2788 果園有機肥施肥機的設(shè)計,果園,有機肥,施肥,設(shè)計 12 屆畢業(yè)設(shè)計果園有機肥施肥機設(shè)計說明書學(xué)生姓名 楊龍 學(xué) 號 8031208114 所屬學(xué)院 機械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機械化及其自動化 班 級 12-1 指導(dǎo)教師 王偉 日 期 2012.6 塔里木大學(xué)教務(wù)處制前 言我國作為一個發(fā)展中國家，正面臨這大戰(zhàn)經(jīng)濟和保護資源與環(huán)境的雙重任務(wù)，但在發(fā)展經(jīng)濟的同時常常會導(dǎo)致環(huán)境破環(huán)與資源的浪費。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)既可以保護和改善生態(tài)環(huán)境，也可能對環(huán)境造成重大破壞并浪費大量資源。如不當(dāng)?shù)母髟斐伤亮魇?；過度種植與放牧使土壤地力下降；過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，雖然暫時控制住了病蟲草的危害，保住了產(chǎn)量，但與此同時，殺滅了天敵，破壞了自然界動物區(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，最終會導(dǎo)致病蟲害的暴發(fā)，甚至達到難以控制的地步；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，這些問題使發(fā)展經(jīng)濟與保護環(huán)境的矛盾越來越尖銳。目前人們已經(jīng)認(rèn)識到發(fā)展經(jīng)濟不能以犧牲人類賴以生存的環(huán)境為代價，世界各國都在積極探討既能實現(xiàn)發(fā)展目標(biāo)，又能保護和改善生態(tài)環(huán)境的途徑，尋求農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展之路，而發(fā)展有機農(nóng)業(yè)是解決這一矛盾的重要途徑。根據(jù)聯(lián)邦德國農(nóng)業(yè)部的農(nóng)業(yè)年度報告，以有機農(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，無論是按單位土地利用面積、單位勞動力還是農(nóng)戶計算，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)。這主要是因為有機農(nóng)業(yè)的企業(yè)通過投入較多勞動的方法，自己來進行土地肥力保護和植物保護工作（而常規(guī)農(nóng)業(yè)則是通過購入化肥與農(nóng)藥來"購入"土地肥力和植物保護） ，并且用自己所生產(chǎn)出來的飼料而不是購入飼料。這就是說，其生產(chǎn)的購入物資成本較低。目前，林果業(yè)的發(fā)展帶動了林果產(chǎn)品品種的提升，促進了林果業(yè)的經(jīng)濟的提高，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，不利于南疆的擴大規(guī)模生產(chǎn)。從簡單的方面來說，大多數(shù)的果農(nóng)還在使用傳統(tǒng)的施肥機械，沒有成熟的果園有機肥施肥機械。單靠人工施肥，容易造成肥料的浪費和生產(chǎn)成本的增加，不利于提高果農(nóng)們的收入。目 錄1 項目概況 .................................................................................................................................................11.1 研究對象及內(nèi)容 .............................................................................................................................11.2 研究目的 .........................................................................................................................................11.3 可行性分析 .....................................................................................................................................11.4 研究現(xiàn)狀 ..........................................................................................................................................11.4.1 國外的施肥機械 ...................................................................................................................21.4.2 國內(nèi)的施肥機械 ...................................................................................................................22 動力源的選擇 .........................................................................................................................................33 機構(gòu)的設(shè)計 ..............................................................................................................................................33.1 開溝器的設(shè)計 ..................................................................................................................................33.2 牽引桿的設(shè)計 ..................................................................................................................................43.3 肥箱的設(shè)計 ......................................................................................................................................43.3.1 肥箱大小的確定 ...................................................................................................................53.4 車廂橫梁和縱梁的選取 ..........................................................................................................53.5 旋耕刀工作示意圖 ..........................................................................................................................53.6 輸肥軸的設(shè)計 ..................................................................................................................................63.7 傳動鏈和鏈輪的設(shè)計 ......................................................................................................................73.8 覆土塊的設(shè)計 ..................................................................................................................................93.9 十字軸式萬向聯(lián)軸器如下圖： ....................................................................................................103.10 總裝圖 ..........................................................................................................................................114 設(shè)計小結(jié) ................................................................................................................................................11總 結(jié) ...........................................................................................................................................................12致 謝 ............................................................................................................................................................13參考文獻 ....................................................................................................................................................14塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計11 項目概況1.1 研究對象及內(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、生產(chǎn)技術(shù)的提高及科學(xué)施肥等因素。近年來，林果業(yè)發(fā)展勢頭強勁，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)展帶動了林果產(chǎn)品品種的提升，促進林果加工業(yè)的發(fā)展，也給果農(nóng)帶來了較為可觀的經(jīng)濟效益。但林果機械目前是我區(qū)農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展最為薄弱的環(huán)節(jié)，不僅機具少，技術(shù)含量低，而且有些技術(shù)機具還處于空白 [11]。長期以來，人們將研究重點放在果實的收獲和加工利用上，而很少關(guān)注果園的施肥方式。我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的最顯著的特點是精耕細(xì)作，機械化標(biāo)準(zhǔn)化程度低。在農(nóng)業(yè)機械化起步遲、起點低的背景下。我國施肥機械化技術(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，使用方式到施肥機械的研究開發(fā)，以及施肥技術(shù)規(guī)程等各個層面的發(fā)展，都有相當(dāng)大的差距。要真正實現(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，方法要正確 [6]。長期以來，我國果園施肥和噴灑農(nóng)藥等作業(yè)全靠人工，果農(nóng)直接遭受灰塵、藥塵的危害，體力消耗過大，且容易造成漏施、漏噴。機械施肥是增產(chǎn)增收的有力措施，同時還可以減輕果農(nóng)負(fù)擔(dān)，節(jié)約時間，提高生產(chǎn)效率。林果機械目前是我區(qū)農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展最為薄弱的環(huán)節(jié)，不僅機具少，技術(shù)含量低，而且有些技術(shù)機具還處于空白。長期以來，人們將研究重點放在果實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，果園小型施肥機的設(shè)計將改變傳統(tǒng)的施肥方式，在減輕果農(nóng)負(fù)擔(dān)的同時，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作為對果樹的專用施肥機械，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的施肥機，大都是農(nóng)田施肥機，或是播種施肥機。而果園施肥機很是少見，大都是噴施機，對固體肥料的深施卻很麻煩，需人工撒施。這樣不僅費時費力，對肥料的使用量不好控制，造成浪費。施肥機在日常生產(chǎn)中，給人們帶來了極大的方便，大大減輕了勞動強度，但在使用施肥機時，還發(fā)現(xiàn)存在以下問題和不足，主要是肥量調(diào)節(jié)機構(gòu)的控制問題；外槽輪與阻塞套易在軸上竄動，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。這給機械的保養(yǎng)和日常清理帶來了極大的不便，增加了果農(nóng)的勞動強度，若清理不善易造成施肥不均，甚至堵塞等問題，給果農(nóng)造成損失 [22]。解決了如今人工施肥低效率工作問題，及開溝施肥浪費大、肥效低的問題，有利于林果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與進步。果園小型施肥機械的設(shè)計將為果園施肥提供新的施肥理念和新的施肥機械設(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)計一種適用于南疆果園有機肥的施肥機械，主要能完成開溝，有機肥施灑、覆土等功能。中國的設(shè)施水平與國外農(nóng)業(yè)發(fā)達國家相比, 還存在很大差距。目前中國大部分農(nóng)林果園都沒有專業(yè)的施肥器，我國的果樹施肥機械化水平很低 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際生產(chǎn)效能, 不能使果園生產(chǎn)達到最大化和最佳化?？傊?，有機肥撒施機械的研發(fā)成功將對加速兵團實現(xiàn)集約化經(jīng)營，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力，實現(xiàn)果園有機肥的全程機械化，設(shè)計適合廣泛果園施肥的新機械。1.4 研究現(xiàn)狀我國對開溝機的研究開發(fā)起步較晚。經(jīng)歷了從犁鏵式開溝機、圓盤式開溝機和鏈?zhǔn)介_溝機的塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計2發(fā)展歷程。1975 年，我國農(nóng)墾系統(tǒng)引進了意大利菲惡特公司 FLAT 系列旋轉(zhuǎn)圓盤挖溝機，20 世紀(jì)80 年代中期．國家引進小量挖溝機主要用于農(nóng)業(yè)暗管排水工程。這是早期的技術(shù)引進。但由于有機肥的應(yīng)用還不廣泛．只是停留在小農(nóng)經(jīng)濟水平上。因此．此時的開溝機主要用于農(nóng)田水利工程以及地下電纜、自來水工程等。近年來，隨著國家對綠色農(nóng)業(yè)的大力倡導(dǎo)，有機肥在農(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，使開溝機的研究方向逐漸向果園有機肥開溝機方向發(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、產(chǎn)量、果品質(zhì)量及經(jīng)濟效益。因此。研制出一種適于果園施肥開溝的機械，對減少人力和物力資源的浪費、提高勞動生產(chǎn)率具有重要意義。2009 年 2 月，農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機械化研究所阿布里孜·巴斯提、蘭秀英、貢獻、劉旋峰等人開發(fā)研制了 l K—40 型偏置式果園開溝機，主要用于果園施肥開溝、種樹開溝。該機針對果園的土壤特點及開溝位置的要求。采用偏置式設(shè)計，具有以下特點：一是由于偏置式果園開溝機的開溝部件向右側(cè)置(在拖拉機右輪后 )，作業(yè)時拖拉機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。二是該開溝機一機多用。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)。三是機具結(jié)構(gòu)簡單、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)機電學(xué)院王京風(fēng)、楊福增、劉世等人進行微型遙控果園開溝機的研發(fā)與設(shè)計。該機特點如下：一是針對果園空間狹小、小四輪及手扶拖拉機作業(yè)時通過性不好、操作不便等問題，設(shè)計出一種與微型遙控機械配套的果園開溝機；二是機具高度僅 67 cm，通過性能好；三是遙控、人力兩套操縱系統(tǒng)可隨機操縱．也可人機分離，降低了操作人員的勞動強度；四是采用履帶行走裝置，附著力強，爬坡能力大：五是穩(wěn)定性強，能防止機具作業(yè)時翻倒。從試驗結(jié)果看，該機功耗小，具有一定爬坡能力，適合果園作業(yè)。微型遙控果園開溝機的成功研制，解決了果樹行距小、冠下高度低的難題，對果園機械化生產(chǎn)具有重要的意義。1.4.1 國外的施肥機械隨著現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的深入發(fā)展, 人們對采用高效的精密施肥已達成共識。世界農(nóng)業(yè)發(fā)達國家都著眼于溫室施肥機的研發(fā), 并普遍采用混肥均勻、性能穩(wěn)定、使用效果好、使用壽命長的施肥設(shè)備。目前中國連棟溫室使用的施肥機多為國外進口, 價格昂貴 , 因此開發(fā)適合中國國情、技術(shù)上達到國際先進水平的植物精密施肥系統(tǒng)是非常有必要的。在引進、消化、吸收國外先進技術(shù)和成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上, 結(jié)合中國的氣候特點、科技和經(jīng)濟現(xiàn)狀, 北京市農(nóng)機研究所京鵬環(huán)球溫室工程公司集中自動化、機械化、環(huán)境控制、栽培等多學(xué)科的力量, 開發(fā)出一套適合于中國國情、低成本的植物精密施肥系統(tǒng), 通過計算機及自動編程控制器,保證施肥系統(tǒng)可根據(jù)作物生長對水、肥的需要量進行定時、定量的自動灌溉施肥。如今，國外的農(nóng)業(yè)機械化水平很高了。歐美等發(fā)達國家，尤其是日本，在機械播撒有機肥的同時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，這種形式的機械幾乎不受風(fēng)力影響，撒布幅寬 8～10m。歐美發(fā)達國家，對畜禽廢物的綜合利用及處理技術(shù)已達到一定水平，主要進行了畜禽廢物管理系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，其包括糞便收集、存貯、運輸、處理和利用等設(shè)施的設(shè)計，以及對不同處理方法過程的理論研究。1.4.2 國內(nèi)的施肥機械果樹是我國的重要經(jīng)濟作物之一，而施肥是果樹生產(chǎn)中關(guān)鍵作業(yè)環(huán)節(jié)，我國在施肥機方面的研究相對比較薄弱, 目前部分廠家仿照國外技術(shù)進行了簡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, 難以進行精確的施肥。也有一些單位引進國外比例式注肥器 ,可根據(jù)不同種植需要進行注肥比例的調(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)機械研究所正是適應(yīng)這一形式進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) , 在栽培上進一步弄清各種不同作物、不同生育階段對養(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。國內(nèi)完全沒有自己成熟的技術(shù)開發(fā)，需要急需解決。2011 年，巴楚縣農(nóng)機局積極鼓勵和支持廣大農(nóng)戶使用先進適用的農(nóng)業(yè)機械，大力推廣林果開溝施肥機，提高全縣農(nóng)業(yè)機械化水平和農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，優(yōu)化全縣農(nóng)機裝備結(jié)構(gòu)，促進農(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，具有體為一種可調(diào)施肥深塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計3度的可調(diào)式防漏土壤深松施肥機,解決了現(xiàn)有土壤深松施肥機施肥過程中肥料深度無法控制的問題。可調(diào)式防漏土壤深松施肥機,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。本實用新型通過巧妙地設(shè)計克服了現(xiàn)有土壤深松施肥機施肥過程中肥料深度無法控制的問題,保證肥料在土壤中的深度一致,深淺適宜,有利于玉米發(fā)育前期根系對肥料的吸收,促進壯苗,具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便且成本低的優(yōu)點。2 動力源的選擇該施肥機的主要技術(shù)參數(shù)：項目參數(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配套動力(kW) 18.5-25.9(輪式拖拉機)生產(chǎn)率(hm 2／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)合施肥機的尺寸參數(shù)，針對果園的工作環(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，果樹的根系較多等。動力源選用手扶拖拉機，小四輪拖拉機等小型的牽引機械，在施肥的過程中便于操作和觀察，同時也能讓每個果農(nóng)都能用上該施肥機械，都能自己操作該機械。3 機構(gòu)的設(shè)計3.1 開溝器的設(shè)計開溝器的作用：在施肥機械部分的前端，用來開溝破土，以便肥料能夠施于地下，從而防止肥料的浪費，同時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，在破土過程中可能遇到樹根，磚石等較硬的物體，所以需用強度較高的且耐磨的材料加焊一層，以增加其強度，而達到其性能要求。做到破土快，破土深，不會被擋且不易粘土等要求。（3）刀刃，用于破土開溝，在工作中推動開溝器向前行進。刀刃在切土的過程中，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 開溝器圖形塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計41．刀柄 2.刀身 3.刀刃 4.旋耕刀剖面圖 5.折彎段因為開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，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)計牽引桿用來機架和動力源的，開溝器工作時與拖拉機的掛接點相連，從而牽引開溝器前進，主要起連接作用。牽引桿的構(gòu)造：都是用實心圓鋼焊接而成，前面焊有掛接用的圓環(huán)，后面有刻度盤，用作調(diào)節(jié)施肥量時的參照。圖 3-2 牽引桿圖形3.3 肥箱的設(shè)計肥箱用來裝肥料，固定在懸架上。機器在工作的時候，地輪通過鏈輪帶動輸肥軸轉(zhuǎn)動，輸肥軸上安裝了 3 個槽輪，槽輪以一定的角速度轉(zhuǎn)動，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，下部傾斜設(shè)計，方便肥料自由下滑。在底面有兩個出肥口，出肥口四圈向下延伸，用來和外槽輪相配合，防止肥料泄漏。塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計5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 寬 高 =2 1.5 1??肥箱容積：3m 33.4 車廂橫梁和縱梁的選取材料：槽鋼、鐵板出肥口長 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 主動帶輪 2 從動帶輪 3 刀盤 4 旋耕刀 5 傳送帶通過動力源輸出的動力帶動 1 主動帶輪，主動帶輪拉動 5 傳送帶，動力傳到 2 帶輪，2 帶輪是和旋耕刀架螺栓連接，從而使得刀盤運動。達到開溝效果。3.6 輸肥軸的設(shè)計根據(jù)鏈輪的大小可以計算出來和鏈輪配合的軸的直徑，根據(jù)設(shè)計和安裝的要求軸的尺寸如下：軸長：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格便宜，對應(yīng)力集中的敏感性較低，同時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度，所以本設(shè)計采用45 號剛作為軸的材料。調(diào)制處理。軸上零件的定位為了防止軸上零件受力時發(fā)生沿軸向或周向的相對運動，軸上零件除了有游動或空轉(zhuǎn)的要求塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計6者外，都必須進行軸向和周向定位，以保證其準(zhǔn)確的工作位置。軸的校核按扭轉(zhuǎn)強度計算，用于只承受轉(zhuǎn)矩的傳動軸的精確計算，也可用于既受彎矩又受扭矩的軸的計算。其強度條件為： ??aMpndpWpT?????32.0/165.9/式中： 為軸的扭切應(yīng)力， ； 為轉(zhuǎn)矩， ； 為抗扭截面系數(shù)， ；對圓截面atkwWT3m； 為傳遞的功率， ； 為軸的轉(zhuǎn)速， ； 為軸的直徑，./3d?? in/rd； 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：m??τMpandpT .4102./481065.932.0/165.9 ???????由于軸的選材為 45 號鋼，所以查表可知 45 號鋼的許用扭切應(yīng)力為， 3～。經(jīng)校核設(shè)計的軸符合要求，可以正常工作。?根據(jù)軸的計算簡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 傳動鏈和鏈輪的設(shè)計鏈輪用作傳動輪，其中大鏈輪固定在地輪軸上，小鏈輪固定在槽輪軸上，兩者通過鏈傳動使動力由地輪傳到槽輪軸。3.7.1 傳動鏈的設(shè)計取小鏈輪的齒數(shù) ，大鏈輪的齒數(shù)為 。21?z312?z確定計算功率：由《機械設(shè)計》表 9-7 查得 ,由圖 9-13 查得 ,單排鏈，則計算功率為0.AK52.1?ZK(3-1)WPKZAca 55.0??選擇鏈條型號和節(jié)距：根據(jù) 及 查圖 9-11，可選ZAca 2.12.1??min/1r32A-1。查表 9-1，鏈條節(jié)距為 。mP80計算鏈條節(jié)數(shù)和中心距初選中心距為 。因是傾斜放置，所p540~8.50)~3()53(?以 a0<30p,取 ，相應(yīng)的鏈長節(jié)數(shù)為10（3-63.871.)23(1.122012 ???????? ??azzpLo2）取鏈長節(jié)數(shù) 節(jié)。87o查表 9-7 得到中心距計算系數(shù) ，則鏈傳動的最大中心距為4958.1f塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計7mzLpfa 1546)]321(87[.502498.)](2[11 ????????計算鏈速 v，確定潤滑方式（3-3）smzn.06506?由 v=0.98 和鏈號 32A-1，查圖 9-14 可知應(yīng)采用滴油潤滑。sm計算壓軸力 pF有效圓周力為： (3-4)Nvpe 1598.010???鏈輪水平布置時的壓軸力系數(shù) ，則壓軸力為pFK(3-5)NKeFpP 5.7815.????3.7.2 鏈輪的設(shè)計大鏈輪由表 9-4 可得分度圓直徑: (3-6)mzd170)(sin??齒頂圓直徑: (3-7)pa 26.1(???齒根圓直徑: (3-8)f 0齒高: (3-9)mzdphPa 218.5.62.0)(min1x ?最大軸凸緣直徑: (3-10)hg 4076.04.cot???由《機械設(shè)計》表 9-4 可得，齒寬： （3-11）bf9511齒側(cè)倒角： （3-pba3..10公 稱12）齒側(cè)半徑： （3-mrx52?公 稱13）齒全寬： （3-bnftf 9)(1???14）由《機械設(shè)計》表 9-2 可得：齒側(cè)圓弧半徑： （3-zdre50)2(.01??15）小鏈輪由表 9-4 可得分度圓直徑： （3-mzp83)(sin?16）齒頂圓直徑： dda 95)6.1(1????齒根圓直徑： f78齒高： mzpdphPa 10.5.062.)(min1x塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計8最大軸凸緣直徑： mhzpdg 697.04.180cot2????由《機械設(shè)計》表 9-4 可得，齒寬： bf51齒側(cè)倒角： mba3..1公 稱齒側(cè)半徑： rx8公 稱齒全寬： bpnftf .7)(1????由《機械設(shè)計》表 9-2 可得：齒側(cè)圓弧半徑： zdre2)(2.0?鏈輪輪齒要具有足夠的耐磨性和強度。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。鏈輪的潤滑，定期人工潤滑，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)計覆土塊由鐵鏈連接在懸架上，用來對開溝后的地面覆土壓平。覆土塊長度應(yīng)比開溝寬度稍大，定為 250mm，寬為 150mm，厚為 3mm。塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計9圖 3-8 覆土塊圖形1.掛接點 2.覆土鐵塊3.9 十字軸式萬向聯(lián)軸器如下圖：圖 3-91、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 最大可以達到 350-450） ，而且在機器運轉(zhuǎn)時夾角發(fā)生改變?nèi)钥烧鲃樱坏?dāng) a 過大時傳動效率會顯著降低。3.10 總體結(jié)構(gòu)圖圖 3-9 總體結(jié)構(gòu)圖1 牽引桿 2 機架 3 動力輸入軸 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 過濾網(wǎng)4 設(shè)計小結(jié)近年來，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)濟作物的種植結(jié)構(gòu)。作塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計10為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要投入品，肥料的機械化施用技術(shù)的發(fā)展， 尤為重要。該果園小型施肥機的工作原理：拖拉機牽引施肥機工作時，開溝器入土工作，地輪轉(zhuǎn)動帶動主動鏈輪轉(zhuǎn)動，以鏈傳動的方式，將動力傳遞給被動鏈輪，從而帶動槽輪軸一起轉(zhuǎn)動，施肥箱中的顆粒肥料被排出，沿著出肥管施入地底。4.1 果園小型施肥機的保養(yǎng)各班次作業(yè)結(jié)束，應(yīng)及時清理機器上的泥土，雜草，并潤滑各部位，檢查機件的完好程度。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件，除去上面粘著的泥土，并檢查機件是否變形，及時修復(fù)或更換，以保證下次工作的良好性。施肥機長期存放時，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 果園小型施肥機常見故障與排除肥料成塊無法下落，堵塞出肥口。要在施肥前檢查肥料，及時打碎成塊的肥料。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)及時檢查槽輪的輪槽，以及槽輪的位置，及時疏通和正確調(diào)節(jié)。施肥過深或過淺。開溝器入土太淺或太深，開溝器高度或限深輪高度不合適，要及時調(diào)整開溝器的高度和限深輪的高度。果園小型施肥機械作業(yè)注意事項：1．用施肥機施化肥時，必須對準(zhǔn)作業(yè)行，以免錯行及傷到作物的根。隨時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)立即停機排除。注意觀察肥箱中肥料。發(fā)現(xiàn)不能滿足一個行程的排肥量要及時添加，以免耽誤時間，影響施肥效率。轉(zhuǎn)移地塊爬坡時。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，要在動力機前面加些配重，或讓農(nóng)具在前，動力機在后，倒檔爬坡。夜間作業(yè)，要在白天觀察好地塊，對有溝，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 果園小型施肥機作業(yè)的準(zhǔn)備檢查。檢查施肥機械連接部件是否緊固，潤滑是否良好，轉(zhuǎn)動部分是否靈活，檢查傳動機的鏈條，鏈輪是否在同一平面內(nèi)，鏈條是否松動滑脫等。傳動系統(tǒng)的調(diào)整。采用地輪傳遞動力時，使開溝器進人正常的工作狀態(tài)，并達到預(yù)定耕深。然后停機調(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力傳動。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。二是將施肥機械架起，使機架處于水平狀態(tài)，按相當(dāng)于常規(guī)作業(yè)速度的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動地輪。其回轉(zhuǎn)圈數(shù)按相當(dāng)于行進長度 50米折算而定。三是轉(zhuǎn)動地輪時，通過各傳動機構(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。四是核查計算后，如不符合農(nóng)藝要求，要按說明書上的調(diào)整方法重新進行調(diào)整 [18]。總 結(jié)通過本次畢業(yè)設(shè)計，我深深體會到做出一個設(shè)計成果的不易，了解了自己在以前學(xué)習(xí)中的不足，比如許多知識都比較陌生，有些都已經(jīng)忘了。與此同時也感到自己在知識的運用上也不夠靈活，而且總體感不夠清晰，由此深刻認(rèn)識到學(xué)習(xí)的重要性以及自己學(xué)習(xí)過程中側(cè)重面的不對，具體總結(jié)起來有以下幾點：(1)在初定方案過程中，由于自己所見實物過少，零部件的尺寸不能確定，許多都是在詢問與比劃中得到的結(jié)果，因此有些尺寸在實際應(yīng)用中可能存在較大的偏差。對于計算部分，由于本設(shè)計是靠地輪傳動施肥，所以設(shè)計大都是靠自己參照實際生產(chǎn)定的尺寸，沒有確切的數(shù)據(jù)可以用于查詢。對于其中零部件的基本尺寸，結(jié)果與實際生產(chǎn)加工肯定存在著偏差，具體應(yīng)根據(jù)實際生產(chǎn)來定。(2)在該果園小型施肥機的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計上，由于時間所限，該施肥機的結(jié)構(gòu)過于簡單，某些地方的裝配可能也存在問題，而且總體的確定也比較麻煩。個別零部件單獨設(shè)計較為簡單直觀，塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計11而裝配時問題都出來了，費了許多時間用于裝配圖的設(shè)計(3)在本設(shè)計的進行過程中，由于所處環(huán)境所限，沒有形成一個系統(tǒng)的時間安排，每天做的有限，以后再做時好多都要從頭開始想起，比較浪費時間?？偟膩碚f，通過這次畢業(yè)設(shè)計，自己的收獲很大，也讓自己認(rèn)識到在平時的學(xué)習(xí)中的錯誤。比如學(xué)習(xí)時認(rèn)為不是重要的就沒用心去深究，總是認(rèn)為許多知識學(xué)了也用不到，只要能有所了解就好，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)自己錯了。通過這次設(shè)計，我感到自己的知識面很窄，對實際的機械見的太少，對理論知識掌握得也不夠，在設(shè)計時，經(jīng)常會被一些問題卡住。由于工作量大和時間緊的關(guān)系，本次設(shè)計肯定存在很多問題。致 謝這次畢業(yè)設(shè)計終于完成了，通過這次設(shè)計，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，感謝各位老師對我的辛勤教育，教會我們學(xué)習(xí)和做人。有了這次畢業(yè)設(shè)計等于我將以前學(xué)到的各種知識又重新學(xué)習(xí)了一遍，知道了學(xué)習(xí)的側(cè)重點與學(xué)習(xí)心態(tài)的重要性。同時，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。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。因為我們在實習(xí)的緣故，設(shè)計只能在晚上和星期天才有時間做，所以在整個設(shè)計的過程中，我都是在晚上和星期天請教老師，每次他都耐心的指導(dǎo)，幫我解決了一個個難題。這讓我非常感動，體現(xiàn)了王老師對工作的高度責(zé)任心和對學(xué)生的深切關(guān)懷。對于這次畢業(yè)設(shè)計，由于時間緊張和我所學(xué)知識有限的緣故，使這次畢業(yè)設(shè)計無法達到最完美的效果，其中肯定存在許多問題。但是，這次畢業(yè)設(shè)計啟發(fā)了我的創(chuàng)造思維，提高了我的動手能力和實際觀察能力，同時，也讓我不得不把學(xué)過的理論知識又重新復(fù)習(xí)了一遍。這都是平時我肯定沒有機會去實現(xiàn)的工作，這次設(shè)計讓我感慨頗多，也收獲頗多。通過這次設(shè)計，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會，使我能將所學(xué)理論知識與實踐相結(jié)合；再一次感謝指導(dǎo)我的所有老師和教授我知識的所有老師，你們傳授的知識使我受用一生，你們的恩情我會銘記一生。塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計12參考文獻[1] 袁智安，蘇禮廣 雙道果樹開溝施肥機[P]. 中國專利:CN201571329U,2010-09-08 .[2] 楊忠良 施肥器[P]. 中國專利 :CN2704198 2005-06-15.[3] 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