桔園小型施肥機(jī)（柑橘施肥機(jī)）【全套含CAD圖紙】

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[2] ?孫桓，陳作模，葛文杰. 機(jī)械原理??高等教育出版社?2006 [3] ?馬海樂,等.食品機(jī)械與設(shè)備[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2004. [4] ?濮良貴，紀(jì)名剛 機(jī)械設(shè)計. ?高等教育出版社??2006 [5] ?張也影.流體力學(xué)[M].北京：高等教育出版社,2004. [6] ?張祖力,陶棟材,等.機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2004. [7] ?王昆,何小柏, 等.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計[M].北京：高等教育出版社,2003. [8] ?徐學(xué)林 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)??湖南大學(xué)出版社?2010 [9] ?李蓓智??先進(jìn)制造技術(shù)??高等教育出版社??2007 工作進(jìn)度安排 起止日期 主要工作內(nèi)容 2011．9．10前 選???題 2011．9．10-9．15 下達(dá)任務(wù)書 2011．9．16-2011．9．30 開???題 2010．11．1-2012．4．15 設(shè)????計 2012．4.16-4．20 中期考核 2012．4．16-4．30 完善與總結(jié)課題 2012．4．30前 提交正稿與預(yù)審 ? ? 要求完成日期：20?12 ?年??5 月?5 日????? ? ? 指導(dǎo)教師簽名：??????????????? 審查日期：20?11 年??11 月??27 日?????????? ?專業(yè)負(fù)責(zé)人簽名： 批準(zhǔn)日期：20?11? 年?11 月?28 日?????????? ? 學(xué)院指導(dǎo)委員會簽名（公章）：?????????? 接受任務(wù)日期：20?11 年?11? 月?28? 日；????? 學(xué)生本人簽名：??????????????? 注：簽名欄必須由相應(yīng)責(zé)任人親筆簽名。此表可從教務(wù)處網(wǎng)站下載中心下載。 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)全日制普通本科生 畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告 學(xué)生姓名 彭壯 學(xué) 號 200840615121 年級專業(yè)及班級 2008級農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化(1)班 指導(dǎo)教師及職稱 李明 副教授 學(xué) 院 工學(xué)院 2011 年 12月 30日 畢業(yè)論文（設(shè)計）題目 桔園施肥機(jī)設(shè)計 文獻(xiàn)綜述（選題研究意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、主要參考文獻(xiàn)等，不少于1000字） 一．研究意義： 中國柑橘種植面積和產(chǎn)量目前均為世界第一；柑橘是中國南方栽培面積最大、涉及就業(yè)人口最多的果樹。近年來，隨著我國勞動人口減少，老年及婦女勞動力增加，不僅增加了柑橘生產(chǎn)成本，同時造成勞動力缺乏。我國南方大部分桔園分布在山區(qū)和丘陵地區(qū)，柑橘樹單一、條栽種植對機(jī)械提出了特殊要求，現(xiàn)有的田間作業(yè)機(jī)械因動力不足和自身體積較大而很難進(jìn)入園中行間作業(yè)，滿足要求的桔園作業(yè)機(jī)械設(shè)備嚴(yán)重缺乏，對效率高、體積小、自重小、傳動平穩(wěn)、適應(yīng)坡地工作環(huán)境的機(jī)械設(shè)備需求越來越迫切。因此，開發(fā)研制適合丘陵山區(qū)桔園的小型施肥機(jī)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 ? 我國是柑橘生產(chǎn)大國，柑橘資源豐富，柑橘的經(jīng)濟(jì)價值較高。但是我國柑橘生產(chǎn)規(guī)模不一，管理分散，機(jī)械化水平低，勞動成本很高，因而經(jīng)濟(jì)效益并不理想。為了提高產(chǎn)品的品質(zhì)和價格競爭力，增強(qiáng)抵御各種風(fēng)險的能力，加快我國柑橘生產(chǎn)機(jī)械化的進(jìn)程和深加工水平，有利于我國柑橘產(chǎn)業(yè)的合理健康發(fā)展，拉動市場發(fā)展，增加農(nóng)民收入，推動經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有十分重要的意義。 改革開放以來，商品市場得到迅速發(fā)展，柑橘水果的銷量逐年不斷增長，我國柑橘產(chǎn)業(yè)的地位得到很大的提升。柑橘生產(chǎn)的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，其中在中國南方主產(chǎn)區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)中具有重要的地位。大力發(fā)展柑橘產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、增加農(nóng)民收入、繁榮經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮了重要作用。我國生產(chǎn)的規(guī)模較大，但栽培管理水平不高，經(jīng)濟(jì)效益并沒有得到充分的體現(xiàn)，因此要提高柑橘產(chǎn)業(yè)的品質(zhì)，提高競爭力，在柑桔施肥上加大力度，減低生產(chǎn)成本，擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)效益，減輕果農(nóng)工作量。 桔子為香科，柑桔屬常綠喬木或灌木福桔或朱桔等多種桔類的成熟果實(shí)。桔子常與柑子一起被統(tǒng)稱為柑桔，顏色鮮艷，酸甜可口，是日常生活中最常見的水果之一。桔子的營養(yǎng)豐富，在每百克桔子果肉中，含蛋白質(zhì)0.9克，脂肪0.1克，碳水化合物 12.8克，粗纖維0.4克，鈣56毫克，磷15毫克，鐵0.2毫克，胡蘿卜素0.55毫克，維生素B0.08毫克，維生素B2 0.3毫克，煙酸0.3毫克，維生素c 34毫克以及桔皮甙、檸檬酸、蘋果酸、枸櫞酸等營養(yǎng)物質(zhì)。桔子性平，味甘酸，有生津止咳的作用，用于胃腸燥熱之癥;有和胃利尿的功效，用于腹部不適、小便不利等癥;有潤肺化痰的作用，適用于肺熱咳嗽之癥。桔子有抑制葡萄球菌的作用，可使血壓升高、心臟興奮，抑制胃腸、子宮蠕動，還可降低毛細(xì)血管的脆性，減少微血管出血。桔子對減肥有利。 桔子色彩鮮艷、酸甜可口，是秋冬季常見的美味佳果。桔子營養(yǎng)也十分豐富，1個桔子就幾乎滿足人體每天所需的維生素C量。桔子含有170余種植物化合物和60余種黃酮類化合物，其中的大多數(shù)物質(zhì)均是天然抗氧化劑。桔子中豐富的營養(yǎng)成分有降血脂、抗動脈粥樣硬化等作用，對于預(yù)防心血管疾病的發(fā)生大有益處。另外，每天吃一個桔子可以起到防癌的作用。桔汁中含有一種名為“諾米林”的物質(zhì)，具有抑制和殺死癌細(xì)胞的能力，對胃癌有防治作用。 桔子可謂全身是寶，其果肉、皮、核、絡(luò)均可入藥。桔子的外果皮曬干后叫“陳皮”(因入藥以陳的藥效好，故名陳皮)。而桔瓤上面的白色網(wǎng)狀絲絡(luò)，叫“桔絡(luò)”，含有一定量的維生素P，有通絡(luò)、化痰、理氣、消滯等功效。桔核性味苦、無毒，有理氣止痛的作用，可以用來治療疝氣、腰痛等癥。就連桔根、桔葉等也可入藥，具有舒肝、健脾、和胃等不同功能。柑桔的果肉還是輕工業(yè)的重要原料，可加工成罐頭、蜜餞、果醬、果糕、果胨、果糖，還可以制成果汁、果酒等飲料。加工過程中，可提取果膠、檸檬酸、橙皮甙、香精油，桔皮可作為提取維生素A、維生素P、維生素C的原料。 桔園施肥能提高桔子產(chǎn)量和品質(zhì)，提高桔子的營養(yǎng)價值。并能改善桔樹體質(zhì)加強(qiáng)病蟲害抵抗力。桔園施肥分為四種時期施肥： 1、萌芽肥：主要是供應(yīng)3-6月份柑桔生長發(fā)育所需的養(yǎng)分。此時，柑桔還處于花器發(fā)育、春梢萌發(fā)生長、開花結(jié)果階段，萌芽肥施足與否，對花器發(fā)育、春梢萌發(fā)數(shù)量與整齊度、根系生長等至關(guān)重要。 2、穩(wěn)果肥：柑桔在抽生春梢、開花結(jié)果和第一次生理落果后，氮、磷等養(yǎng)分消耗量大。5月中旬至6月下旬，柑桔幼果正處于細(xì)胞旺盛分裂時期，需要大量的氮、磷營養(yǎng)；而且這個時期又是第一次發(fā)根高峰，土溫迅速上升，根系對營養(yǎng)元素的吸收能力大大增強(qiáng)。如果營養(yǎng)不足，往往發(fā)生大量生理落果。 3、壯果肥：7-9月份是果實(shí)迅速膨大的時期，也是夏梢充實(shí)和秋梢抽生期。此時氣溫、土溫均較高，根系吸收能力強(qiáng)，對氮、磷、鉀的吸收量多，肥效較高。根系吸收的養(yǎng)分在樹體內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)較快，養(yǎng)分的消耗量明顯增加。此時雨季已過，秋旱季節(jié)來臨，結(jié)合灌水抗旱追施氮、磷、鉀肥，對促進(jìn)壯果和秋梢的生長都有明顯的效果。6-7月份是柑桔對營養(yǎng)物質(zhì)需要的臨界期，6-9月份是培養(yǎng)柑桔樹勢的關(guān)鍵時期，這時的果實(shí)膨大、花芽分化和抽秋梢都需要營養(yǎng)。柑桔壯果肥宜用經(jīng)過充分腐熟的有機(jī)肥，在抽發(fā)秋梢前1-2周內(nèi)施用。在降雨較多的地區(qū)也可以分多次施用，既可以提高果實(shí)產(chǎn)量品質(zhì)，又能使秋梢生長充實(shí)，促進(jìn)樹體養(yǎng)分的累積。 4、采果肥：柑桔樹經(jīng)過一年的生長、發(fā)育和結(jié)果，對營養(yǎng)物質(zhì)的消耗十分巨大，果實(shí)采收后，根系對水、肥的吸收能力很弱，采果肥的施用對促進(jìn)樹勢的恢復(fù)、增加樹體各器官的貯藏養(yǎng)分，促進(jìn)高質(zhì)量的花芽分化十分重要。采果肥一般在采果的前后施下，以有機(jī)肥為主并根據(jù)情況適當(dāng)搭配速效肥料。采果肥要重施。晚熟品種則要強(qiáng)調(diào)采前施，以提高肥效，及時恢復(fù)樹勢。 二．國內(nèi)外研究現(xiàn)狀： 我國是世界柑桔原產(chǎn)中心之一,是柑桔資源的寶庫,有四千多年的栽培歷史。柑桔種類、品種極為豐富,在生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)上,都有過光輝燦爛的史跡。 我國在長年累月的栽培柑桔和品種培育中,產(chǎn)生了許多良種。例如新會橙、柳橙、香水橙、雪柑、錦橙、蕉柑、椪柑、南豐蜜桔、本地早,以及沙田柚等,都是各個地方在生產(chǎn)過程中形成的優(yōu)良品種。同時我國有各種不同的生態(tài)氣候帶,可供發(fā)展多種柑桔種類、品種。適栽區(qū)域極為遼闊。但是我國的桔園施肥機(jī)械化程度還極其底下，大量的勞動力投入到桔園的施肥中，不僅浪費(fèi)了大量的肥料同時也造成了環(huán)境污染，但隨著郭家對農(nóng)業(yè)機(jī)械化的不斷重視有不少新的桔園施肥機(jī)械被生產(chǎn)出來，比如最近有株洲現(xiàn)代農(nóng)裝設(shè)計制造的桔園施肥機(jī)在湖北宜都市高壩洲鎮(zhèn)大戰(zhàn)坡村村民程啟元的桔園內(nèi)實(shí)驗(yàn)成功，桔園施肥機(jī)既減輕了桔農(nóng)的勞動強(qiáng)度也增高了肥料利用率，減少了環(huán)境污染，增加了桔子的產(chǎn)量，提高了桔子的質(zhì)量。 國外的農(nóng)機(jī)整體上起步教早，技術(shù)也比我國相對成熟，在桔園施肥反面也不例外，其中日本的桔園施肥機(jī)械較為先進(jìn)。 三．主要參考文獻(xiàn)： [1] 侯書林，朱海. 機(jī)械制造基礎(chǔ) 北京大學(xué)出版社 2006. [2] 孫桓，陳作模，葛文杰. 機(jī)械原理 高等教育出版社 2006 [3] 馬海樂,等.食品機(jī)械與設(shè)備[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2004. [4] 濮良貴，紀(jì)名剛 機(jī)械設(shè)計. 高等教育出版社 2006 [5] 張也影.流體力學(xué)[M].北京：高等教育出版社,2004. [6] 張祖力,陶棟材,等.機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2004. [7] 王昆,何小柏, 等.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計[M].北京：高等教育出版社,2003. [8]徐學(xué)林 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) 湖南大學(xué)出版社 2010 [9] 李蓓智 先進(jìn)制造技術(shù) 高等教育出版社 2007 [10]中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院編·農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計手冊﹙下﹚·北京機(jī)械工業(yè)出版社，1990 [12]混合設(shè)中國知網(wǎng)（CNKI）關(guān)于飼料備的相關(guān)文獻(xiàn) [13]中國專利網(wǎng)相關(guān)專利 研究方案（研究目的、內(nèi)容、方法、預(yù)期成果、條件保障等） 研究內(nèi)容： 我國南方大部分桔園分布在山區(qū)和丘陵地區(qū)，柑橘樹單一、條栽種植對機(jī)械提出了特殊要求，現(xiàn)有的田間作業(yè)機(jī)械因動力不足和自身體積較大而很難進(jìn)入園中行間作業(yè)，設(shè)計一種滿足要求的桔園作業(yè)機(jī)械設(shè)備嚴(yán)重缺乏，對效率高、體積小、自重小、傳動平穩(wěn)、適應(yīng)坡地工作環(huán)境的機(jī)械設(shè)備。 方法： 1. 文獻(xiàn)法:通過收集、整理文獻(xiàn)以獲得論文所需資料，從而全面、正確地了解桔園施肥機(jī)的研究現(xiàn)狀。 2. 比較研究法：根據(jù)現(xiàn)有桔園施肥機(jī)，對其工作原理和設(shè)備歸納分析，為開發(fā)桔園施肥機(jī)做指導(dǎo)。 預(yù)期成果： 效率高、體積小、自重小、傳動平穩(wěn)、適應(yīng)坡地工作環(huán)境的小型桔園施肥機(jī)械。 條件保障： 1. 通過大學(xué)四年扎實(shí)的理論學(xué)習(xí)，掌握一定的理論基礎(chǔ)； 2. 有比較齊全的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，保證課題實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性 3. 已完成的課程論文為畢業(yè)論文的撰寫提供經(jīng)驗(yàn)； 4. 指導(dǎo)老師的專業(yè)指導(dǎo)和監(jiān)督 進(jìn)程計劃（各研究環(huán)節(jié)的時間安排、實(shí)施進(jìn)度、完成程度等） 2011.11─2011.12 本選題方案論證與調(diào)研。 2012.01─2012.02 相關(guān)軟件學(xué)習(xí)，為后續(xù)試驗(yàn)做準(zhǔn)備。 2012.02─2012.03 試驗(yàn)試驗(yàn)臺設(shè)計、材料等相關(guān)數(shù)據(jù)。 2012.03─2012.04 寫出中期報告。 2012.04─2012.05 論文檢查，優(yōu)化數(shù)據(jù)。 2012.05─2012.06 完成畢業(yè)論文 論證小組意見 組長簽名： 20 年 月 日 專業(yè)委員會意見 ??????????????????????????專業(yè)委員會主任簽名： ??????????????????????????????20 年 月 日 注：1.此表可用黑色簽字筆填寫，也可打印，但意見欄必須相應(yīng)責(zé)任人親筆填寫。 全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計 桔園施肥機(jī)設(shè)計 DESIGN OF ORCHARD FERTILIZATION MACHINE 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 年級專業(yè)及班級： 指導(dǎo)老師及職稱： 學(xué) 院： 提交日期： 年05月 全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計 誠 信 聲 明 本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)設(shè)計是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體在文中均作了明確的說明并表示了謝意。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 畢業(yè)設(shè)計作者簽名： 年 05月 20日 目 錄 摘要……………………………………………………………………………1 關(guān)鍵詞…………………………………………………………………………1 1前言…………………………………………………………………………2 1.1研究現(xiàn)狀…………………………………………………………2 1.2研究意義……………………………………………………………2 1.3研究內(nèi)容……………………………………………………3 2桔園施肥機(jī)的方案選擇與原理分析…………………………………………3 2.1工作原理選擇………………………………………………………………3 2.2配套動力選擇…………………………………………………………3 3主要設(shè)計及計算……………………………………………4 3.1傳動路線的確定……………………………………………………………4 3.2各級傳動比的確定…………………………………………………………4 3.3料斗的參數(shù)確定…………………………………………………5 3.4排肥器的選型………………………………………………………………5 3.5覆土器的選型………………………………………………………6 3.6行走輪的選型…………………………………………………………6 3.7行走輪的選用要求…………………………………………………6 3.8行走輪的轉(zhuǎn)速計算………………………………………………………7 3.9動力部分的設(shè)計和強(qiáng)度計算………………………………………………7 3.10傳動比計算和參數(shù)確定………………………………………………7 3.11鏈輪的設(shè)計和計算………………………………………………………8 3.12軸的設(shè)計和校核………………………………………………………10 3.13 標(biāo)準(zhǔn)件選擇……………………………………………………………13 3.14鍵的選擇…………………………………………………………13 3.15螺栓、螺母的選擇………………………………………………………13 3.16軸承的選擇與校核……………………………………………………………13 4總結(jié)……………………………………………………………………13 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………13 致謝…………………………………………………………………………14 桔園施肥機(jī)設(shè)計 摘 要：中國柑橘種植面積和產(chǎn)量目前均為世界第一；柑橘是中國南方栽培面積最大、涉及就業(yè)人口最多的果樹。我國是柑橘生產(chǎn)大國，柑橘資源豐富，柑橘的經(jīng)濟(jì)價值較高。但是我國柑橘生產(chǎn)規(guī)模不一，管理分散，機(jī)械化水平低，勞動成本很高，因而經(jīng)濟(jì)效益并不理想。我國南方大部分桔園分布在山區(qū)和丘陵地區(qū)，柑橘樹單一、條栽種植對機(jī)械提出了特殊要求，現(xiàn)有的田間作業(yè)機(jī)械因動力不足和自身體積較大而很難進(jìn)入園中行間作業(yè)，滿足要求的桔園作業(yè)機(jī)械設(shè)備嚴(yán)重缺乏，對效率高、體積小、自重小、傳動平穩(wěn)、適應(yīng)坡地工作環(huán)境的機(jī)械設(shè)備需求越來越迫切。因此，開發(fā)研制適合丘陵山區(qū)桔園的小型施肥機(jī)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 關(guān)鍵詞：柑橘；桔園施肥；桔園施肥機(jī)；小型桔園施肥機(jī)； The Design of Orchard Fertilization Machine Abstract :Chinese citrus sown area and output ranks first in the world at present; The citrus’ cultivated area is biggest in south China , a fruit trees involve employed population most.China is a super country in the citrus fruits produces, the citrus resources is rich, and the economic value is high.But the production scale of citrus is vary, the management is distributed, the mechanized level is low, the cost of labor is very high, thus the economic efficiency is not ideal.I-South China most citrus orchard in mountain and hilly areas, citrus trees, planted on a single plant machinery put forward special requirements, the existing field machinery because of the lack of power and its large size and hard to get admission lines in operation,satisfied the request of the orange garden work mechanical device is lack seriously, so,to the efficiency high, the volume small, was self-possessed slightly, the transmission steady, the adaptation land on slopes working conditions mechanical device demand is more and more urgent. Therefore, developping the small fertilizer applicator to suit the knoll mountainous orange garden have the vital practical significance. Key words: Citrus; Orchard fertilization; Orchard fertilization machine; small orchard fertilization machine 1 前言 1.1研究現(xiàn)狀 21世紀(jì)的前20年，是中國全面建設(shè)小康社會，加快實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變的歷史新時期。農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化重要標(biāo)志之一，是用現(xiàn)代物質(zhì)條件裝備農(nóng)業(yè)大幅度提高農(nóng)業(yè)土地產(chǎn)生率、勞動生產(chǎn)率和資源利用率，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的機(jī)械化與信息化[1]。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開農(nóng)業(yè)裝備，農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展又在很大程度上制約著優(yōu)質(zhì)、高效、安全農(nóng)業(yè)又好又快的發(fā)展進(jìn)程。而小型農(nóng)業(yè)作業(yè)機(jī)械是大田作業(yè)機(jī)械化的一個重要補(bǔ)充?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)對發(fā)展小型農(nóng)業(yè)作業(yè)機(jī)械裝備和更快的采用新技術(shù)提出了迫切的需求[2]。發(fā)展小型農(nóng)業(yè)作業(yè)機(jī)械，提高科學(xué)水平和振興我國小型農(nóng)業(yè)作業(yè)機(jī)械裝備制造業(yè)，對加快促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)綜合機(jī)械化有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。桔園多位于山區(qū)，要求桔園施肥機(jī)適應(yīng)坡地作業(yè)，又桔園呈分散分布，不容易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模機(jī)械化，要求施肥機(jī)械操作簡單，使用方便，價格低廉。我國的柑橘產(chǎn)量和面積都位居世界第一，國外受供需關(guān)系影響，專業(yè)桔園施肥機(jī)械方面還是空白，國內(nèi)總體程度不高，針對具體情況生產(chǎn)的桔園施肥機(jī)械較少，尤其適合山區(qū)桔園施肥的小型機(jī)械尤為缺少，所以適合一款適合坡地的桔園施肥機(jī)是很有現(xiàn)實(shí)意義的。 1.2 研究意義 今十年來，，隨著我國勞動人口減少，老年及婦女勞動力增加，不僅增加了柑橘生產(chǎn)成本，同時造成勞動力缺乏。我國南方大部分桔園分布在山區(qū)和丘陵地區(qū)，柑橘樹單一、條栽種植對機(jī)械提出了特殊要求，現(xiàn)有的田間作業(yè)機(jī)械因動力不足和自身體積較大而很難進(jìn)入園中行間作業(yè)，滿足要求的桔園作業(yè)機(jī)械設(shè)備嚴(yán)重缺乏國家不斷加強(qiáng)對三農(nóng)問題的關(guān)注，并且持續(xù)的農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼措施也說明國家對農(nóng)業(yè)機(jī)械化的重視，桔園施肥機(jī)的設(shè)計對增加桔農(nóng)收入，減小桔農(nóng)勞動強(qiáng)度，提高工作效率高，減小工作強(qiáng)度小，提高肥料利用率高有非常重要的作用，是國家解決三農(nóng)問題和提高農(nóng)民收入的重要步驟，合理施肥是栽培管理諸措施中的重要環(huán)節(jié),是柑桔豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的重要保證。 1.3 研究內(nèi)容 首先對桔園的施肥方式進(jìn)行選擇，在此基礎(chǔ)上分析各種施肥方式的利弊，在綜合各因素后選取最優(yōu)方案，根據(jù)施肥機(jī)的定額要求進(jìn)去參數(shù)的設(shè)計和計算，然后進(jìn)行零部件的設(shè)計和計算、圖紙的繪制及樣機(jī)的研制。最終研究出效率高、體積小、自重小、傳動平穩(wěn)、適應(yīng)坡地工作環(huán)境的丘陵山區(qū)桔園小型施肥機(jī)。 2 桔園施肥機(jī)的方案選擇與原理分析 2.1 工作原理的選擇 目前，桔園施肥的方式主要有桔園開溝施肥；桔園鉆孔施肥；桔園環(huán)狀溝施肥；桔園撒肥和桔園覆土施肥等。 桔園開溝施肥功率消耗大，對桔樹的根系損傷大，故不采用；桔園鉆孔施肥的設(shè)計制造的成本較高，連續(xù)工作能力低，不利于高效率操作；環(huán)狀溝施肥的設(shè)計制造成本高，普通桔農(nóng)難以接受，不利于推廣使用；桔園撒肥的肥料浪費(fèi)大，利用率低[3]，故采用桔園覆土施肥。其功率消耗較低，肥料利用率相對較高，設(shè)計成本較低，是綜合各個方面的較優(yōu)選擇。 桔園覆土施肥采用汽油機(jī)為動力，通過減速器減速后帶動中心傳動軸帶動驅(qū)動輪、排肥器和地輪工作完成排肥覆土的工作過程。 2.2 配套動力選擇 根據(jù)要求桔園施肥機(jī)的最大根深為100mm，耕幅寬為283mm,又山區(qū)土壤多為沙土，其阻力系數(shù)[4]K選4N/cm2。 則地輪耕地覆土的阻力[5]： (1） 又施肥機(jī)得前進(jìn)速度V=1m/s， 則最大消耗的功率： (2) 根據(jù)對機(jī)組所消耗的功率的初步估算，擬采用重慶 KT-152汽油內(nèi)燃機(jī)。 重慶KT-152的主要參數(shù)如下： 發(fā)動機(jī)形式：單缸，四沖程，側(cè)置氣門，強(qiáng)制風(fēng)冷 排量：（毫升）97 缸徑×形程（毫升）：52×46 壓縮比：5.6:1 最大輸出功率（N.m）：1.15 最大扭矩（馬力/轉(zhuǎn)速）：3.2/300 穩(wěn)定轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分鐘）：3600±200 凈重（千克）:9/10.5 外形尺寸（長*寬*高）（毫米）:300×290×360 3 傳動裝置的設(shè)計計算 3.1 傳動路線的確定 傳動路線要保證總體傳動可靠，不影響桔園施肥機(jī)工作。根據(jù)整機(jī)的結(jié)構(gòu)確定傳動路線，使桔園施肥機(jī)在工作過程中能滿足排肥、翻土、覆土等工作的需要。將傳動路線分為兩條路線。第一，汽油機(jī)機(jī)通過變速箱將動力傳給中間傳動軸；第二，中間軸將動力分別傳遞給排肥機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸和地輪的轉(zhuǎn)軸，驅(qū)動排肥軸和行走輪、地輪的轉(zhuǎn)動。 3．2 各級傳動比的確定 施肥機(jī)的行走速度和人的行走速度要相一致，一般情況下，可取人行走速度為1m/s,則行走輪的速度為1.m/s，行走輪的直徑為260mm，由公式（1）可見行走輪軸的轉(zhuǎn)速n1 （3） 式中： v—行走輪的形式速度（m/s） d—行走輪的直徑（m） 計算,得n1≈73.5r/min 按照設(shè)計要求[6]，行走輪由中間傳動軸通過鏈輪驅(qū)動，兩軸之間的傳動比為1.35,中間傳動軸的轉(zhuǎn)速為100r/min，排肥軸與中間軸傳動軸的傳動比為1，因此排種軸的轉(zhuǎn)速為100r/min；整根中間傳動軸由變數(shù)箱的輸出軸通過鏈輪帶動，鏈傳動比帶傳動平穩(wěn)，取其傳動比1.75。因?yàn)樽兯傧淇梢园磦鲃颖冗x取，故定變速箱的輸入軸與輸出軸之間的傳動比為40；內(nèi)燃機(jī)的通過皮帶傳動與變速箱相連，傳動比為1.3.選用傳動比為40的減速箱，減速箱與中心軸之間的傳動比為1.35中間軸與地輪之間的傳動比為0.45。 4 排肥器的選型設(shè)計 4.1 料斗結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計 肥料斗必需有足夠的容量，從而減少加肥次數(shù)，一般情況下要求施肥到了地頭才加肥。但是料斗容量也不能太大，那樣會增加機(jī)構(gòu)的重量，對施肥機(jī)的的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利的影響，還會影響機(jī)組的縱向移動性；料斗必須保證箱壁的傾斜角大于肥料的自然休止角，以保證肥料能順利滑落排肥器[7]，這里選擇α=20°。除此以外，料斗還應(yīng)該堅固耐用，重量輕巧，具有一定的剛性，并具備防水和防潮的能力；料斗要便于加肥、卸肥和清洗，因此該機(jī)所選的料斗形狀為錐臺型。料斗的容量主要由施肥的距離確定。根據(jù)以往實(shí)驗(yàn)結(jié)論：施肥機(jī)在工作時不宜施完料斗內(nèi)的全部肥料播，應(yīng)該保留至少10%的肥料余量，避免料斗內(nèi)肥料太少而影響肥料的施撒量。根據(jù)一般山區(qū)桔園的大小單次施肥距離約為400m因此本次設(shè)計肥料箱的容積為0.1L。料斗尺寸長×寬×高：300mm×300mm×350mm。 4.2 排肥器的選型 排肥器種類很多，在農(nóng)業(yè)上通常使用的排肥器有外槽輪式、內(nèi)槽輪式、磨紋盤式、錐面型孔式、離心式、匙式及刷式等類型[8]。排肥器應(yīng)該具備較大的排肥均勻性和穩(wěn)定性，能均勻連續(xù)地排肥，并且能在不同外界條件下作業(yè)，具備較強(qiáng)的通用性和適應(yīng)性，能夠施撒不同的肥料，且其排肥量穩(wěn)定可靠、排肥均勻，結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，易于制造和維護(hù)，調(diào)整方便。 其中應(yīng)用得最廣泛的是外槽輪式排種器，其由排種肥盒、排肥軸、外槽論、阻塞輪、花型擋環(huán)及清肥舌等組成（圖1）。肥料通過箱底開口流入盒內(nèi)。排肥軸轉(zhuǎn)動時，外槽論及花型擋環(huán)可防止肥料從槽輪兩側(cè)流出。這種排肥器結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、使用方便、通用性好、適應(yīng)性能廣，國際上已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，決定設(shè)計采用外槽輪排肥器。外槽輪的外槽輪排種器的工作過程大致可分為充肥，刮肥和投肥四個階段。排肥器排肥時，料斗內(nèi)的肥料在重力作用下經(jīng)箱底進(jìn)入排肥器內(nèi)。肥料充滿槽輪槽；隨著槽輪轉(zhuǎn)動肥料排出排肥器，從而實(shí)現(xiàn)排肥過程。 根據(jù)桔園施肥機(jī)的設(shè)計要求和參考有關(guān)文獻(xiàn)[9]，主要有以下結(jié)構(gòu)參數(shù)： （1）槽輪直徑d 槽輪直徑越大，則每轉(zhuǎn)排肥量越大，排肥能力越強(qiáng)。如果某些肥料的施撒量小則必須相應(yīng)地減小槽輪工作長度或降低轉(zhuǎn)速。這樣會使排肥的均勻度降低，有時甚至無法滿足小肥量的要求；如果施肥量過大而槽輪直徑過小則無法滿足施肥量要求，此次設(shè)計使用最多的槽輪排肥器槽輪直徑為40mm。 （2）槽輪的工作長度 槽輪最大工作長度可根據(jù)施肥機(jī)的工作要求并參照槽輪最高轉(zhuǎn)速來確定。槽輪實(shí)際工作長度在0到槽輪得最大長度。槽輪共組長度可在0~60mm范圍調(diào)整。取槽輪在排種盒內(nèi)的共組的長度為60mm。 （3） 吐槽斷面形狀和槽數(shù)Z：槽數(shù)太多，使肥料施撒不均勻；槽數(shù)太少，會使肥料施撒不夠，并降低排肥均勻性。常用外槽輪為10齒或12齒。設(shè)計采用10齒。凹槽斷面常為圓弧形，槽弧半徑為5.5～8mm。 1 排肥盒 2 阻塞輪 3 擋圈 4 清肥軸 5 彈簧 6 排肥舌 7 排肥軸 8 外槽輪 圖1 外槽輪式排肥器 Fig1 Metering device of outer sheave 5 覆土器的選型 由于桔樹根較淺，耕地深度不宜過深，選用齒鈀覆土無論從效果上還是經(jīng)濟(jì)效益上都能能很好地滿足要求。 6 行走輪的選型設(shè)計 6.1 行走輪的選用要求 在該播種機(jī)中，行走輪不僅起到陷深作用，而且還是排種的主動輪。因而在設(shè)計時，應(yīng)該從以下幾個方面著手[10]： （1）具有較大的強(qiáng)度，剛度等機(jī)械性能； （2）滑移系數(shù)較小，一般不要超過10%，從而提高施肥的均勻性； （3）對地表不平性具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，避免在地表高低不平的情況下打滑，更好地適應(yīng)山區(qū)桔園地形。 6.2 行走輪的轉(zhuǎn)速的計算 行走輪的前進(jìn)速度應(yīng)該和人的行走速度一至，因此機(jī)器的行進(jìn)速度為v=1m/s,取地輪直徑為1700mm.有 （4） 式中：v—地輪軸的轉(zhuǎn)速（m/s）； w—地輪軸的角轉(zhuǎn)速（rad/s）； n—地輪的轉(zhuǎn)速（r/min）由公式得n≈136.5r/min； r—地輪的半徑（m）。 7 動力部分的設(shè)計和強(qiáng)度校核 7.1 傳動比的設(shè)計和參數(shù)確定 施肥機(jī)的傳動示意如圖2： 1 鏈輪7 2 鏈輪6 3 鏈輪4 4 鏈輪3 5 減速器 6 鏈輪5 7 行走輪 8 鏈輪1 9 鏈輪2 10 排肥器 圖2 施肥機(jī)傳動示意圖 Fig2 Schematic diagram of planter transmission 為了適應(yīng)機(jī)具排肥時不同量的要求即傳動比的變化，機(jī)具采用鏈輪傳動，通過改變不同鏈輪和鏈條長度來實(shí)現(xiàn)不同的施肥量要求。為了保證作業(yè)時的連續(xù)排肥，則要求傳動部分要有可靠的傳動比、無滑動。又由于施肥傳動所傳動的功率小、速率小，所以所要求鏈傳動比不是非常嚴(yán)格，但也要滿足相應(yīng)的要求[11]。 已知行走輪的行進(jìn)速度為1m/s，整機(jī)傳動除變速箱都是用鏈輪傳動動力，根據(jù)設(shè)計要求，傳動系統(tǒng)有四處用到鏈輪傳動，分別是變速箱的輸出軸鏈輪1，在中間傳動軸上與鏈輪1配合的鏈輪2，中間傳動軸上的傳動動力給行走輪的鏈輪3，行走軸上的鏈輪5，中間傳動軸上與排肥軸的鏈輪系鏈輪4 ，鏈輪5。中間傳動軸上與地輪的鏈輪7配合，下面著重設(shè)計傳動軸與行走輪之間的鏈輪傳動，另外兩個鏈傳動參照計算。 7.2 鏈輪的設(shè)計 7.2.1 鏈輪的計算 （1）選擇鏈輪齒數(shù)[12] 在此設(shè)傳動軸與地輪之間的鏈傳動的鏈輪分別設(shè)為n1,n2 。傳動比初步確定為 （5） 假設(shè)鏈速v為0.3~1m/s,查資料選取z2=21，則==46 (2) 確定鏈結(jié)數(shù):初選中心距=25P （6） （節(jié)） 取=84節(jié)。 (3)計算功率Pc:查得工作情況系數(shù)=1.0（Kw） （6） (4)確定鏈接距P:查得小鏈輪齒數(shù)系數(shù)Kz=1.23;采用單排鏈[13]，查的多排鏈排數(shù)系數(shù)Kp=1,得 根據(jù)0.94Kw、n1=183r/min，查得選用鏈號為0.6B的單排滾子鏈[16]，鏈節(jié)距 p=9.525mm。 (5)計算實(shí)際中心距： （7） ≈236.83mm） 取=237mm (6)驗(yàn)算鏈速v: （8） 與原假設(shè)相符。 (7）計算軸上載荷Fp[17],先計算出有效拉力F： (9) (8)鏈傳動受力分析： 查得06B的每米質(zhì)量[19]q=0.6kg/m，極限拉伸載荷FQ =8900（N）水平布置時垂直系數(shù)，得垂直拉力: （10） 鏈輪所受的圓周力: （11） 鏈輪的緊邊拉力: 故安全系數(shù)為: （12） (8)確定滾子鏈鏈輪的主要尺寸。 鏈輪的的基本參數(shù)是配用鏈條的節(jié)距P，套筒的最大外徑d,排距和齒數(shù)Z。鏈輪的主要尺和計算公式可以查閱機(jī)械設(shè)計手冊[20]。 (9)潤滑方式：采用人工定期潤滑。 同計算設(shè)計鏈輪1鏈2通過驗(yàn)算校核強(qiáng)度得Z5=31,Z6 =17。中心a34=186mm;a56=157mm。都采用型號為06B滾子鏈。 7.2.2 鏈輪材料的選擇 鏈輪材料應(yīng)滿足強(qiáng)度和耐磨性的要求。對于低速輕載、平穩(wěn)傳動中，鏈輪可采用中碳鋼制造。中速、中載時應(yīng)采用中碳鋼淬火處理。而本設(shè)計中播種機(jī)傳動部分屬于低速、輕載，較平穩(wěn)的傳動，所以應(yīng)采用中碳鋼。 7.3 軸的設(shè)計和校核 7.3.1 軸的設(shè)計 施肥機(jī)設(shè)計中四根軸，分別是中間傳動軸、排肥軸、行走軸和地輪軸。四根軸都選用45鋼正火處理，查文獻(xiàn)[3]得強(qiáng)度極限，其許應(yīng)彎曲應(yīng)力。 (1)確定軸的最小直徑 確定軸的輸出端之間按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸輸出端直徑，查得文獻(xiàn)表14-2取C=100，則， mm （13） 考慮到軸上有鍵槽，將軸的直徑增大5%，則取d=20mm 考慮到中間抽上的傳動復(fù)雜，故中心軸直徑取d=25mm 7.3.2 軸的強(qiáng)度校核 (1)軸的受力分析 設(shè)計軸分7節(jié)：軸上依次裝支撐架，軸承，鏈輪2，鏈輪3，鏈輪4，軸承，支撐架 。中間軸的受力分析鏈輪2的轉(zhuǎn)速由公式 （14） 作用在鏈輪軸上的載荷Fp可近似地取鏈條受到的緊邊和松邊拉力之和。因?yàn)殡x心拉力對Fp沒有影響，不應(yīng)計算在內(nèi)，所以Fp≈F+2Ff 。又由于垂直拉力Ff 不太大，故Fp可近似地按下式計算 （15） （16） 式中：KA 為鏈傳動工作情況系數(shù)，查文獻(xiàn) 得平穩(wěn)載荷的內(nèi)燃機(jī)傳動取1；F為有效拉力。 由公式 得，F(xiàn)p2=1882(N) 用同樣的方法也可求出FP3 =587N ；FP5 =2353N 三個鏈輪分別施加給了中間三個載荷。將力分解到水平方向Ft和垂直方向Fr，求出中間軸的總的受力。 軸受到的水平面總支反力： (N) （17） （18） （19） 總的支反力： （20） 軸收到的垂直總支反力： （21） （22） （23） 垂直支反力 （24） 因?yàn)殒溳?，鏈輪3安裝在同一個鍵槽上，兩者位置較近，可以看做一個鏈輪。 水平方面的彎矩： （25） 垂直方向的彎矩： （26） 繪制合成彎矩圖：根據(jù) （27） 得 N·mm 由彎矩圖和軸的結(jié)構(gòu)圖可知，鏈輪5處可能是危險截面，應(yīng)該校核其截面的疲勞強(qiáng)度。 鏈輪5的截面危險強(qiáng)度校核： (28) 故軸的強(qiáng)度足夠。 軸傳遞的轉(zhuǎn)矩： （29） 求得， （30） （31） （32） 中間軸的扭矩受力如圖4。 圖3 軸的載荷分析圖 Fig3 The shaft load analysis in Figure 8 標(biāo)準(zhǔn)件的選擇 標(biāo)準(zhǔn)鍵的選擇包括鍵的選擇，軸承、軸承座、螺栓、螺母、螺釘?shù)倪x擇，銷的選擇、墊圈、墊片的選擇 8.1 鍵的選擇 鏈輪4配合的鍵：b =8mm, h =7mm, t = 4.0mm, t1=3.3mm 8.2 螺栓、螺母的選擇 根據(jù)表3-9選用螺栓 GB/T6170–2000, M8*60,GB/T297-1994,螺栓M6*20和GB/T 5782– 2000, M8*25 三種。 根據(jù)表3-16選用螺母0GB/T6170–2000, M8一種。 8.3 軸承的選擇與校核 根據(jù)各軸的尺寸以及設(shè)計要求，行走輪安裝軸承的軸端直徑為20mm,，故選用深溝球軸承型號6004；中間傳動軸同樣選用深溝球軸承型號6005；地輪軸安裝軸承軸徑為20mm，選用深溝球軸承6004。 軸承壽命計算： L 9 總結(jié) 通過對本畢業(yè)設(shè)計的完成，我覺得有以下收獲： （1）系統(tǒng)地了解了做畢業(yè)設(shè)計和論文撰寫的具體步驟，從構(gòu)思到動手，由抽象到具體，無不需要按部就班，反復(fù)修改，條理清楚，思路清晰，循環(huán)漸進(jìn)； （2）明確了撰寫論文的具體內(nèi)容，中英文摘要、關(guān)鍵字、正文、參考文獻(xiàn)，同時也清楚發(fā)表論文應(yīng)具有的格式； （3）由于是做設(shè)計，從而使自己在很多問題上得到了獨(dú)立思考的機(jī)會，不再是一以前那樣的理解老師的思想，而是站在自己的立場上該如何把自己的事情講述清楚； （4）在制圖的過程中，對已學(xué)制圖規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)只是進(jìn)行了復(fù)習(xí)和鞏固； （5）通過該畢業(yè)設(shè)計，使自己對機(jī)械繪圖有了更廣、更深的理解。 （6）在本次設(shè)計中，沒有合理安排設(shè)計進(jìn)程，因此時間不夠的現(xiàn)象，經(jīng)過這次經(jīng)歷，我一定能夠在以后的工作和生活中優(yōu)化自己的時間和計劃安排。 參考文獻(xiàn) [1] 張祖立，程玉來，陶棟材.機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2004.9：:57-89 [2] 張淑娟，全臘珍.畫法幾何與機(jī)械制圖[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2007.8:1-298 [3] 趙韓，黃康，陳科.機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計[M].北京：高等教育出版社2005.3，:23-46 [4] 李寶筏.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2003.7:1-46 [5] 劉鴻文.材料力學(xué)Ⅰ[M].北京：高等教育出版社，2004.1：23-46 [6] 濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計（第八版）[M].北京：高等教育出版社，2006.5：25-62 [7] 孫學(xué)強(qiáng).機(jī)械制造基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.2:21-59 [8] 羅宗澤，羅圣國.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊[M].北京：高等教育出版社，2006.5:151-156 [9] 李寶筏.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2003.7:134-196 [10] 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