運(yùn)動(dòng) 當(dāng)苗夾轉(zhuǎn)過 90 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 逐漸打開放開蔥苗 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 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(jì)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(qǐng)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(jì)算方法及公式等進(jìn)行計(jì)算校核 六 完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)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(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 撰寫設(shè)計(jì)說明書 對(duì)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(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(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(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 撓性圓盤式大蔥移栽機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與試驗(yàn)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