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16屆畢業(yè)設(shè)計 果園開溝施肥機的設(shè)計 學生姓名 張盼 學 號 8031212325 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 16-3 指導老師 李平 日 期 2016.05 塔里木大學機械電氣化工程學院制 前 言 隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，葡萄、紅棗已成為兵團優(yōu)勢林果經(jīng)濟發(fā)展和職工增收致富的新亮點和支柱產(chǎn)業(yè)。兵團目前葡萄的栽培面積為4.8萬公頃，紅棗的栽培面積為10.9萬公頃；但在葡萄、紅棗栽培過程中機械化生產(chǎn)水平還不高，果樹的施肥主要依靠人工作業(yè)，作業(yè)效率低，勞動強度大，施肥難以保證均勻。采用果園開溝施肥機來代替人工開溝施肥，不但可以節(jié)省大量勞動力，提高作業(yè)效率降低生產(chǎn)成本，而且開溝與施肥質(zhì)量也比人工要好。為了確保開溝施肥質(zhì)量、提高作業(yè)效率、降低生產(chǎn)成本就需要一種作業(yè)性能穩(wěn)定的開溝施肥機具。因此，符合生產(chǎn)要求的果園開溝施肥機在國民經(jīng)濟中具有重要的現(xiàn)實意義。 關(guān)鍵詞：林果經(jīng)濟；開溝與施肥；作業(yè)效率；均勻 目 錄 1 緒論 1 1.1 果園開溝施肥機的理論和意義 1 1.2 果園開溝施肥機研究現(xiàn)狀 1 1.3重點研究的關(guān)鍵問題及解決思路 2 2 果園開溝施肥機總體結(jié)構(gòu)及工作原理 2 2.1 果園開溝施肥機的總體結(jié)構(gòu) 2 2.2 果園開溝施肥機的基本參數(shù)與工作原理 4 3 果園開溝施肥機關(guān)鍵部位的設(shè)計 5 3.1 開溝裝置的設(shè)計 5 3.2 開溝傳動系統(tǒng)的設(shè)計 7 3.3 施肥傳動系統(tǒng)的設(shè)計 8 3.4 覆土裝置的設(shè)計與造型 9 4 主要零件的計算與校核 10 4.1鏈輪的選型與設(shè)計計算 10 4.2鏈輪軸的設(shè)計計算與校核 12 4.3開溝傳動軸的設(shè)計計算與校核 14 5特殊零件的設(shè)計 16 5.1覆土圓盤斜度調(diào)節(jié)裝置的設(shè)計 16 5.2排肥絞龍的設(shè)計 17 5.3傳動箱箱體的設(shè)計 19 總 結(jié) 21 致 謝 22 參考文獻 23 塔里木大學畢業(yè)設(shè)計 1 緒論 1.1 果園開溝施肥機的理論和意義 隨著我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，特色林果業(yè)己成為農(nóng)民致富的一條重要渠道，傳統(tǒng)的種植模式導致果園種植密度大，果樹矮化，果樹間距小，不利于現(xiàn)有機具通行。果樹的開溝施肥作為果樹保質(zhì)增產(chǎn)的必要園藝環(huán)節(jié)，目前基本還處于人工作業(yè)階段。兵團目前葡萄的栽培面積為4.8萬公頃，紅棗的栽培面積為10.9萬公頃；但在葡萄、紅棗栽培過程中機械化生產(chǎn)水平還不高，尤其缺乏專用配套的果園開溝施肥機具。人工開溝施肥，勞動強度大，工作效率低，施肥均勾度差；果園開溝施肥機在國民經(jīng)濟中具有重要的現(xiàn)實意義，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。首先，能降低果農(nóng)勞動強度。果園開溝施肥機不僅能大大降低果農(nóng)勞動強度，改善生產(chǎn)條件，還能解決勞動力季節(jié)性短缺的問題。其次，能提高農(nóng)業(yè)資源利用率。利用機器對果樹樹進行施肥，施肥均勻，能提高肥料的利用率，還能減少肥料對水土資源的污染，保護生態(tài)環(huán)境。再次，提供優(yōu)質(zhì)和安全的果品。果樹機械的應(yīng)用，能很好的控制果樹生產(chǎn)過程中的施肥用量，降低化肥在土壤中的殘留量。在葡萄、紅棗施肥作業(yè)環(huán)節(jié)，除了采用人工開溝、施肥外，僅部分使用了犁鏵式開溝機輔助開溝作業(yè)，仍然需要人工完成施肥及埋溝填平工作。這樣不僅浪費了大量的人力、無力，而且效率較低。因此果園開溝施肥聯(lián)合作業(yè)機對于生產(chǎn)具有非常重要的現(xiàn)實意義。 1.2 果園開溝施肥機研究現(xiàn)狀 國內(nèi)外的開溝機從工作原理上主要分為鏵式犁開溝機、旋轉(zhuǎn)開溝機和鏈刀式開溝機。在國外，開溝機主要用于土方施工，如美國Gunter＆Zimmerman公司生產(chǎn)的輪盤式開溝機主要用于開設(shè)墻基、鋪設(shè)水電管網(wǎng)、灌溉和光纜;歐洲Northland Trenching公司代理的 Inter－drain1622HT 型刀鏈式開溝機可以將挖出的泥土輸送到機器兩側(cè)或一側(cè)。我國對開溝機的研究開發(fā)主要用在有機肥開溝機方面。2000 年,東北農(nóng)業(yè)大學研制的1KL－100型立式螺旋開溝機可以在旱田及水田地挖溝，作業(yè)后溝壁平整、溝內(nèi)殘土少。2005年12月，云南農(nóng)業(yè)大學研制的1KS－22型雙軸開溝機采用雙軸立式結(jié)構(gòu)，可以同時完切土和拋土進行開溝作業(yè)。2009年2月，農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)機械化研究所研制了lK－40型偏置式果園開溝機，主要用于果園施肥溝、種樹開溝。但是，上述機型都不能適應(yīng)兵團林果(葡萄、紅棗)的施作業(yè)。 固定工作部件型最常見的是摔式開溝機，該開溝機具有結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)率高、成本低等優(yōu)點，但結(jié)構(gòu)笨重，工作時牽引阻力大，開的溝形需要人工修理。其應(yīng)用于農(nóng)田水利是在上個世紀年代，到年代中期，又逐漸被圓盤式開溝器所取代，當前主要應(yīng)用于一些經(jīng)濟作物的播種（陸欣，和海底開溝管理（遲令寶，等領(lǐng)域。旋轉(zhuǎn)工作部件型又稱旋轉(zhuǎn)開溝機，形式有多種，常見的有圓盤開溝機，根據(jù)圓盤的數(shù)目又可分為單圓盤和雙圓盤開溝機，該種類型的開溝機都是用一個旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子切削土壤開溝，一般功率消耗比較大。非連續(xù)旋轉(zhuǎn)工作部件的開溝機主要用于工程機械，常見的有挖掘機，該種機型生產(chǎn)率低、體積龐大、功耗大、成本高，一般應(yīng)用于大型排灌工程。 目前，兵團葡萄、紅棗種植行距 3～4m，普遍采用矮、密的種植模式，要求開溝施肥機具必須適應(yīng)在狹小空間作業(yè)的條件，且最大40cm，深度可調(diào)整，開溝距作物根莖 50～80cm。針對兵團在果園經(jīng)濟作物葡萄、紅棗種植模式及在施肥過程中人工成本高、用工量大、強度高、生產(chǎn)效率低等問題，提出了此果園開溝施肥機。 1.3重點研究的關(guān)鍵問題及解決思路 開溝裝置是開溝施肥機的關(guān)鍵部件，此外，施肥裝置和覆土裝置也是設(shè)計的重點。 ⑴開溝裝置設(shè)計 開溝裝置是本機的主要工作部件，主要由開溝刀盤和開溝刀組成。開溝刀盤回轉(zhuǎn)半徑取決于刀軸傳動箱尾部圓角半徑、最大開溝深度及開溝機處于最大開溝深度時傳動箱底部離地間隙［8］。在滿足開溝深度要求的前提下，開溝圓盤工作半徑越小，整機結(jié)構(gòu)越緊湊，消耗的功率越小。通過計算得到合適的尺寸。 ⑵開溝傳動設(shè)計 果園開溝施肥聯(lián)合作業(yè)機采用拖拉機動力輸出軸輸出動力驅(qū)動傳動機構(gòu)，通過萬向節(jié)、齒輪箱帶動開溝刀軸、開溝刀轉(zhuǎn)動，達到開溝的目的。設(shè)計合適的傳動箱、齒輪和軸的尺寸。 ⑶施肥傳動設(shè)計 此果園開溝施肥聯(lián)合作業(yè)機地輪和地輪鏈輪是作為一個整體裝配的。當機具前進時，地輪和地輪鏈輪同時轉(zhuǎn)動，地輪鏈輪通過鏈傳動帶動肥料箱中的絞龍轉(zhuǎn)動實現(xiàn)排肥作業(yè)。準確實際鏈輪、鏈條和絞龍葉片方向。 ⑷覆土裝置設(shè)計 覆土的質(zhì)量與覆土圓盤的傾斜角度有密切的關(guān)系，要得到合適的傾斜角度需使覆土圓盤能在兩個維度里旋轉(zhuǎn)。 2 果園挖溝機總體結(jié)構(gòu)及工作原理 2.1 果園挖溝機的總體結(jié)構(gòu) 果園開溝施肥聯(lián)合作業(yè)機主要由機架、圓盤開溝裝置、施肥裝置、埋溝覆土裝置、傳動系統(tǒng)和地輪限深裝置等部分組成，如圖1所示。 1.機架 2.傳動箱 3.肥料箱 4.排肥傳動裝置 5.地輪限深裝置 6.覆土裝置 7.排肥裝置 8.開溝裝置 圖2-1 開溝施肥機整體結(jié)構(gòu)圖 三維立體圖如下。 圖2-2 總裝圖 2.2 果園開溝施肥機的基本參數(shù)與工作原理 ⑴果園開溝施肥機基本參數(shù) 表2-1 果園開溝施肥機基本參數(shù) 項目 單位 參 數(shù) 整機尺寸( 長×寬×高) mm 2824×1210×1771 肥箱尺寸( 長×寬×高) mm 1080×1100×710 配套動力 kw ≥40.45 掛結(jié)形式 三點懸掛 肥箱容積 m ≥0.5 開溝深度 mm 200 ～ 400 作業(yè)速度 km/h ≥1 純工作小時生產(chǎn)率 hm/h ≥0.5 ⑵果園開溝施肥機的工作原理 作業(yè)時，拖拉機懸掛裝置與機架三點懸掛聯(lián)接，整機質(zhì)量由拖拉機承擔。 圖2-3 懸掛架 拖拉機的動力輸出軸通過萬向聯(lián)軸器與傳動箱相連，傳動箱內(nèi)有兩個錐齒輪及三個直齒輪（如圖2-4所示），將動力通過開溝傳動軸傳至開溝刀盤，刀盤旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)開溝。開溝傳動系統(tǒng)如圖2-5所示。 圖2-4 傳動箱 圖2-5 開溝傳動系統(tǒng) 當機具前進時，地輪和地輪鏈輪同時轉(zhuǎn)動，地輪鏈輪通過鏈傳動帶動肥料箱中的絞龍轉(zhuǎn)動實現(xiàn)排肥作業(yè)。如圖2-6所示。 圖2-6 排肥傳動系統(tǒng) 如圖2-7所示的覆土裝置將土回填入溝內(nèi)，完成整個作業(yè)過程。 圖 2-7 覆土裝置 3 果園開溝施肥機關(guān)鍵部位的設(shè)計 3.1開溝裝置的設(shè)計 開溝裝置是本機的主要工作部件，主要有開溝刀盤和開溝刀組成，如圖3-1所示。開溝刀盤回轉(zhuǎn)半經(jīng)取決于刀軸傳動箱尾部圓半徑r、最大開溝深度及開溝機處于最大開溝深度是傳動箱底部離地間隙。其數(shù)學表達式為 Ｒ≥r++ (3-1) 其中，各項參數(shù)為: r = 90mm，=400mm，=10mm。 將上述參數(shù)帶入后可得: Ｒ≥500mm 在滿足開溝深度要求的前提下，開溝圓盤工作半徑越小，整機結(jié)構(gòu)越緊湊，消耗的功率越小，故取開溝圓盤裝置回轉(zhuǎn)半徑為 500mm。為了使土粒能夠順利拋出，切土刀的最大線速度通常在5～ 12m/s范圍內(nèi)選取。該機開溝刀盤回轉(zhuǎn)直徑為D=2R =1000mm，可求得刀盤轉(zhuǎn)速n=≈133.76～286.62r/min。取較大值時,拋土較遠而均勻，并有利于切斷土中作物殘根等，但功耗較大、生產(chǎn)率降低。由于開溝深度較深，為了使開溝后土?？梢皂樌麙伋觯∏邢骶€速度為11.5m/s，求得刀盤轉(zhuǎn)速為219r/min。 圖3-1 開溝裝置 土壤容重是土壤在未破壞的自然結(jié)構(gòu)下，單位容積中的重量，通常以表示。土壤容重大小反映土壤結(jié)構(gòu)、透氣性、透水性能以及保水能力的高低，一般耕作層土壤容重1～1.8103N/m3，土層越深則容重越大。 被甩拋土壤與溝道土壤的摩擦功耗： （3-2） 其中：代表土壤的內(nèi)摩擦系數(shù)，見表2-3。 表2-3 土壤摩擦系數(shù) 土壤名稱 內(nèi)摩擦系數(shù) 外摩擦系數(shù) 砂 0.58一0.75 0.73 粘土 0.7一1 0.5一0.75 小塊礫石 0.9一1.1 — 泥土灰 0.75一1 0.6一0.75 飽含水分的粘土 0.18一0.42 — 碎石 0.9 0.84 開溝刀移動土壤的功耗 （3-3） 其中：代表土壤阻力系數(shù)，對大多數(shù)土壤取4～5 代表移動土壤到開溝邊的最大距離，一般取0.4～0.5，本文取0.4 則開溝裝置總功耗為： （3-4） 3.2 開溝傳動系統(tǒng)的設(shè)計 果園開溝施肥機采用拖拉機動力輸出軸輸出動力驅(qū)動傳動機構(gòu)，通過萬向節(jié)、齒輪箱帶動開溝刀軸、開溝刀轉(zhuǎn)動，達到開溝的目的。開溝傳動系統(tǒng)簡圖如圖3-2所示，各齒輪的齒數(shù)分別為Z2= 24，Z1= 17，Z3= 17，Z4= 24，Z5= 30。開溝刀盤轉(zhuǎn)速為219r /min，拖拉機輸出轉(zhuǎn)速取540r /min，則總傳動比i總≈2.47。 1. Ⅱ軸錐齒輪Z2 2.Ⅰ軸錐齒輪Z1 3.萬向節(jié) 4.齒輪箱 5.Ⅱ軸直齒輪Z3 6.Ⅲ軸輪Z4 7.Ⅳ軸直齒輪Z5 8.聯(lián)軸器 9.開溝裝置 圖3-2 3.3 施肥傳動系統(tǒng)的設(shè)計 果園開溝施肥聯(lián)合作業(yè)機地輪和地輪鏈輪是作為一個整體裝配的。當機具前進時，地輪和地輪鏈輪同時轉(zhuǎn)動，地輪鏈輪通過鏈傳動帶動肥料箱中的絞龍轉(zhuǎn)動實現(xiàn)排肥作業(yè)。按每667施肥量 1 000kg、行距3.5m計算，開溝施肥時每米施肥量約為5.23kg，在連續(xù)施肥的情況下，機具前進一個株距時，絞龍生產(chǎn)率為 Q =vg/S (3-2) 其中，v為機具的前進速度，v=1km/h;g為施肥量,g=3.3kg /株;S為機具前進距離，S=0.633m。代入各參數(shù),計算得Q=5.21t/h。 絞龍轉(zhuǎn)速的計算公式為 n=Q/( 47D2scγΦ) (3-3) 其中，Q為鉸龍生產(chǎn)率Q=5.21t/h;D為螺旋葉片直徑選取D=0.15m;s為螺旋葉片的螺距,選取s= 0.15m;c 為傾斜修正系數(shù)，傾斜角度≤5°時,c=0.9;γ為物料的容重，取γ=0.8t/m3;Φ為充滿系數(shù)，選取Φ=0.8。計算得n=57.02r/min。取地輪直徑d=380mm，地輪線速度(即拖拉機前進速度) 為1km/h，由此計算得地輪轉(zhuǎn)速n0=50.28r/min,則地輪傳動的傳動比i=n/n0=1.14。因此,設(shè)計施肥傳動個鏈輪齒數(shù)為: Z2= 24，Z1= 17，Z3= 17，Z4= 24，Z5= 30。地輪鏈輪 Z6=23，中間過渡鏈輪和鉸龍鏈輪為 Z7=Z8=Z9=20。施肥傳動系統(tǒng)簡圖如圖3-3所示。 1. Ⅱ軸錐齒輪Z2 2.Ⅰ軸錐齒輪Z1 3.萬向節(jié) 4.齒輪箱 5.Ⅱ軸直齒Z3 6. Ⅲ軸直齒輪Z4 7.Ⅳ軸直齒輪Z5 8.聯(lián)軸器 9.開溝裝置 圖 3-3 3.4 覆土裝置的設(shè)計與造型 開溝施肥機開溝并施肥后由覆土裝置將溝填平，要保證覆土質(zhì)量，覆土圓盤需要有合適的斜度。要滿足此斜度，需使覆土圓盤能在兩個維度里旋轉(zhuǎn)。以圖3-4所示零件為核心，將覆土裝置設(shè)計為圖3-5所示，這種結(jié)構(gòu)使覆土圓盤既能在x-y平面內(nèi)左右轉(zhuǎn)動，自身又能沿轉(zhuǎn)桿360度旋轉(zhuǎn)，可以充分滿足覆土圓盤需要的斜度。 圖3-4 二級調(diào)節(jié)桿 圖3-5 覆土裝置 4 主要零件的計算與校核 4.1鏈輪的選型與設(shè)計計算 鏈輪：帶嵌齒式扣鏈齒的輪子,用以與節(jié)鏈環(huán)或纜索上節(jié)距準確的塊體相嚙合一種實心或帶輻條的齒輪,與滾子鏈嚙合以傳遞運動。 ⑴鏈條參數(shù)根據(jù)GB1243.1-83 鏈條參數(shù)見表4-1。 表4-1 鏈條參數(shù) 鏈條節(jié)距 鏈條滾子外徑 內(nèi)鏈板高度 鏈條排距 內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬 44.45 25.4 14.97126 48.87 25.22 圖4-1 鏈條 ⑵鏈輪參數(shù) 如圖4-1鏈輪模型，計算得出鏈輪參數(shù)見表4-2所示。 表4-2 鏈輪參數(shù) 鏈輪齒數(shù) 鏈輪節(jié)距 鏈輪節(jié)圓直徑 鏈輪齒側(cè)凸緣直徑 鏈輪齒寬 15 44.45 213.7927 163 24 12 44.45 171.7416 120 24 13 44.45 185.7379 135 24 18 44.45 255.9774 206 24 圖4-2鏈輪模型 選定主動鏈輪齒數(shù)13，從動鏈輪齒數(shù)11。鏈條和鏈輪關(guān)鍵參數(shù)的計算過程如下鏈速： 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 4.2鏈輪軸的設(shè)計計算與校核 ⑴軸的選擇 表3-1軸的常用材料及主要力學性能 材料及熱處理 毛坯直徑mm 硬度HBS 強度極限 /MPa 屈服強度 /MPa 彎曲疲勞極限 /MPa 應(yīng)用說明 45正火 100 149 -187 520 270 250 有較好的塑性和適當?shù)膹姸?，可做一般曲軸、轉(zhuǎn)軸等 選取軸的材料為45碳素鋼，正火處理。 ⑵根據(jù)地輪的轉(zhuǎn)動速度得輸出為 ， （4-1) ⑶求作用在軸上的力 已知軸的直徑為=50㎜。 圓周力： （4-2） 徑向力： （4-3） 法向力: ⑷強度校核 查閱機械設(shè)計手冊可知此軸在挖溝的過程中主要受到的是轉(zhuǎn)矩，根據(jù)設(shè)計手冊可得到公式： （4-4） 由設(shè)計參數(shù)我們可設(shè)功率為15kW，鏈條速度為1m/s，由v=rw取A=107，該軸材料為45鋼 所以得到 ≥50mm 已知：，， 圓周力： 徑向力： 取折合系數(shù)，代入上式得 計算危險截面處軸的直徑 軸材料為45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，查得 ，查的許用彎曲應(yīng)力 ， 考慮到鍵槽對軸的削弱，將d值加大4％，故 ， 粗取軸徑為60，軸一為低速軸，合適，安全。 4.3開溝傳動軸的設(shè)計計算與校核 ⑴輸入高速軸的，、 ⑵求作用在齒輪上的力 因為已知低速級小齒輪分度圓直徑為 圓周力： （4-5） 徑向力： 法向力： ⑶初步確定最小直徑 沒有特殊要求，選軸材料為45鋼，調(diào)制處理，HBS為：217～255 ⑷強度校核 已知：軸的結(jié)構(gòu)如下頁圖， 圓周力： 徑向力： 作用在軸左端帶輪上外力: 徑向力： 作用在軸左端帶輪上外力 ?垂直面的支承反力 ?水平面的支承反力 ?F力在支點產(chǎn)生的反力 根據(jù)設(shè)計參數(shù)可得：主動鏈輪的扭矩： M=FR=PR/v=15KN×273mm=4095Nm 該軸為實心軸，查閱設(shè)計手冊計算其極慣性矩和抗扭截面模量分別： Jp=0.1D4=51.2cm2 (4-6) Wn= 扭轉(zhuǎn)強度條件： 由于采用的45鋼做材料 代入數(shù)據(jù)進行計算 顯然滿足條件。這里我們不進行扭轉(zhuǎn)剛度條件校核因為扭轉(zhuǎn)強度條件顯示極限應(yīng)力遠小于許用 應(yīng)力。 5特殊零件的設(shè)計 5.1覆土圓盤斜度調(diào)節(jié)裝置的設(shè)計 果園中被開溝器甩出來的土需要覆土裝置回填進施肥后的溝壑中，以滿足覆土厚度的要求。目前常用的覆土器有刮板式、圓盤式、彈齒式、爪盤式、鏈環(huán)式等。前面兩種覆土器主要用于行距較寬、覆土量大、覆土嚴密等情況下，后面三種覆土器為全幅覆蓋，要用于行距較窄的條播施肥方式。 本設(shè)計的開溝施肥機開溝并施肥后由覆土裝置將溝填平，要保證覆土質(zhì)量，覆土圓盤需要有合適的斜度。要滿足此斜度，需使覆土圓盤能在兩個維度里旋轉(zhuǎn)。以圖5-2所示零件為核心，將覆土裝置設(shè)計為圖5-1所示，這種結(jié)構(gòu)使覆土圓盤既能在x-y平面內(nèi)左右轉(zhuǎn)動，自身又能沿轉(zhuǎn)桿360度旋轉(zhuǎn)，可以充分滿足覆土圓盤需要的斜度。 圖 5-1 二級調(diào)節(jié)桿 圖 5-2 覆土圓盤 工作時，開溝器開出的溝槽橫斷面為梯形，并將土壤拋用至溝兩邊，在兩邊分別形成兩行橫截面為三角形形狀的土堆。漫土裝置懸掛在手扶幵溝機后面，通過底座的限位螺栓的調(diào)節(jié)，使刮板與地面保持一定高度。兩塊弧形刮板呈“八”字形放置，刮板隨幵溝機向前推進，給兩邊的土一個里直于刮板內(nèi)側(cè)的正壓力，在正壓力的作用下，使兩邊的土向溝內(nèi)側(cè)移動，進入溝槽中，對肥料進行覆蓋，實現(xiàn)覆土功能。遇到起伏不平整地面時，刮板下端受到地面的作用力，刮板、限位套筒及導桿上移，使整個覆土裝置在滑槽內(nèi)卜移。由于整個覆土裝置與地面呈一定角度懸掛，在裝置整體上移的同時還會產(chǎn)生向前運動的趨勢，為了防止導桿卡死在山地相橘園開溝施肥機的設(shè)計與研究導套內(nèi)，故在導套內(nèi)裝有直線軸承，減少導桿與導套的摩擦。當恢復平地時，在壓賛的作用下，整個覆土裝置下移至初始狀態(tài)，實現(xiàn)仿形功能。如圖5-3所示。 圖 5-3 覆土裝置 5.2排肥絞龍的設(shè)計 作物施肥分為基肥、種肥和追肥?；视纸械追?，是在播種前施入地面的肥料，它的施肥方法主要有撒施法、條施法、穴施法和分層施肥法；種肥是在作物播種、栽培塊蓮或移植幼苗時使用的肥料，它的施肥方式主要有拌種法、浸種法、沾秧根法、蓋種肥法；追肥是在作物生育階段對其施加的肥料，主要以有機肥為主，追肥的方法有撒施法、條施法、穴施法、環(huán)施法和噴施法。根據(jù)施肥的方法不同，排肥器的種類也不一樣，本課題研究的施肥裝置主要用于山地果園的追肥，故主要以肥為主。常用的排肥器主要有以下幾種： ⑴外槽輪式排肥器 工作原理類似于外槽輪式排種器，肥箱下面裝有排肥盒，顆粒狀復合肥料重力作用下進入肥盒，排肥軸的轉(zhuǎn)動使肥盒內(nèi)的化肥從肥盒的槽輪中流出，該排肥器結(jié)構(gòu)簡單、排均勾穩(wěn)定，主要用于排施流動性較好的顆粒狀復合肥，排粉狀或潮濕的化肥時，容易堵塞槽輪，失去排肥能力。 ⑵星輪式排肥器 該排肥器的工作原理是利用星輪的旋轉(zhuǎn)將星齒間的化肥強制排出，其排肥穩(wěn)定變異系數(shù)的變化范圍為星輪的拆卸也很方便；為了便于清除殘存在肥箱內(nèi)的化肥，在肥箱底部裝有活頁式鉸鏈，可以直接打開箱底進行清理。 ⑶螺旋式排肥器 工作原理是利用排肥螺旋的回轉(zhuǎn)將肥料推入排肥肥管，排肥螺旋葉片有三種，分別是普通型、中空型和鋼絲彈簧型。該排肥器適用于一次性裝肥量較大的場合，排肥量小時，排肥的均勻性較差。 ⑷水平刮板式排肥器 工作原理是利用曲面刮板或者彈擊刮板在水平面上旋轉(zhuǎn)將化肥排出，主要用于碳酸氧銨等流動性差的化肥的排施，排肥穩(wěn)定性好，但排肥阻力大，不適用于流動性好的顆粒狀復合肥。 ⑸攪刀一撥輪式排肥器 該排肥器的結(jié)構(gòu)特點是利用攪刀筒和排肥輪兩部件的配合，一方面消除了碳銨在肥箱內(nèi)架空和堵塞的可能性；另一方面，利用強制排肥原理確保排肥量穩(wěn)定均勾（谷謁白，。該排肥器制造工藝簡單、通用性好，可以廣泛應(yīng)用于各種大型和小型的施肥機具上。 ⑹振動式排肥器 工作原理是利用凸輪的轉(zhuǎn)動帶動振動板不斷振動，使化肥在肥箱內(nèi)循環(huán)運動，并沿振動板斜面下滑至排肥口排出。該種排肥方式可消除肥箱內(nèi)化肥的“架空”，排肥量的大小由調(diào)節(jié)板調(diào)節(jié)。由于振動關(guān)系，肥箱內(nèi)肥料多少、粘結(jié)力以及肥料密度等因素對肥料排量影響較大，排肥量不穩(wěn)定。 該課題所研究的是用于果園果樹的追肥，肥料主要是流動性較好的顆粒狀復合肥，要求排肥器結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、通用性好，故選擇螺旋式排肥器。螺旋排肥絞龍如圖5-4所示。 圖 5-4 5.3傳動箱箱體的設(shè)計 本果園開溝施肥機開溝系統(tǒng)的動力源為拖拉機的動力輸出軸，拖拉機的動力通過傳動箱中兩個錐齒輪和三個直齒輪的作用，將動力傳至開溝傳動軸，繼而帶動開溝刀盤按要求的速度轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)開溝。 傳動箱的箱體分為兩部分，一部分在機架上部，一部分在機架下部。兩部分配合起來的總箱體如圖5-5所示。 通過計算，準確設(shè)計出兩傳動箱的長、寬、高及傳動箱上各軸承座的位置，由此實現(xiàn)各齒輪的密切陪合，高效、準確地將拖拉機動力輸出軸的動力傳遞至開溝刀盤。 圖 5-5 傳動箱（總） 總 結(jié) 馬上就要走出校門，畢業(yè)設(shè)計是我們離開學校前的最后一門課程，也是對大學四年來所學知識及我們自身能力的總結(jié)和考驗。 本文以果園主要果樹（葡萄、紅棗等）為研究和服務(wù)對象，針對其矮化、密植的種植特點，以功耗低、可操作性好為目標，結(jié)合專業(yè)知識以及實踐基礎(chǔ)，提出了一種果園開溝施肥聯(lián)合作業(yè)機具。本機具有以下特點： （1） 本機器結(jié)構(gòu)簡單、緊湊,各個零件的要求較低，便于生產(chǎn)加工； （2）該機器工作可靠，能較好地滿足果園的開溝和施肥工作，在田間作業(yè)時對土壤的要求不高，對于沙土地的實際條件，可以實現(xiàn)較高的工作效率。 本文介紹的果園開溝施肥機成本低，效率較高，和小型四輪拖拉機配合使用，具有操作簡單，占地面積小等諸多優(yōu)勢。能較好的滿足承包戶的經(jīng)濟要求，以及實際生產(chǎn)要求。 致 謝 非常感謝李平老師在我大學的最后學習階段——畢業(yè)設(shè)計階段給我的指導，從最初的定題，到資料收集，機械設(shè)計，到寫作、修改，到論文定稿，她都給了我耐心的指導和無私的幫助。 前段時間李老師因身體不適而住院，但她雖然身在醫(yī)院，卻依然心系我們，仍然不忘指導我們的畢業(yè)設(shè)計。李老師這種無私奉獻的敬業(yè)精神令人欽佩，在此對李老師表示深深的謝意和敬佩！同時，感謝所有任課老師和所有同學在這四年來給自己的指導和幫助，是他們教會了我專業(yè)知識，教會了我如何學習，教會了我如何做人。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進步，在此向他們表示我由衷的謝意。 通過這一階段的努力，我的畢業(yè)論文終于完成了。畢業(yè)設(shè)計這項工作，總體來說，是一項艱巨的任務(wù)。大學生活即將結(jié)束，在大學階段，我在學習上和思想上都受益非淺，這除了自身的努力外，與各位老師、同學和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵是分不開的。 寫作畢業(yè)論文是一次再系統(tǒng)學習的過程，畢業(yè)論文的完成，同樣也意味著新的學習生活的開始。我將銘記我曾是一名塔大學子，在今后的工作中把塔大的優(yōu)良傳統(tǒng)發(fā)揚光大。 “自強不息，求真務(wù)實”！ 參考文獻 [1]生產(chǎn)建設(shè)兵團統(tǒng)計局，國家統(tǒng)計局兵團調(diào)查總隊．生產(chǎn)建設(shè)兵團統(tǒng)計年鑒2014[M].北 京:中國統(tǒng)計出版社,2014． [2]尹大慶,韓永俊,張建平.工程開溝機工作機理的研究[J].農(nóng)機化研究2003(3):77－78． [3]袁京生,陳坤.國外開溝機技術(shù)現(xiàn)狀及產(chǎn)品特點[J].工程機械與維修,2011(6):150－151． [4]李德勝,郭輝.果園施肥開溝機的研究現(xiàn)狀[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備,2011(6):53－55． [5]韓永俊，尹大慶,馮江,等.1KL－100 型立式螺旋開溝機的設(shè)計[J].農(nóng)機化研究，2000(4):66－ 68． [6]張汝坤,吳福明,冉國偉，等.1KS－22 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