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畢業(yè)設計論文 設計：楊武 指導老師：
棉花移栽機的研究與設計
摘要:根據(jù)作物育苗移栽的農(nóng)藝要求，在分析了國內(nèi)外眾多移栽機的基礎上優(yōu)化設計了適合棉花營養(yǎng)缽育苗移栽的的關鍵部件，并通過作業(yè)效果調(diào)查，分析研究了機械栽苗的一般規(guī)律，找出了影響栽苗效果的若干因素，確立了主要的工作部件的參數(shù)選擇
關鍵詞：移栽機 營養(yǎng)缽 棉花
1、引言
我國是棉花種植大國，無論是種植面積還是單位面積產(chǎn)量，都位于先進植棉大國的前列。但與先進植棉大國相比，我們的棉花生產(chǎn)方式落后、經(jīng)營規(guī)模小、勞動生產(chǎn)率低、生產(chǎn)成本比較高。面對形勢，圍繞節(jié)本增效，建立技術、資金、信息密集的現(xiàn)代化棉花生產(chǎn)體系已成為當務之急。其中包括不失時機地推廣適用的棉花生產(chǎn)機械化技術。例如棉花移栽機的推廣。
棉花移栽的優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
(1) 有利于培育壯苗和實現(xiàn)全苗密植，為以后棉花早發(fā)早熟奠定了基礎。
(2) 有利于增強棉花抗逆力，鹽堿為害。
(3) 降低了農(nóng)民的勞動強度，提高了工作效率
2、設計方案的選擇
通過調(diào)查研究，得知農(nóng)民在移栽棉花的過程中遇到的最大問題不是移栽的速度，而是來回往返的挎苗所消耗的時間和精力，所以移栽機研究開發(fā)不應當單純追求自動化和高速度。鑒于此，作者本次設計的主要目的是降低農(nóng)民的勞動強度，所以這套移栽機械并不追求高速度，而是以保證移栽質(zhì)量為前
3、機具的機構(gòu)特點
3.1 整機機構(gòu)特點
圖1 移栽機機構(gòu)圖
（1）拖拉機后輪 （2）缽苗架 （3.地輪 （4）座位 （5）鏈輪43 （6）鏈輪17
（7）鏈輪17 （8）鏈輪17 （9）開溝器 （10）吊杯 （11）覆土板 （12）鎮(zhèn)壓輪
工作原理：
工作時，由拖拉機后輪（1）驅(qū)動，帶動后面的機構(gòu)前行，同時，地輪（3）在驅(qū)動力的作用下轉(zhuǎn)動，帶動和地輪（3）同軸的鏈輪，然后此鏈輪帶動鏈輪43（5）轉(zhuǎn)動，同鏈輪43同軸的鏈輪15被迫轉(zhuǎn)動，繼而將力傳給鏈輪17（6），于是放有棉花缽苗的吊杯（10）在鏈輪（6），鏈輪（7）和鏈輪（8）的共同作用下轉(zhuǎn)動。當?shù)竭_圖示位置時，吊杯在強制力的作用下打開，將缽苗放入由開溝器（9）開出的溝內(nèi)，隨后在覆土器（11）的作用下缽苗被固定，然后在鎮(zhèn)壓輪（12）的作用下，缽苗被牢牢壓實，完成栽植工作。
為使結(jié)構(gòu)簡單，在工作過程中，由坐在座位（4）上的人將放在缽苗架（2）上的缽苗放到吊杯里面。根據(jù)拖拉機的速度和鏈條的長度，將吊杯設計成共六個均勻分布在鏈條上。
3.2 主要技術參數(shù)
作業(yè)行數(shù) 1行 、2行
掛接方式 懸掛式
配套動力 8.8KW輪式拖拉機
行距 60——100 cm（可調(diào)）
株距 35cm
送苗方式 人工送苗
3.3 設計棉花移栽機械的原理
3.3.1 零速原理
（1）零速原理
絕大多數(shù)農(nóng)作物的秧苗都要求地上莖桿為直立狀態(tài)（部分特殊作物除外，如番薯），因而對栽植工序或栽植質(zhì)量的要求也都是直立狀態(tài)。因此欲要保持栽植秧苗的直立狀態(tài)，必須要求定植瞬間秧苗或缽苗相對靜止狀態(tài)，也就是說，秧苗在絕對靜止直立狀態(tài)下進行覆土壓實，因而要求在機器連續(xù)前進運動的情況下，為每一個栽植秧苗創(chuàng)造瞬間的相對靜止狀態(tài)，以便完成定植工作。這就栽植機械的零速原理 。
（2）保持零速
由上面的零速原理知，只有在缽苗保持絕對零速時投苗才能保證栽植率，下面便具體分析一下如何實現(xiàn)零速？
由點的合成原理，知Va=Ve+Vr，其中Va為缽苗的絕對速度。
設動力輪半徑為R，鏈輪17的半徑為r，角速度分別為w1和w2，欲使缽苗能夠在絕對靜止的情況下進行覆土壓實，則必須使它的絕對速度等于零，從力學的角度來分析即須使Rw1=rw2（此處的等式只代表數(shù)值，沒有符號）。故知道R及r后，就可以找到一適當?shù)膫鲃颖?，使Ve和Vr大小相等，但方向相反，即保持零速。而在此刻投苗就可以最大限度的保證缽苗的栽直率。棉花移栽機械的栽植機構(gòu)和玉米穴播式栽植機比較相似，只不過由于棉花缽苗個體比較大的原因，相應的此機構(gòu)也較大。
必須注意的是栽直率是每一種移栽機必須保證的一項數(shù)據(jù)。
3.3.2栽植機械的結(jié)構(gòu)設計
秧苗栽制的工藝過程主要包括開溝、送秧入土、扶正、覆土、壓實、澆水等工序。由于輸送機構(gòu)和栽植機構(gòu)是本次設計的核心，所以主要闡述這兩個機構(gòu)。
1、輸送機構(gòu)
栽植機構(gòu)的輸送機構(gòu)如圖（1）所示，移栽機輸送部分主要由；固連在地輪上的鏈輪，張緊輪及固接在鏈輪上的吊籃構(gòu)成。工作時，由人工將缽苗放入到吊籃中，由移栽機完成輸送，栽植及覆土工作。
通過計算知吊杯的線速度較低，在栽植手的時間控制范圍之內(nèi)。
2、栽植機構(gòu)
栽植機構(gòu)由一圓柱缽管，一彈性裝置和兩個擋板組成，當缽苗到達底部時，栽植機構(gòu)被強制性的打開，將缽苗放入土壤中，完成栽植工作。
吊杯的主要示圖如下：
：
圖二 吊杯示意圖
（1） 缽管 （2） 彈簧 （3）擋板 （4）螺母 （5）打開杠桿
工作原理：當缽苗在鏈條上面接近投苗點時，打開杠桿開始接觸到一弧形滑道并被強制性打開，與此同時，缽苗也開始沿著缽管壁從缽管中脫落。當?shù)竭_投苗點時，打開杠桿已經(jīng)全部打開，缽苗可以毫無障礙落入到開溝器開出的溝內(nèi)，隨后到來的覆土板開始對缽苗進行覆土，鎮(zhèn)壓輪開始鎮(zhèn)壓，完成栽植工作。
在從打開杠桿全部打開到恢復到原形的期間，杠桿并不是瞬間完成的，而是和打開一樣也有一個滑道，使其慢慢關閉，所以對缽苗沒有任何影響。
從資料上面查到的吊杯和觀察山東理工大學的玉米缽苗移栽機所得的吊杯均為一邊打開，作者認為一邊打開具有以下弊端；
（1） 主動擋板和從動擋板不能完全保持同步，阻礙缽苗的脫落，進而影響到缽苗的栽植率。
（2） 結(jié)構(gòu)較復雜，不易維修。
所以作者設計成兩邊均為主動打開，以克服上面兩個弊端。
4、結(jié)論和總結(jié)
通過近四個月來對畢業(yè)課題的深入研究，我們掌握了棉花移栽機械的設計原理和步驟，同時也對自己所學的專業(yè)知識有了更深一步的認識。本著降低農(nóng)民移栽時的勞動強度和盡量提高工作效率的目的，我們設計出了一套完整的棉花移栽機械，通過理論分析，該機具基本能夠滿足使用要求。但由于這是作者的第一次設計，難免存在不足，這些將在以后的設計和研制過程中得到完善。
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