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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 小型有機(jī)液肥施肥機(jī)的設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名 姚歡歡
學(xué) 號(hào) 8031212401
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) 16-4
指導(dǎo)教師 馬少輝
起止時(shí)間 2015.11.5-2016.05.24
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(guó)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(cè)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 本題來源及研究的目的和意義
（一） 課題的來源：自選題
（二 ）研究的目的
沼液沼渣是典型的流狀有機(jī)肥,作為沼氣發(fā)酵原料的人畜糞便和植物莖稈經(jīng)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的腐熟純凈的沼液與沼渣，除含有豐富的有機(jī)質(zhì)、腐殖酸和速效氮、磷、鉀外，還含有多種常量和微量元素，特別是動(dòng)、植物所需要的氨基酸含量十分豐富。這些可溶性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，都可通過滲透作用被植物吸收利用。用作添加劑還可將飼料中不易被動(dòng)物吸收的粗纖維等物分解成多種可溶性物質(zhì)，形成復(fù)合消化酶，這些酶能起到催化劑的作用，促進(jìn)消化吸收和新陳代謝，加快畜禽的生長(zhǎng)發(fā)育。
（三） 研究的意義
沼液沼渣是一種很好的流狀有機(jī)肥料，對(duì)于改善土壤生態(tài)環(huán)境、提供土壤肥力狀況、提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)等具有重要作用。沼液的施肥具有連續(xù)、量大的特點(diǎn)，因此需要結(jié)合農(nóng)業(yè)機(jī)械化的技術(shù)手段設(shè)計(jì)出進(jìn)行沼液沼渣田間暗灌施肥機(jī)械。沼液沼渣既是速效與遲效兼?zhèn)?、速效多于遲效的有機(jī)肥，又是防治病蟲害的無污染、無殘毒、無抗藥性的“生物農(nóng)藥”。但由于沒有類似沼液沼渣這種流狀有機(jī)肥料的機(jī)械化施肥技術(shù)和機(jī)械裝備，沼肥雖好卻很難施用于田間。所以針對(duì)大型沼氣工程對(duì)沼液沼渣的消納、以及生態(tài)農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)對(duì)流狀有機(jī)肥料利用的需求，小型有機(jī)肥施肥機(jī)械，具有流狀肥料抽裝、運(yùn)輸以及田間深松、施肥、起壟以及鎮(zhèn)壓等功能，使田間施肥作業(yè)更加省時(shí)、高效。
二 本課題所涉及的問題在國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
（一） 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀
我國(guó)沼氣事業(yè)發(fā)展迅速，尤其在大中型沼氣工程的建設(shè)中會(huì)產(chǎn)生大量的沼液，我國(guó)對(duì)沼液的利用方式主要有農(nóng)作物肥料、防病抑菌、沼液浸種、作為飼料添加劑等幾個(gè)方面。雖然我國(guó)越來越重視沼肥的合理使用。但目前，我國(guó)在沼液沼渣等流狀有機(jī)肥的利用方面與發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定差距，差距的產(chǎn)生主要體現(xiàn)在流狀有機(jī)肥田間施肥機(jī)械的不完善。我國(guó)在流狀有機(jī)肥的施肥過程中廣泛采用的施肥方式是噴灑施肥。這種施肥方式肥料的利用率低，且會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。近幾年我國(guó)沼氣產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展 ，人們已經(jīng)意識(shí)到沼液沼渣正確利用的重要性。
（二） 國(guó)外現(xiàn)狀
國(guó)外沼液沼渣的田間施肥技術(shù)與裝備比較發(fā)達(dá)，如捷克、瑞典、澳大利亞、加拿大、美國(guó)、比利時(shí)、俄羅斯等國(guó)都已對(duì)流狀有機(jī)肥高度重視并研制出較為成熟的流狀有機(jī)肥施肥機(jī)械，大型沼氣工程都配有沼液沼渣運(yùn)輸與施肥機(jī)械，施肥方式主要有兩種，一種是噴灑在耕地或草原的地表，另一種是耕地暗罐施肥，從而將沼氣工程、生態(tài)農(nóng)業(yè)、有機(jī)栽培較為完美地結(jié)合在一起。
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） 對(duì)課題所涉及的任務(wù)
本課題將設(shè)計(jì)一種小型有機(jī)液肥施肥機(jī)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)液肥的田間施肥作業(yè)，并且要求該機(jī)具能達(dá)到以下幾點(diǎn)目標(biāo)：
（1）從液肥箱總管出來的沼液沼渣能均勻穩(wěn)定地送到各施肥鏟，且不容易堵塞。
（2）具有一定的施肥深度，滿足農(nóng)業(yè)對(duì)肥料的要求。施完肥后能將肥料完全覆蓋住，防止肥料中氨的揮發(fā)造成肥效下降以及由此帶來的臭氣污染和氨揮發(fā)造成的溫室效應(yīng)。
（3）農(nóng)具一次性行走能完成開溝、松土、施肥、起壟、鎮(zhèn)壓多個(gè)功能，減少罐車和拖拉機(jī)進(jìn)出耕地的次數(shù)。
同時(shí)要完成設(shè)計(jì)草圖的繪制，有二維圖和三維圖的設(shè)計(jì)，在制圖中要合理的顯示出重要的零件并且去仿真運(yùn)動(dòng)。然后應(yīng)用相關(guān)資料和書籍對(duì)所設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算。
（2） 對(duì)實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析
對(duì)于草圖的繪制是應(yīng)用二維和三維軟件來完成，對(duì)于遇到的問題可以通過網(wǎng)絡(luò)和各資料來解決問題，至于實(shí)物的設(shè)計(jì)是無法完成的，沒有零部件和應(yīng)有的條件。
四 本課題需要重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路
（一）本課題需要重點(diǎn)研究的問題
小型有機(jī)液肥施肥機(jī)械主要包括液肥箱和施肥裝置兩大部分，施肥裝置主要由機(jī)架、開溝施肥鏟、起壟裝置、鎮(zhèn)壓裝置、分配器、行走裝置及輸送管組成。
機(jī)架的主要作用是作為其他工作部件的載體，承受它們的重力作用，各工作部件按照要求安裝在機(jī)架上，為保證每個(gè)部件都能夠發(fā)揮正常作用以及滿足運(yùn)輸?shù)囊?，機(jī)架需要具有足夠的強(qiáng)度和剛度。
限深輪具有支撐暗灌機(jī)重量、為其他工作部件傳遞動(dòng)力等作用。
起壟器是農(nóng)田施肥機(jī)具中的一種重要的觸土部件，在壟作栽培作業(yè)中得到了非常廣泛的應(yīng)用。
鎮(zhèn)壓裝置不僅可以通過在起壟后的地表上形成緊密層防止緊密層下的土壤被吹透，還可以使土壤深處上升的氣態(tài)水在緊密層處凝結(jié)成液態(tài)水，起到了保存水分的作用。
防堵分配器主要作用是對(duì)流狀有機(jī)肥料進(jìn)行均勻穩(wěn)定的分配，但由于類似沼液沼渣這樣的流狀有機(jī)肥具有粘性大，雜質(zhì)多等特點(diǎn)，流狀肥料在分配管路中很容易發(fā)生堵塞。
其中關(guān)鍵問題有以下幾點(diǎn)：
1、施肥機(jī)具與液肥箱的連接
2、輸肥管堵塞問題
3、液肥箱總管出來的沼液沼渣能否均勻穩(wěn)定地送到各施肥鏟的問題
4、施肥深度與施肥鏟的問題
（二） 關(guān)鍵問題解決思路
實(shí)際中通過對(duì)要施肥的土地進(jìn)行勘察，對(duì)不同的土地要設(shè)置不同的施肥量，施肥機(jī)具采用三點(diǎn)懸掛的方式安裝在拖拉機(jī)后面。
限于沼液出料壓力，應(yīng)采用分配器對(duì)總管的沼液進(jìn)行分配，再用分管接分配器出口將沼液沼渣輸送到施肥鏟管內(nèi)，施肥完成后進(jìn)行起壟、鎮(zhèn)壓。分配器同時(shí)還有防堵的作用，能保證流狀有機(jī)肥料施肥的均勻性和穩(wěn)性定。
結(jié)合壟作施肥及不同施肥深度的要求分別采用了深松型、開溝器型、尖朝后型、鼠道型四種不同類型的施肥鏟，能適應(yīng)不同的壟作要求。壟作施肥能將沼液沼渣完全的覆蓋,有效地減少肥料揮發(fā)和臭氣污染。
五 完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法
所需工作條件：
（1） 該課題內(nèi)容的參考文獻(xiàn)
（2） 實(shí)地考察已有機(jī)型的具體構(gòu)造
（3） 對(duì)所學(xué)的專業(yè)課程的理解與運(yùn)用
（4） 理解并清楚各個(gè)零部件的作用
（5） 對(duì)零件和實(shí)體運(yùn)用二維，三維圖還原
解決的辦法：
（1）到圖書館或中國(guó)知網(wǎng)查閱文獻(xiàn)、資料對(duì)所設(shè)計(jì)的課題進(jìn)行了解
（2）設(shè)計(jì)各零部件，進(jìn)行組裝，進(jìn)行修改
（3）通過大學(xué)里所學(xué)的專業(yè)知識(shí)計(jì)算各零部件所應(yīng)有的強(qiáng)度計(jì)算
（4）用CAD、SolidWorks進(jìn)行繪畫二維和三維的零部件和裝配圖
（5）用三維軟件對(duì)所設(shè)計(jì)的機(jī)具進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真
六 完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃
（1） 工作方案
（1） 設(shè)計(jì)其動(dòng)力裝置
（2） 對(duì)施肥機(jī)機(jī)架的設(shè)計(jì)
（3） 對(duì)輸肥管防堵裝置的設(shè)計(jì)
（4） 對(duì)其他零部件的設(shè)計(jì)
（2） 進(jìn)度計(jì)劃
（1）2015年11月5日-11月25日，查閱相關(guān)資料、文獻(xiàn)，撰寫開題報(bào)告。
（2）2015年11月26日-2016年1月20日，完成機(jī)器草圖設(shè)計(jì)。
（3）2016年1月21日-4月17日，繪制機(jī)器各零件圖。
（4）2016年4月18日，中期檢查。
（5）2016年4月19日-5月9日，完成各零件圖，裝配圖，撰寫設(shè)計(jì)說明書。
（6）2016年5月10日，審閱畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)資料。
（7）2016年5月11日-5月24日，修改設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備答辯。
七 參考文獻(xiàn)
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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