缽體精量點播裝置的設計【半自動嘴形氣吸式穴盤育苗精密播種機】【說明書+CAD】

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番茄生產在人們生活地位日益重要，發(fā)展生產機械化和工廠化是調整農村經濟結構和種植業(yè)結構重要措施之一。番茄育苗是一項對整個生產至關重要的作業(yè)環(huán)節(jié)，尤其是穴盤育苗；其用種量少，幼苗分布均勻、發(fā)育好，同時節(jié)省幼苗移栽的工作量，保證秧苗的成活率和增產豐收，為機械化和工廠化育苗生產提供可能。隨著我國設施園藝的快速發(fā)展，機械化育苗設備也有了較快的發(fā)展，相應的核心設備——精密播種裝置的重要性在整個育苗環(huán)節(jié)中顯得更加突出。中國是世界最大的蔬菜生產國，蔬菜的總產量占世界總產量的60％左右。近幾年來，種植業(yè)內部結構不斷調整，在糧食作物的播種面積呈現持續(xù)遞減的趨勢下，蔬菜、水果等經濟作物的種植面積持續(xù)增長。健壯的幼苗是生產的基本條件，因此培育壯苗就是實現早熟、高產的重要的基礎。因為幼苗的好壞直接影響到定植田地以后的生長情況，又在很大的程度上影響到產量和采收期的早晚。幼苗的品質如果不好，即使在定植以后加強管理也是事倍功半，很難獲得很好的收成。因此育苗是一項對整個生產至關重要的技術，是一項需要大量勞動力的勞動密集型的作業(yè)項目。能否育出苗、育出壯苗，很大程度上決定于人對秧苗的培育。我國傳統(tǒng)栽培上的“苗好一半收”，就是對培育壯苗重要性的概括。隨著生產現代化科學技術發(fā)展，培育壯苗的意義也變得猶為重要。以輕基質無土材料草炭、蛭石等作育苗的基質、采用機械化精量播種、一次成苗的現代化育苗體系是國際上70年代發(fā)展起來的一項新的技術。 播種是穴盤育苗中的一個關鍵環(huán)節(jié)。穴盤育苗技術對播種要求很高，要求每穴進行單粒播種，漏播和多粒種子的穴數盡可能少，以保證出苗整齊一致，群體結構合理，因此，工廠化育苗需要進行精密播種，精量播種還可以節(jié)省大量種子。工廠化育苗精量播種主要依靠精量播種機來完成。育苗工廠使用的育苗設備大多是從國外引進的播種流水線或是單一用途的播種機。從國外購買播種流水線價格達100萬元左右，單一用途的播種機價格也要5萬元左右，這樣高的價格與我國農業(yè)產品價格水平不相適應，因此很難推廣應用。另外，由于種子形狀差異較大，種類繁多，實現精量播種的難度較大，因此，研究穴盤精量播種裝置對促進我國的蔬菜生產機械化進程具有現實意義。 2. 本課題所涉及的問題在國內外研究的現狀及分析 2．1 國內發(fā)展現狀 我國工廠化農業(yè)起步較晚，70年代末開始引進一些國外技術設備進行試驗研究，20 年來在技術與生產上均有較大的發(fā)展，目前我國各種溫室已發(fā)展到30萬公頃，對我國 農業(yè)發(fā)展起到積極有效的促進作用。但也存在很多問題。 1. 播種機的播種合格率低。我國精密播種機結構尚不完善，排種器精度不高，特別是對于形狀不規(guī)則、重量較輕的小粒蔬菜種子，播種機的播種質量不穩(wěn)定，重播、漏播現象比較嚴重，多數播種機的性能尚不能達到要求。 2. 播種機的適應能力差。機械化播種育苗技術為精密播種．對種子的品質和外形均有較高要求。但由于不同蔬菜種子差距較大，目前我國多數精密播種 機械一般還只能播種一種或少數幾種種子。多為一機一用，對不同種子的適應能力較差．造成機器的使用周期短、利用率低，不利于降低農業(yè)生產的成本。 3. 播種機的播種效率低。我國的排種機構存在結構冗余、播種速度低等問題，造成整機的工作效率 較低。一些國產播種機的工作情況相比人工播種，效率并沒有顯著提高，無法滿足規(guī)模化生產的需要．限制了工廠化育苗技術的推廣應用。 2．2國外發(fā)展現狀 國外發(fā)達國家普遍采用溫室營養(yǎng)缽育苗，然后進行田間移栽的作業(yè)方法。近10年來， 有關部門加強從育苗到移栽整個系統(tǒng)的研究，使育苗和移栽有機結合，研制出多種全自動移栽機，使育苗過程實現機械化、工廠化和設施化。 經過二三十年的發(fā)展，工廠化育苗自動生產線在發(fā)達國家成套技術己基本形成并向 高科技、高度自動化發(fā)展。工廠化育苗自動生產線一般由育苗穴盤擺放機、送料機、基質裝盤機、壓穴及精量播種機、覆土和噴淋機等五大部分組成，這五大部分連在一起構成自動生產線，拆開后每一部分又可獨立作業(yè)。這種自動生產線在荷蘭、美國、日本、韓國都有產品。穴盤育苗生產線的核心部分是復雜的精量播種系統(tǒng)，其播種系統(tǒng)的型號多種多樣。穴盤育苗生產線上多采用吸嘴式排種器，如美國Hamilton公司、Blackmore 公司及歐共體等廠家生產的各種穴盤精量播種生產線。 布萊克默系統(tǒng)(Black more system)播種裝置可將單粒種子分別播到648個育苗缽中， 它有一個平臺，發(fā)芽盤在平臺上可靜置，亦可滑動。還有側梁對發(fā)芽盤的滑動起導向作用，對種子的吸持裝置起支持作用。種子吸持裝置有一根橫梁，橫梁懸掛在裝有彈簧的套管支臂上，并可旋轉。橫梁兩端分別與導桿相連。橫梁經過關閉閥與真空管相通。每個吸嘴均由富有彈性的柔軟材料構成，內部有一個通道，一直延伸到平臺的進口處。存放單層種子的槽與橫梁平行安裝，使吸嘴能降至槽內。 美國佛羅里達州的斯匹德林公司發(fā)明了培育蔬菜秧苗的斯匹德林系統(tǒng)(Speeding System)。該系統(tǒng)的自動播種裝置采用吸嘴式排種器將種子單粒放到TODD育苗缽(穴盤)。真空式精播機公認比較有代表性的，有美國的勃蘭克莫爾自動播種機。這種播種機只完成精量播種一道工序，所以還要配上填充基質，壓實，壓坑，刮平，覆蓋等全部工序的機械，才能完成全部工序。 范達納(Van Dana)播種機是由美國密爾沃基的生長系統(tǒng)(Growing System lnc)設計制造的。該機較實用，成本卻僅為大多數播種機的一半。該設備能準確、快速的將種子播種于真空導板上，將真空導管轉動到排種管處，此時真空產生壓力，種子通過排種管進入各個缽體。它能100％單個地吸持住所有顆粒狀種子，以適應各種類型的種子和缽體。 目前國外的精量播種機已達到相當完善的程度，在精量播種機上除了設有完善的整地、覆土、鎮(zhèn)壓及施肥、灑農藥裝置外，其排種裝黃多采用新的工作原理，包括各種氣力式排種原理與機械式排種原理，以保證單粒精量播種。另外，液壓技術及電子技術也在播種機上得以應用。 精量播種裝置有機械式、氣力式等多種，由于機械式精量播種裝置對種子的外形要求嚴格，有一定的種子破碎率，而且其總體結構配置復雜擁擠，整機笨重，效率低等因素，限制了機械式精量播種機性能的進一步提高。所以氣力式精量播種裝置較為多用。氣力式精量播種裝置是通過空氣真空度產生的吸力工作的。氣力式精量播種機對種子的形狀要求不嚴，通用性好而且播種速度也比機械式的高。氣力式精量播種機盡管形式多種多樣，但其工作原理只有氣吹式、氣壓式和氣吸式。 3、對課題所涉及的任務要求及實現預期目標的可行性分析 任務要求：查閱相關文獻，進行歸納整理 ，并進行總結，從而梳理思路，進行缽體精量點播機的設計，設計一種適用于棉花或番茄精量點播于穴盤（96穴或128穴）的機械，要求該機械每穴1-2粒，能連續(xù)工作，實現自動或半自動作業(yè)。 可行性分析：本設計用振動氣吸工作原理進行吸氣和排種。由于種子之間有摩擦，所以利用振動器將種子處于懸浮狀態(tài)以便吸種。當進行吸種時，將氣力吸種部件移動到種子盤振動盤正上方，調節(jié)氣力吸種部件的轉換開關，使氣源和氣室接通，氣室形成負壓，拋起的種子在氣力作用下，被吸附在吸種盤上均布的吸種孔上；吸種后將吸種盤移到育秧盤上方適當位置，氣室與氣源通路切斷，同時氣室與大氣相通，迅速釋放負壓，種子將靠自身質量落入育秧盤，實現對靶播種。 4、本課題需要重點研究的、關鍵的問題及解決的思路 重點研究的問題： 1.核心部件是播種裝置，它由吸種部件和振動部件組成。 2.振動部件由振動臺和種子盤組成，振動臺由支架和激振機構組成。振動部件主要是是種子處于懸浮狀態(tài)便于吸種。 3.吸種部件主要由吸種盤，氣室，轉換開關，接管和氣源等組成。其主要功用是保證每孔吸附1-2粒種子，并且準確將種子點播于穴盤中。 關鍵的問題：本課題的關鍵在于吸種部件在吸種時必須保證每個孔吸附1-2粒種子，并且能準確點播于盤中。 解決的思路：需研究種子在多大的氣力下才能被吸附起來，進行種子的質量與氣力吸附的相關試驗，得出相關數據。對于播種的準確性需對設備的整體結構進行合理的設計，保證播種的準確性。 5、完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法 1. 了解精量點播機行業(yè)的國內外發(fā)展現狀：上網和圖書館查閱相關資料文獻。 2. 確定設計方案：參考資料，進行設計，問詢老師、同學。 3. 確定點播機關鍵結構尺寸：上網和圖書館查閱。 4. 畫裝配圖：利用運用AutoCAD軟件制圖。 5. 計算校核：參考資料書中的計算方法和公式等進行計算校核。 6、完成本課題的工作方案及進度計劃 1. 查找文獻資料，并完成開題報告，2011-12-20 2. 對查閱的文獻資料進行歸納整理，設計精量點播機的總體方案，2012-04-18 3. 對精量點播機的結構進行具體的設計，2012-05-11 4. 撰寫設計說明，2012-05-25 5. 整理資料準備答辯，2012-05-26 7、 主要參考文獻 [1] 石宏，李達．2000．目前國內外播種機械發(fā)展走向(I)．農業(yè)機械化與電氣化，(1)：47． [2] 宋裕民，胡敦?。?002．工廠化育苗精量播種裝置的試驗研究m．山東工程學院學報 [3] 王麗君．2003．針吸式穴盤自動播種機的設計與研究，河南農業(yè)大學碩士論文． [4] 魏智龍等．2001．穴盤育苗技術要點．長江蔬菜(3)：19-20． [5] 吳國瑞，李耀明．1998．氣吸式精量播種裝置的研究設計．農機化研究，(2)：55． [6] 王耀林．2001．國內外設施農業(yè)現狀及發(fā)展趨勢中國農業(yè)科學，34． [7] 徐正林．1996．關于氣吸式精密播種有關問題的研究．山西農業(yè)大學學報，16(2)：145．148． [8] 楊宛章等．2001．氣吸式播種機種子吸附過程研究，農業(yè)大學學報，24(4)：49-53． 學生簽名 年 月 日 指導教師審閱意見 指導教師簽名 年 月 日