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12 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)
果園有機(jī)肥施肥機(jī)
設(shè)計(jì)說(shuō)明書
學(xué)生姓名
學(xué) 號(hào)
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) 12-1
指導(dǎo)教師
日 期 2012.6
塔里木大學(xué)教務(wù)處制
前 言
我國(guó)作為一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，正面臨這大戰(zhàn)經(jīng)濟(jì)和保護(hù)資源與環(huán)境的雙重任務(wù)，但在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)常常會(huì)導(dǎo)致環(huán)境破環(huán)與資源的浪費(fèi)。
在所有產(chǎn)業(yè)中，農(nóng)業(yè)與資源環(huán)境的關(guān)系最為密切和特殊，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)既可以保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境，也可能對(duì)環(huán)境造成重大破壞并浪費(fèi)大量資源。如不當(dāng)?shù)母髟斐伤亮魇В贿^(guò)度種植與放牧使土壤地力下降；過(guò)量的施用化肥和不當(dāng)?shù)墓喔绕茐牧送寥澜Y(jié)構(gòu)，加速了次生鹽漬化，使土壤生產(chǎn)能力日益下降，而為了維持農(nóng)田眼前的生產(chǎn)，愈益依賴于化肥，如此反復(fù)的惡性循環(huán)，導(dǎo)致土壤生態(tài)環(huán)境的惡化；為了防止有害生物的危害，大量使用化學(xué)農(nóng)藥和除草劑，雖然暫時(shí)控制住了病蟲草的危害，保住了產(chǎn)量，但與此同時(shí)，殺滅了天敵，破壞了自然界動(dòng)物區(qū)系及昆蟲、微生物與植物之間的生態(tài)平衡，有害生物抗藥性逐漸增強(qiáng)，最終會(huì)導(dǎo)致病蟲害的暴發(fā)，甚至達(dá)到難以控制的地步；此外，森林和草原面積的減少使風(fēng)沙加劇，人類生存環(huán)境更加惡化，農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展受到嚴(yán)重威脅；理有甚者，農(nóng)藥、化肥的濫用不僅污染了大氣、土壤與河流，也直接威脅到我們的食品安全等等，這些問(wèn)題使發(fā)展經(jīng)濟(jì)與保護(hù)環(huán)境的矛盾越來(lái)越尖銳。目前人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到發(fā)展經(jīng)濟(jì)不能以犧牲人類賴以生存的環(huán)境為代價(jià)，世界各國(guó)都在積極探討既能實(shí)現(xiàn)發(fā)展目標(biāo)，又能保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境的途徑，尋求農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展之路，而發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)是解決這一矛盾的重要途徑。
根據(jù)聯(lián)邦德國(guó)農(nóng)業(yè)部的農(nóng)業(yè)年度報(bào)告，以有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式從事生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)企業(yè)的多年平均純收入水平，無(wú)論是按單位土地利用面積、單位勞動(dòng)力還是農(nóng)戶計(jì)算，均至少不低于以常規(guī)方式生產(chǎn)的同類農(nóng)業(yè)企業(yè)。這主要是因?yàn)橛袡C(jī)農(nóng)業(yè)的企業(yè)通過(guò)投入較多勞動(dòng)的方法，自己來(lái)進(jìn)行土地肥力保護(hù)和植物保護(hù)工作（而常規(guī)農(nóng)業(yè)則是通過(guò)購(gòu)入化肥與農(nóng)藥來(lái)"購(gòu)入"土地肥力和植物保護(hù)），并且用自己所生產(chǎn)出來(lái)的飼料而不是購(gòu)入飼料。這就是說(shuō)，其生產(chǎn)的購(gòu)入物資成本較低。
目前，林果業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)了林果產(chǎn)品品種的提升，促進(jìn)了林果業(yè)的經(jīng)濟(jì)的提高，尤其是在南疆地區(qū)，林果業(yè)的發(fā)展迅速。紅棗，核桃，巴旦木等食品每年的播種面積成直線上升。但是有許多工序的成本太高，不利于南疆的擴(kuò)大規(guī)模生產(chǎn)。從簡(jiǎn)單的方面來(lái)說(shuō)，大多數(shù)的果農(nóng)還在使用傳統(tǒng)的施肥機(jī)械，沒(méi)有成熟的果園有機(jī)肥施肥機(jī)械。單靠人工施肥，容易造成肥料的浪費(fèi)和生產(chǎn)成本的增加，不利于提高果農(nóng)們的收入。
目 錄
1 項(xiàng)目概況 1
1.1 研究對(duì)象及內(nèi)容 1
1.2 研究目的 1
1.3 可行性分析 1
1.4研究現(xiàn)狀 1
1.4.1國(guó)外的施肥機(jī)械 2
1.4.2國(guó)內(nèi)的施肥機(jī)械 2
2動(dòng)力源的選擇 3
3機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 3
3.1開溝器的設(shè)計(jì) 3
3.2牽引桿的設(shè)計(jì) 4
3.3肥箱的設(shè)計(jì) 4
3.3.1肥箱大小的確定 5
3.4車廂橫梁和縱梁的選取 5
3.5旋耕刀工作示意圖 5
3.6輸肥軸的設(shè)計(jì) 6
3.7傳動(dòng)鏈和鏈輪的設(shè)計(jì) 7
3.8覆土塊的設(shè)計(jì) 9
3.9十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器如下圖： 10
3.10總裝圖 11
4設(shè)計(jì)小結(jié) 11
總 結(jié) 12
致 謝 13
參考文獻(xiàn) 14
塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)
1 項(xiàng)目概況
1.1 研究對(duì)象及內(nèi)容
果樹種植面積在逐年提升，而果樹產(chǎn)量的提高，在很大程度上依賴于作物品種的改進(jìn)、生產(chǎn)技術(shù)的提高及科學(xué)施肥等因素。近年來(lái)，林果業(yè)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，由單一的棉花種植結(jié)構(gòu)，逐步發(fā)展為多種經(jīng)濟(jì)作物種植結(jié)構(gòu)。全區(qū)已基本形成了以南疆環(huán)塔里盆地和東疆、北疆林果主產(chǎn)區(qū)為主導(dǎo)的若干特色果生產(chǎn)基地[1]。
林果業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)了林果產(chǎn)品品種的提升，促進(jìn)林果加工業(yè)的發(fā)展，也給果農(nóng)帶來(lái)了較為可觀的經(jīng)濟(jì)效益。但林果機(jī)械目前是我區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展最為薄弱的環(huán)節(jié)，不僅機(jī)具少，技術(shù)含量低，而且有些技術(shù)機(jī)具還處于空白[11]。長(zhǎng)期以來(lái)，人們將研究重點(diǎn)放在果實(shí)的收獲和加工利用上，而很少關(guān)注果園的施肥方式。
我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的最顯著的特點(diǎn)是精耕細(xì)作，機(jī)械化標(biāo)準(zhǔn)化程度低。在農(nóng)業(yè)機(jī)械化起步遲、起點(diǎn)低的背景下。我國(guó)施肥機(jī)械化技術(shù)的發(fā)展同樣遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其他技術(shù)的應(yīng)用。從化肥的劑型，使用方式到施肥機(jī)械的研究開發(fā)，以及施肥技術(shù)規(guī)程等各個(gè)層面的發(fā)展，都有相當(dāng)大的差距。
要真正實(shí)現(xiàn)果園增產(chǎn)、提優(yōu)、增效，必須以“巧施肥”為先、為主、為重，堅(jiān)持科學(xué)、合理、配方施肥，加大施肥投入，施優(yōu)質(zhì)好肥。施肥要優(yōu)，用量要足，肥料種類要全，施肥要適時(shí)，方法要正確[6]。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)果園施肥和噴灑農(nóng)藥等作業(yè)全靠人工，果農(nóng)直接遭受灰塵、藥塵的危害，體力消耗過(guò)大，且容易造成漏施、漏噴。
機(jī)械施肥是增產(chǎn)增收的有力措施，同時(shí)還可以減輕果農(nóng)負(fù)擔(dān)，節(jié)約時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。林果機(jī)械目前是我區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展最為薄弱的環(huán)節(jié)，不僅機(jī)具少，技術(shù)含量低，而且有些技術(shù)機(jī)具還處于空白。長(zhǎng)期以來(lái)，人們將研究重點(diǎn)放在果實(shí)的收獲和加工利用上，而很少關(guān)注果園的施肥方式。
果園施肥都還是以開溝施肥和人工噴施為主的，果園小型施肥機(jī)的設(shè)計(jì)將改變傳統(tǒng)的施肥方式，在減輕果農(nóng)負(fù)擔(dān)的同時(shí)，節(jié)約肥料，提高生產(chǎn)效率，增加果園的產(chǎn)量。
1.2 研究目的
果園施肥機(jī)作為對(duì)果樹的專用施肥機(jī)械，早已被廣泛使用，替代了人工的撒施，噴施等，但以前所見到的各種型號(hào)的施肥機(jī)，大都是農(nóng)田施肥機(jī)，或是播種施肥機(jī)。而果園施肥機(jī)很是少見，大都是噴施機(jī)，對(duì)固體肥料的深施卻很麻煩，需人工撒施。這樣不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，對(duì)肥料的使用量不好控制，造成浪費(fèi)。
施肥機(jī)在日常生產(chǎn)中，給人們帶來(lái)了極大的方便，大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，但在使用施肥機(jī)時(shí)，還發(fā)現(xiàn)存在以下問(wèn)題和不足，主要是肥量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的控制問(wèn)題；外槽輪與阻塞套易在軸上竄動(dòng)，脫出排肥盒；肥箱內(nèi)易有肥料殘留；外槽輪上易粘附肥料和排肥盒內(nèi)縫隙也易殘留肥料；等等。這給機(jī)械的保養(yǎng)和日常清理帶來(lái)了極大的不便，增加了果農(nóng)的勞動(dòng)強(qiáng)度，若清理不善易造成施肥不均，甚至堵塞等問(wèn)題，給果農(nóng)造成損失[22]。
解決了如今人工施肥低效率工作問(wèn)題，及開溝施肥浪費(fèi)大、肥效低的問(wèn)題，有利于林果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。果園小型施肥機(jī)械的設(shè)計(jì)將為果園施肥提供新的施肥理念和新的施肥機(jī)械設(shè)備，減輕果農(nóng)負(fù)擔(dān)，節(jié)約肥料，提高生產(chǎn)效率，提高果園的產(chǎn)量。
1.3 可行性分析
本課題任務(wù)要求是設(shè)計(jì)一種適用于南疆果園有機(jī)肥的施肥機(jī)械，主要能完成開溝，有機(jī)肥施灑、覆土等功能。
中國(guó)的設(shè)施水平與國(guó)外農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比, 還存在很大差距。目前中國(guó)大部分農(nóng)林果園都沒(méi)有專業(yè)的施肥器，我國(guó)的果樹施肥機(jī)械化水平很低 處于剛剛起步階段, 有些地方果樹施肥還采用人工挖溝撒肥方式，工作繁重，效率低, 施肥量很不均勻，這極大地降低了果園的實(shí)際生產(chǎn)效能, 不能使果園生產(chǎn)達(dá)到最大化和最佳化。
總之，有機(jī)肥撒施機(jī)械的研發(fā)成功將對(duì)加速兵團(tuán)實(shí)現(xiàn)集約化經(jīng)營(yíng)，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力，實(shí)現(xiàn)果園有機(jī)肥的全程機(jī)械化，設(shè)計(jì)適合廣泛果園施肥的新機(jī)械。
1.4研究現(xiàn)狀
我國(guó)對(duì)開溝機(jī)的研究開發(fā)起步較晚。經(jīng)歷了從犁鏵式開溝機(jī)、圓盤式開溝機(jī)和鏈?zhǔn)介_溝機(jī)的發(fā)展歷程。1975年，我國(guó)農(nóng)墾系統(tǒng)引進(jìn)了意大利菲惡特公司FLAT系列旋轉(zhuǎn)圓盤挖溝機(jī)，20世紀(jì)80年代中期．國(guó)家引進(jìn)小量挖溝機(jī)主要用于農(nóng)業(yè)暗管排水工程。這是早期的技術(shù)引進(jìn)。但由于有機(jī)肥的應(yīng)用還不廣泛．只是停留在小農(nóng)經(jīng)濟(jì)水平上。因此．此時(shí)的開溝機(jī)主要用于農(nóng)田水利工程以及地下電纜、自來(lái)水工程等。
近年來(lái)，隨著國(guó)家對(duì)綠色農(nóng)業(yè)的大力倡導(dǎo)，有機(jī)肥在農(nóng)業(yè)上得到廣泛應(yīng)用和發(fā)展。特別是在果園的應(yīng)用上，使開溝機(jī)的研究方向逐漸向果園有機(jī)肥開溝機(jī)方向發(fā)展。果樹園林業(yè)是現(xiàn)代化大農(nóng)業(yè)的重要組成部分和富民工程的重要途徑，施肥是果樹生產(chǎn)管理中的重要技術(shù)措施，其合理與否直接影響果樹生長(zhǎng)、產(chǎn)量、果品質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)效益。因此。研制出一種適于果園施肥開溝的機(jī)械，對(duì)減少人力和物力資源的浪費(fèi)、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率具有重要意義。
2009年2月，農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所阿布里孜·巴斯提、蘭秀英、貢獻(xiàn)、劉旋峰等人開發(fā)研制了l K—40型偏置式果園開溝機(jī)，主要用于果園施肥開溝、種樹開溝。該機(jī)針對(duì)果園的土壤特點(diǎn)及開溝位置的要求。采用偏置式設(shè)計(jì)，具有以下特點(diǎn)：一是由于偏置式果園開溝機(jī)的開溝部件向右側(cè)置(在拖拉機(jī)右輪后)，作業(yè)時(shí)拖拉機(jī)行間行走可將施肥溝開在距樹干0．5～1．5 in處，使樹冠樹葉免受影響。二是該開溝機(jī)一機(jī)多用。除可用于果園挖施肥溝外，還可用于農(nóng)田、荒地的開溝作業(yè)。三是機(jī)具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、使用可靠、生產(chǎn)效率高、成本低。
2010年4月，西北農(nóng)林科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院王京風(fēng)、楊福增、劉世等人進(jìn)行微型遙控果園開溝機(jī)的研發(fā)與設(shè)計(jì)。該機(jī)特點(diǎn)如下：一是針對(duì)果園空間狹小、小四輪及手扶拖拉機(jī)作業(yè)時(shí)通過(guò)性不好、操作不便等問(wèn)題，設(shè)計(jì)出一種與微型遙控機(jī)械配套的果園開溝機(jī)；二是機(jī)具高度僅67 cm，通過(guò)性能好；三是遙控、人力兩套操縱系統(tǒng)可隨機(jī)操縱．也可人機(jī)分離，降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度；四是采用履帶行走裝置，附著力強(qiáng)，爬坡能力大：五是穩(wěn)定性強(qiáng)，能防止機(jī)具作業(yè)時(shí)翻倒。從試驗(yàn)結(jié)果看，該機(jī)功耗小，具有一定爬坡能力，適合果園作業(yè)。微型遙控果園開溝機(jī)的成功研制，解決了果樹行距小、冠下高度低的難題，對(duì)果園機(jī)械化生產(chǎn)具有重要的意義。
1.4.1國(guó)外的施肥機(jī)械
隨著現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的深入發(fā)展, 人們對(duì)采用高效的精密施肥已達(dá)成共識(shí)。世界農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都著眼于溫室施肥機(jī)的研發(fā), 并普遍采用混肥均勻、性能穩(wěn)定、使用效果好、使用壽命長(zhǎng)的施肥設(shè)備。目前中國(guó)連棟溫室使用的施肥機(jī)多為國(guó)外進(jìn)口, 價(jià)格昂貴, 因此開發(fā)適合中國(guó)國(guó)情、技術(shù)上達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的植物精密施肥系統(tǒng)是非常有必要的。在引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上, 結(jié)合中國(guó)的氣候特點(diǎn)、科技和經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀, 北京市農(nóng)機(jī)研究所京鵬環(huán)球溫室工程公司集中自動(dòng)化、機(jī)械化、環(huán)境控制、栽培等多學(xué)科的力量, 開發(fā)出一套適合于中國(guó)國(guó)情、低成本的植物精密施肥系統(tǒng), 通過(guò)計(jì)算機(jī)及自動(dòng)編程控制器,保證施肥系統(tǒng)可根據(jù)作物生長(zhǎng)對(duì)水、肥的需要量進(jìn)行定時(shí)、定量的自動(dòng)灌溉施肥。
如今，國(guó)外的農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平很高了。歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家，尤其是日本，在機(jī)械播撒有機(jī)肥的同時(shí)又研制了不降低撒布精度能適應(yīng)一切形狀、性狀堆肥，且比老式撒布機(jī)具有更寬撒布幅寬更好的均勻性的雙圓盤式農(nóng)家肥撒施機(jī)，這種形式的機(jī)械幾乎不受風(fēng)力影響，撒布幅寬8～10m。歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，對(duì)畜禽廢物的綜合利用及處理技術(shù)已達(dá)到一定水平，主要進(jìn)行了畜禽廢物管理系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，其包括糞便收集、存貯、運(yùn)輸、處理和利用等設(shè)施的設(shè)計(jì)，以及對(duì)不同處理方法過(guò)程的理論研究。
1.4.2國(guó)內(nèi)的施肥機(jī)械
果樹是我國(guó)的重要經(jīng)濟(jì)作物之一，而施肥是果樹生產(chǎn)中關(guān)鍵作業(yè)環(huán)節(jié)，我國(guó)在施肥機(jī)方面的研究相對(duì)比較薄弱, 目前部分廠家仿照國(guó)外技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)易的文丘里式施肥器、壓差式施肥罐的生產(chǎn), 但該種產(chǎn)品的施肥精度不高, 難以進(jìn)行精確的施肥。也有一些單位引進(jìn)國(guó)外比例式注肥器,可根據(jù)不同種植需要進(jìn)行注肥比例的調(diào)節(jié), 最大比例為2.5%, 使用中發(fā)現(xiàn)該注肥器容易堵塞。北京市農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所正是適應(yīng)這一形式進(jìn)行植物精密施肥系統(tǒng)的研發(fā), 利用傳感器技術(shù)、信息采集與處理技術(shù), 結(jié)合作物專家系統(tǒng), 在栽培上進(jìn)一步弄清各種不同作物、不同生育階段對(duì)養(yǎng)分的需求, 開發(fā)出植物精密施肥系統(tǒng), 保證植物正常生長(zhǎng)。國(guó)內(nèi)完全沒(méi)有自己成熟的技術(shù)開發(fā)，需要急需解決。
2011年，巴楚縣農(nóng)機(jī)局積極鼓勵(lì)和支持廣大農(nóng)戶使用先進(jìn)適用的農(nóng)業(yè)機(jī)械，大力推廣林果開溝施肥機(jī)，提高全縣農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平和農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，優(yōu)化全縣農(nóng)機(jī)裝備結(jié)構(gòu)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收。
由山西太原科衛(wèi)專利事務(wù)所所研制的可調(diào)式防漏土壤深松施肥機(jī)，具有體為一種可調(diào)施肥深度的可調(diào)式防漏土壤深松施肥機(jī),解決了現(xiàn)有土壤深松施肥機(jī)施肥過(guò)程中肥料深度無(wú)法控制的問(wèn)題?？烧{(diào)式防漏土壤深松施肥機(jī),包括深松刀,深松刀的后側(cè)固定有套筒,套筒內(nèi)套有施肥管,套筒表面設(shè)有調(diào)節(jié)螺桿,施肥管下端前側(cè)固定有回土擋片,回土擋片的左右兩側(cè)向下彎曲,且回土擋片與水平面呈銳角設(shè)置。本實(shí)用新型通過(guò)巧妙地設(shè)計(jì)克服了現(xiàn)有土壤深松施肥機(jī)施肥過(guò)程中肥料深度無(wú)法控制的問(wèn)題,保證肥料在土壤中的深度一致,深淺適宜,有利于玉米發(fā)育前期根系對(duì)肥料的吸收,促進(jìn)壯苗,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便且成本低的優(yōu)點(diǎn)。
2動(dòng)力源的選擇
該施肥機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)：
項(xiàng)目參數(shù)
數(shù)據(jù)
外形尺寸(mm)
3000×1500×1800
作業(yè)速度(km／h)
0.8～1.5
結(jié)構(gòu)重量
200
配套動(dòng)力(kW)
18.5-25.9(輪式拖拉機(jī))
生產(chǎn)率(hm2／h)
0.26～0.67
刀軸轉(zhuǎn)速（r/min）
252
開溝寬度(mm)
下口250，上口500
開溝深度(mm)
300～350
連接形式
牽引式
結(jié)合施肥機(jī)的尺寸參數(shù)，針對(duì)果園的工作環(huán)境：果樹的間距小，果樹的枝條較多且有的離地較近，有的果樹枝條較長(zhǎng)，果樹的根系較多等。動(dòng)力源選用手扶拖拉機(jī)，小四輪拖拉機(jī)等小型的牽引機(jī)械，在施肥的過(guò)程中便于操作和觀察，同時(shí)也能讓每個(gè)果農(nóng)都能用上該施肥機(jī)械，都能自己操作該機(jī)械。
3機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
3.1開溝器的設(shè)計(jì)
開溝器的作用：在施肥機(jī)械部分的前端，用來(lái)開溝破土，以便肥料能夠施于地下，從而防止肥料的浪費(fèi)，同時(shí)也更利于果樹的吸收。
開溝器的構(gòu)造：
（1）刀柄，連接在開溝器的圓盤上，主要是螺栓連接。
（2）刀身，承載刀尖破土開溝的力，刀身較厚，在破土過(guò)程中可能遇到樹根，磚石等較硬的物體，所以需用強(qiáng)度較高的且耐磨的材料加焊一層，以增加其強(qiáng)度，而達(dá)到其性能要求。做到破土快，破土深，不會(huì)被擋且不易粘土等要求。
（3）刀刃，用于破土開溝，在工作中推動(dòng)開溝器向前行進(jìn)。刀刃在切土的過(guò)程中，旋轉(zhuǎn)切土，將土壤甩向旁邊。
（4）旋耕刀剖面圖，刀身是實(shí)心鋼
（5）折彎段，刀刃和刀身區(qū)別的位置。
圖3-1-1 開溝器圖形
1．刀柄 2.刀身 3.刀刃 4.旋耕刀剖面圖 5.折彎段
因?yàn)殚_溝的深度要符合工藝要求，所以開溝器必須可以調(diào)節(jié)，也就是開溝器的后立柱必須足夠長(zhǎng)，設(shè)置最高處離地高度為1000mm。
圖3-1-2 開溝器安裝示意圖
3.2牽引桿的設(shè)計(jì)
牽引桿用來(lái)機(jī)架和動(dòng)力源的，開溝器工作時(shí)與拖拉機(jī)的掛接點(diǎn)相連，從而牽引開溝器前進(jìn)，主要起連接作用。
牽引桿的構(gòu)造：都是用實(shí)心圓鋼焊接而成，前面焊有掛接用的圓環(huán)，后面有刻度盤，用作調(diào)節(jié)施肥量時(shí)的參照。
圖3-2 牽引桿圖形
3.3肥箱的設(shè)計(jì)
肥箱用來(lái)裝肥料，固定在懸架上。
機(jī)器在工作的時(shí)候，地輪通過(guò)鏈輪帶動(dòng)輸肥軸轉(zhuǎn)動(dòng)，輸肥軸上安裝了3個(gè)槽輪，槽輪以一定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，肥料被撥刀滾筒粉碎，掉落在槽輪中，槽輪轉(zhuǎn)到輸肥孔中，通過(guò)重力的作用，施灑在肥溝里。
下肥的裝置就是一根輸肥軸和槽輪構(gòu)成。
肥箱的構(gòu)造：用鐵板焊接而成，下部?jī)A斜設(shè)計(jì)，方便肥料自由下滑。在底面有兩個(gè)出肥口，出肥口四圈向下延伸，用來(lái)和外槽輪相配合，防止肥料泄漏。
圖3-3 肥箱圖形
1 撥刀滾筒孔 2 槽輪孔 3 出肥口 4肥箱
3.3.1肥箱大小的確定
結(jié)構(gòu)尺寸：長(zhǎng)寬高 =21.51
肥箱容積：3m3
3.4車廂橫梁和縱梁的選取
材料：槽鋼、鐵板
出肥口長(zhǎng)80mm,寬60mm，與槽輪緊密配合。
3.5旋耕刀工作示意圖
圖3-5 開溝器工作示意圖
1 主動(dòng)帶輪 2 從動(dòng)帶輪 3 刀盤 4旋耕刀 5傳送帶
通過(guò)動(dòng)力源輸出的動(dòng)力帶動(dòng)1主動(dòng)帶輪，主動(dòng)帶輪拉動(dòng)5傳送帶，動(dòng)力傳到2帶輪，2帶輪是和旋耕刀架螺栓連接，從而使得刀盤運(yùn)動(dòng)。達(dá)到開溝效果。
3.6輸肥軸的設(shè)計(jì)
根據(jù)鏈輪的大小可以計(jì)算出來(lái)和鏈輪配合的軸的直徑，根據(jù)設(shè)計(jì)和安裝的要求軸的尺寸如下：軸長(zhǎng)：1700mm，軸端到軸肩的距離為：50mm，連接有鏈輪的軸端到軸肩的距離為：90mm，軸肩的高度為3mm，軸的連接鏈輪的軸徑為：100mm。在車的右側(cè)軸上要裝齒輪實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，安裝齒輪的軸端到軸肩的距離80mm，
輸肥軸的結(jié)構(gòu)如圖5-1所示：
圖3-6 輸肥軸
軸的材料：軸的材料主要是碳剛和合金剛。由于碳剛比合金剛價(jià)格便宜，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低，同時(shí)也可以用熱處理或化學(xué)熱處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度，所以本設(shè)計(jì)采用45號(hào)剛作為軸的材料。調(diào)制處理。
軸上零件的定位
為了防止軸上零件受力時(shí)發(fā)生沿軸向或周向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，軸上零件除了有游動(dòng)或空轉(zhuǎn)的要求者外，都必須進(jìn)行軸向和周向定位，以保證其準(zhǔn)確的工作位置。
軸的校核
按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算，用于只承受轉(zhuǎn)矩的傳動(dòng)軸的精確計(jì)算，也可用于既受彎矩又受扭矩的軸的計(jì)算。其強(qiáng)度條件為：
式中：為軸的扭切應(yīng)力，；為轉(zhuǎn)矩，；為抗扭截面系數(shù)，；對(duì)圓截面；為傳遞的功率，；為軸的轉(zhuǎn)速，；為軸的直徑，；為許用扭切應(yīng)力，。所以，把相關(guān)的數(shù)據(jù)帶入公式中得：
τ
由于軸的選材為45號(hào)鋼，所以查表可知45號(hào)鋼的許用扭切應(yīng)力為，
。經(jīng)校核設(shè)計(jì)的軸符合要求，可以正常工作。
根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖，如圖5-2所示:
圖3-6 軸的彎矩圖和扭矩圖
3.7傳動(dòng)鏈和鏈輪的設(shè)計(jì)
鏈輪用作傳動(dòng)輪，其中大鏈輪固定在地輪軸上，小鏈輪固定在槽輪軸上，兩者通過(guò)鏈傳動(dòng)使動(dòng)力由地輪傳到槽輪軸。
3.7.1傳動(dòng)鏈的設(shè)計(jì)
取小鏈輪的齒數(shù)，大鏈輪的齒數(shù)為。
確定計(jì)算功率：
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表9-7查得,由圖9-13查得,單排鏈，則計(jì)算功率為
(3-1)
選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距：
根據(jù)及查圖9-11，可選32A-1。查表9-1，鏈條節(jié)距為。
計(jì)算鏈條節(jié)數(shù)和中心距
初選中心距為。因是傾斜放置，所以a0<30p,取，相應(yīng)的鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)為
（3-2）
取鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)節(jié)。
查表9-7得到中心距計(jì)算系數(shù)，則鏈傳動(dòng)的最大中心距為
計(jì)算鏈速v，確定潤(rùn)滑方式
（3-3）
由v=0.98和鏈號(hào)32A-1，查圖9-14可知應(yīng)采用滴油潤(rùn)滑。
計(jì)算壓軸力
有效圓周力為： (3-4)鏈輪水平布置時(shí)的壓軸力系數(shù)，則壓軸力為
(3-5)
3.7.2鏈輪的設(shè)計(jì)
大鏈輪
由表9-4可得分度圓直徑: (3-6)
齒頂圓直徑: (3-7)
齒根圓直徑: (3-8)
齒高: (3-9)
最大軸凸緣直徑: (3-10)
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表9-4可得，齒寬： （3-11）
齒側(cè)倒角： （3-12）
齒側(cè)半徑： （3-13）
齒全寬： （3-14）
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表9-2可得：
齒側(cè)圓弧半徑： （3-15）
小鏈輪
由表9-4可得分度圓直徑： （3-16）
齒頂圓直徑：
齒根圓直徑：
齒高：
最大軸凸緣直徑：
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表9-4可得，齒寬：
齒側(cè)倒角：
齒側(cè)半徑：
齒全寬：
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表9-2可得：
齒側(cè)圓弧半徑：
鏈輪輪齒要具有足夠的耐磨性和強(qiáng)度。由于小鏈輪的輪齒嚙合次數(shù)比大鏈輪多，所受的沖擊也比較大，故小鏈輪應(yīng)用較好的材料制造。即，材料45碳鋼正火處理。
鏈輪的潤(rùn)滑，定期人工潤(rùn)滑，用油壺或油刷定期在鏈條松邊內(nèi)，外連扳間隙中注油，每班注油一次。用油牌號(hào)為46,全損耗系統(tǒng)用油。
圖3-7 大鏈輪圖形
1.鏈輪轂 2.鏈齒 3.鍵槽
圖3-7 小鏈輪圖形
1.鏈輪轂 2.鏈齒 3.鍵槽
3.8覆土塊的設(shè)計(jì)
覆土塊由鐵鏈連接在懸架上，用來(lái)對(duì)開溝后的地面覆土壓平。覆土塊長(zhǎng)度應(yīng)比開溝寬度稍大，定為250mm，寬為150mm，厚為3mm。
圖3-8 覆土塊圖形
1.掛接點(diǎn) 2.覆土鐵塊
3.9十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器如下圖：
圖3-9
1、2半聯(lián)軸器，3圓錐銷4十字軸5銷釘6套筒7圓柱銷子
這種聯(lián)軸器可以允許兩軸間有較大的夾角（夾角a最大可以達(dá)到350-450），而且在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)夾角發(fā)生改變?nèi)钥烧鲃?dòng)；但當(dāng)a過(guò)大時(shí)傳動(dòng)效率會(huì)顯著降低。
3.10總體結(jié)構(gòu)圖
圖3-9 總體結(jié)構(gòu)圖
1牽引桿 2機(jī)架 3動(dòng)力輸入軸 4大鏈輪 5肥箱 6撥刀滾筒 7旋耕刀 8出肥孔 9覆土板 10減速箱 11小鏈輪 12聯(lián)軸器 13大鏈輪 14小帶輪 15輪胎 16旋耕刀架 17帶輪殼 18輪轂 19過(guò)濾網(wǎng)
4設(shè)計(jì)小結(jié)
近年來(lái)，隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，由棉花種植結(jié)構(gòu)，逐步發(fā)展為多種經(jīng)濟(jì)作物的種植結(jié)構(gòu)。作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要投入品，肥料的機(jī)械化施用技術(shù)的發(fā)展， 尤為重要。
該果園小型施肥機(jī)的工作原理：拖拉機(jī)牽引施肥機(jī)工作時(shí)，開溝器入土工作，地輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，以鏈傳動(dòng)的方式，將動(dòng)力傳遞給被動(dòng)鏈輪，從而帶動(dòng)槽輪軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，施肥箱中的顆粒肥料被排出，沿著出肥管施入地底。
4.1果園小型施肥機(jī)的保養(yǎng)
各班次作業(yè)結(jié)束，應(yīng)及時(shí)清理機(jī)器上的泥土，雜草，并潤(rùn)滑各部位，檢查機(jī)件的完好程度。
每季作業(yè)結(jié)束后，應(yīng)認(rèn)真清理種肥箱內(nèi)的種子，肥料及雜物。用水清洗，晾干后用蓋蓋嚴(yán)。
清理與土壤接觸的機(jī)件，除去上面粘著的泥土，并檢查機(jī)件是否變形，及時(shí)修復(fù)或更換，以保證下次工作的良好性。
施肥機(jī)長(zhǎng)期存放時(shí)，應(yīng)置于通風(fēng)干燥的室內(nèi)，若必須放在室外存放，應(yīng)選在地勢(shì)平坦較高處，并墊起蓋好，以防銹蝕、損壞。
4.2果園小型施肥機(jī)常見故障與排除
肥料成塊無(wú)法下落，堵塞出肥口。要在施肥前檢查肥料，及時(shí)打碎成塊的肥料。
排肥稀少不均?？赡苁遣圯啽欢氯?，或是槽輪調(diào)節(jié)不當(dāng)。應(yīng)及時(shí)檢查槽輪的輪槽，以及槽輪的位置，及時(shí)疏通和正確調(diào)節(jié)。
施肥過(guò)深或過(guò)淺。開溝器入土太淺或太深，開溝器高度或限深輪高度不合適，要及時(shí)調(diào)整開溝器的高度和限深輪的高度。
果園小型施肥機(jī)械作業(yè)注意事項(xiàng)：1．用施肥機(jī)施化肥時(shí)，必須對(duì)準(zhǔn)作業(yè)行，以免錯(cuò)行及傷到作物的根。
隨時(shí)注意肥箱中肥料和各排肥口的下肥情況，一旦發(fā)現(xiàn)肥箱內(nèi)架空或排肥管有堵塞現(xiàn)象，應(yīng)立即停機(jī)排除。
注意觀察肥箱中肥料。發(fā)現(xiàn)不能滿足一個(gè)行程的排肥量要及時(shí)添加，以免耽誤時(shí)間，影響施肥效率。
轉(zhuǎn)移地塊爬坡時(shí)。農(nóng)具不宜升得太高若裝滿肥料上坡出現(xiàn)嚴(yán)重翹頭時(shí)，要在動(dòng)力機(jī)前面加些配重，或讓農(nóng)具在前，動(dòng)力機(jī)在后，倒檔爬坡。
夜間作業(yè)，要在白天觀察好地塊，對(duì)有溝，或有障礙物的地方，要做好標(biāo)記，保證安全，要仔細(xì)檢查前后燈光是否完好可靠，亮度適宜。
4.3果園小型施肥機(jī)作業(yè)的準(zhǔn)備
檢查。檢查施肥機(jī)械連接部件是否緊固，潤(rùn)滑是否良好，轉(zhuǎn)動(dòng)部分是否靈活，檢查傳動(dòng)機(jī)的鏈條，鏈輪是否在同一平面內(nèi)，鏈條是否松動(dòng)滑脫等。
傳動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)整。采用地輪傳遞動(dòng)力時(shí)，使開溝器進(jìn)人正常的工作狀態(tài)，并達(dá)到預(yù)定耕深。然后停機(jī)調(diào)整地輪高度，使地輪下緣緊靠未耕的地面上，再向下調(diào)整3～5厘米，以保證限深作用和可靠的動(dòng)力傳動(dòng)。
檢查調(diào)整排肥量。一是加入化肥、數(shù)量不少于肥箱容量的四分之一。二是將施肥機(jī)械架起，使機(jī)架處于水平狀態(tài)，按相當(dāng)于常規(guī)作業(yè)速度的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)地輪。其回轉(zhuǎn)圈數(shù)按相當(dāng)于行進(jìn)長(zhǎng)度50米折算而定。三是轉(zhuǎn)動(dòng)地輪時(shí)，通過(guò)各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使槽輪排肥，并在各下肥口處接下肥料、稱重，以調(diào)節(jié)排肥量。四是核查計(jì)算后，如不符合農(nóng)藝要求，要按說(shuō)明書上的調(diào)整方法重新進(jìn)行調(diào)整[18]。
總 結(jié)
通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到做出一個(gè)設(shè)計(jì)成果的不易，了解了自己在以前學(xué)習(xí)中的不足，比如許多知識(shí)都比較陌生，有些都已經(jīng)忘了。與此同時(shí)也感到自己在知識(shí)的運(yùn)用上也不夠靈活，而且總體感不夠清晰，由此深刻認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)的重要性以及自己學(xué)習(xí)過(guò)程中側(cè)重面的不對(duì)，具體總結(jié)起來(lái)有以下幾點(diǎn)：
(1)在初定方案過(guò)程中，由于自己所見實(shí)物過(guò)少，零部件的尺寸不能確定，許多都是在詢問(wèn)與比劃中得到的結(jié)果，因此有些尺寸在實(shí)際應(yīng)用中可能存在較大的偏差。對(duì)于計(jì)算部分，由于本設(shè)計(jì)是靠地輪傳動(dòng)施肥，所以設(shè)計(jì)大都是靠自己參照實(shí)際生產(chǎn)定的尺寸，沒(méi)有確切的數(shù)據(jù)可以用于查詢。對(duì)于其中零部件的基本尺寸，結(jié)果與實(shí)際生產(chǎn)加工肯定存在著偏差，具體應(yīng)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)來(lái)定。
(2)在該果園小型施肥機(jī)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，由于時(shí)間所限，該施肥機(jī)的結(jié)構(gòu)過(guò)于簡(jiǎn)單，某些地方的裝配可能也存在問(wèn)題，而且總體的確定也比較麻煩。個(gè)別零部件單獨(dú)設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單直觀，而裝配時(shí)問(wèn)題都出來(lái)了，費(fèi)了許多時(shí)間用于裝配圖的設(shè)計(jì)
(3)在本設(shè)計(jì)的進(jìn)行過(guò)程中，由于所處環(huán)境所限，沒(méi)有形成一個(gè)系統(tǒng)的時(shí)間安排，每天做的有限，以后再做時(shí)好多都要從頭開始想起，比較浪費(fèi)時(shí)間。
總的來(lái)說(shuō)，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，自己的收獲很大，也讓自己認(rèn)識(shí)到在平時(shí)的學(xué)習(xí)中的錯(cuò)誤。比如學(xué)習(xí)時(shí)認(rèn)為不是重要的就沒(méi)用心去深究，總是認(rèn)為許多知識(shí)學(xué)了也用不到，只要能有所了解就好，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)自己錯(cuò)了。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我感到自己的知識(shí)面很窄，對(duì)實(shí)際的機(jī)械見的太少，對(duì)理論知識(shí)掌握得也不夠，在設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)常會(huì)被一些問(wèn)題卡住。由于工作量大和時(shí)間緊的關(guān)系，本次設(shè)計(jì)肯定存在很多問(wèn)題。
致 謝
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了，通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我感慨很多。首先要感謝我的母校---塔里木大學(xué)，感謝母校給我們學(xué)習(xí)的平臺(tái)，感謝各位老師對(duì)我的辛勤教育，教會(huì)我們學(xué)習(xí)和做人。有了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)等于我將以前學(xué)到的各種知識(shí)又重新學(xué)習(xí)了一遍，知道了學(xué)習(xí)的側(cè)重點(diǎn)與學(xué)習(xí)心態(tài)的重要性。同時(shí)，我更應(yīng)該感謝我的指導(dǎo)老師王偉老師，有了王老師的耐心指導(dǎo)，我才能順利地完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。在此，我要深深地感謝王老師，給予我的耐心的指導(dǎo)和幫助。因?yàn)槲覀冊(cè)趯?shí)習(xí)的緣故，設(shè)計(jì)只能在晚上和星期天才有時(shí)間做，所以在整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我都是在晚上和星期天請(qǐng)教老師，每次他都耐心的指導(dǎo)，幫我解決了一個(gè)個(gè)難題。這讓我非常感動(dòng)，體現(xiàn)了王老師對(duì)工作的高度責(zé)任心和對(duì)學(xué)生的深切關(guān)懷。
對(duì)于這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于時(shí)間緊張和我所學(xué)知識(shí)有限的緣故，使這次畢業(yè)設(shè)計(jì)無(wú)法達(dá)到最完美的效果，其中肯定存在許多問(wèn)題。但是，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)啟發(fā)了我的創(chuàng)造思維，提高了我的動(dòng)手能力和實(shí)際觀察能力，同時(shí)，也讓我不得不把學(xué)過(guò)的理論知識(shí)又重新復(fù)習(xí)了一遍。這都是平時(shí)我肯定沒(méi)有機(jī)會(huì)去實(shí)現(xiàn)的工作，這次設(shè)計(jì)讓我感慨頗多，也收獲頗多。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，為我以后的學(xué)習(xí)和工作都敲響了警鐘，也為我以后的學(xué)習(xí)和工作建立了正確的方法和方向。
最后，再一次衷心的感謝母校能夠給予我的這次機(jī)會(huì)，使我能將所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合；再一次感謝指導(dǎo)我的所有老師和教授我知識(shí)的所有老師，你們傳授的知識(shí)使我受用一生，你們的恩情我會(huì)銘記一生。
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