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塔里木大學(xué)
畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告
課題名稱 缽體精量點播裝置的設(shè)計
學(xué)生姓名 王汝澤
學(xué) 號 8031208233
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)械化及其自動化
班 級 12-2
指導(dǎo)教師 馬少輝
起止時間 2011/12/15
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內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析；
3、對課題所涉及的任務(wù)要求及實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析；
4、本課題需要重點研究的、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)度計劃；
7、主要參考文獻(xiàn)（不少于7篇）。
二、本報告必須由承擔(dān)畢業(yè)論文（設(shè)計）課題任務(wù)的學(xué)生在接到“畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書”的兩周內(nèi)獨立撰寫完成，并交指導(dǎo)教師審閱。
三、開題報告要求手寫體，字?jǐn)?shù)在3000字以上，由學(xué)生在本報告冊內(nèi)填寫，頁面不夠可自行添加A4紙張。
四、每個畢業(yè)論文（設(shè)計）課題須提交開題報告一式三份，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。
缽體精量點播裝置的設(shè)計
1本課題的來源及研究的目的和意義
為了滿足日益增長的種苗需求量，各地開始建立育苗工廠，引進(jìn)世界先進(jìn)的穴盤育苗技術(shù)，進(jìn)行種苗工廠化生產(chǎn)。在育苗工廠中傳統(tǒng)的手工操作方式是不能滿足人們對生產(chǎn)的需求的，育苗工廠需要有精確、便捷、高效的現(xiàn)代化的育苗設(shè)備，來完成育苗的各項工作。
番茄生產(chǎn)在人們生活地位日益重要，發(fā)展生產(chǎn)機(jī)械化和工廠化是調(diào)整農(nóng)村經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和種植業(yè)結(jié)構(gòu)重要措施之一。番茄育苗是一項對整個生產(chǎn)至關(guān)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(chǎn)豐收，為機(jī)械化和工廠化育苗生產(chǎn)提供可能。隨著我國設(shè)施園藝的快速發(fā)展，機(jī)械化育苗設(shè)備也有了較快的發(fā)展，相應(yīng)的核心設(shè)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(chǎn)國，蔬菜的總產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的60％左右。近幾年來，種植業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整，在糧食作物的播種面積呈現(xiàn)持續(xù)遞減的趨勢下，蔬菜、水果等經(jīng)濟(jì)作物的種植面積持續(xù)增長。健壯的幼苗是生產(chǎn)的基本條件，因此培育壯苗就是實現(xiàn)早熟、高產(chǎn)的重要的基礎(chǔ)。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(chǎn)量和采收期的早晚。幼苗的品質(zhì)如果不好，即使在定植以后加強(qiáng)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(chǎn)至關(guān)重要的技術(shù)，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(chǎn)現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)發(fā)展，培育壯苗的意義也變得猶為重要。以輕基質(zhì)無土材料草炭、蛭石等作育苗的基質(zhì)、采用機(jī)械化精量播種、一次成苗的現(xiàn)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(shù)。
播種是穴盤育苗中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。穴盤育苗技術(shù)對播種要求很高，要求每穴進(jìn)行單粒播種，漏播和多粒種子的穴數(shù)盡可能少，以保證出苗整齊一致，群體結(jié)構(gòu)合理，因此，工廠化育苗需要進(jìn)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(jī)來完成。育苗工廠使用的育苗設(shè)備大多是從國外引進(jìn)的播種流水線或是單一用途的播種機(jī)。從國外購買播種流水線價格達(dá)100萬元左右，單一用途的播種機(jī)價格也要5萬元左右，這樣高的價格與我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)品價格水平不相適應(yīng)，因此很難推廣應(yīng)用。另外，由于種子形狀差異較大，種類繁多，實現(xiàn)精量播種的難度較大，因此，研究穴盤精量播種裝置對促進(jìn)我國的蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化進(jìn)程具有現(xiàn)實意義。
2. 本課題所涉及的問題在國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀及分析
2．1 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
我國工廠化農(nóng)業(yè)起步較晚，70年代末開始引進(jìn)一些國外技術(shù)設(shè)備進(jìn)行試驗研究，20 年來在技術(shù)與生產(chǎn)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(nóng)業(yè)發(fā)展起到積極有效的促進(jìn)作用。但也存在很多問題。
1. 播種機(jī)的播種合格率低。我國精密播種機(jī)結(jié)構(gòu)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(jī)的播種質(zhì)量不穩(wěn)定，重播、漏播現(xiàn)象比較嚴(yán)重，多數(shù)播種機(jī)的性能尚不能達(dá)到要求。
2. 播種機(jī)的適應(yīng)能力差。機(jī)械化播種育苗技術(shù)為精密播種．對種子的品質(zhì)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(shù)精密播種 機(jī)械一般還只能播種一種或少數(shù)幾種種子。多為一機(jī)一用，對不同種子的適應(yīng)能力較差．造成機(jī)器的使用周期短、利用率低，不利于降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本。
3. 播種機(jī)的播種效率低。我國的排種機(jī)構(gòu)存在結(jié)構(gòu)冗余、播種速度低等問題，造成整機(jī)的工作效率 較低。一些國產(chǎn)播種機(jī)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)?；a(chǎn)的需要．限制了工廠化育苗技術(shù)的推廣應(yīng)用。
2．2國外發(fā)展現(xiàn)狀
國外發(fā)達(dá)國家普遍采用溫室營養(yǎng)缽育苗，然后進(jìn)行田間移栽的作業(yè)方法。近10年來，
有關(guān)部門加強(qiáng)從育苗到移栽整個系統(tǒng)的研究，使育苗和移栽有機(jī)結(jié)合，研制出多種全自動移栽機(jī)，使育苗過程實現(xiàn)機(jī)械化、工廠化和設(shè)施化。
經(jīng)過二三十年的發(fā)展，工廠化育苗自動生產(chǎn)線在發(fā)達(dá)國家成套技術(shù)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(chǎn)線一般由育苗穴盤擺放機(jī)、送料機(jī)、基質(zhì)裝盤機(jī)、壓穴及精量播種機(jī)、覆土和噴淋機(jī)等五大部分組成，這五大部分連在一起構(gòu)成自動生產(chǎn)線，拆開后每一部分又可獨立作業(yè)。這種自動生產(chǎn)線在荷蘭、美國、日本、韓國都有產(chǎn)品。穴盤育苗生產(chǎn)線的核心部分是復(fù)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(chǎn)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(chǎn)的各種穴盤精量播種生產(chǎn)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(cè)梁對發(fā)芽盤的滑動起導(dǎo)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(zhuǎn)。橫梁兩端分別與導(dǎo)桿相連。橫梁經(jīng)過關(guān)閉閥與真空管相通。每個吸嘴均由富有彈性的柔軟材料構(gòu)成，內(nèi)部有一個通道，一直延伸到平臺的進(jìn)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(nèi)。
美國佛羅里達(dá)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(jī)公認(rèn)比較有代表性的，有美國的勃蘭克莫爾自動播種機(jī)。這種播種機(jī)只完成精量播種一道工序，所以還要配上填充基質(zhì)，壓實，壓坑，刮平，覆蓋等全部工序的機(jī)械，才能完成全部工序。
范達(dá)納(Van Dana)播種機(jī)是由美國密爾沃基的生長系統(tǒng)(Growing System lnc)設(shè)計制造的。該機(jī)較實用，成本卻僅為大多數(shù)播種機(jī)的一半。該設(shè)備能準(zhǔn)確、快速的將種子播種于真空導(dǎo)板上，將真空導(dǎo)管轉(zhuǎn)動到排種管處，此時真空產(chǎn)生壓力，種子通過排種管進(jìn)入各個缽體。它能100％單個地吸持住所有顆粒狀種子，以適應(yīng)各種類型的種子和缽體。
目前國外的精量播種機(jī)已達(dá)到相當(dāng)完善的程度，在精量播種機(jī)上除了設(shè)有完善的整地、覆土、鎮(zhèn)壓及施肥、灑農(nóng)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(jī)械式排種原理，以保證單粒精量播種。另外，液壓技術(shù)及電子技術(shù)也在播種機(jī)上得以應(yīng)用。
精量播種裝置有機(jī)械式、氣力式等多種，由于機(jī)械式精量播種裝置對種子的外形要求嚴(yán)格，有一定的種子破碎率，而且其總體結(jié)構(gòu)配置復(fù)雜擁擠，整機(jī)笨重，效率低等因素，限制了機(jī)械式精量播種機(jī)性能的進(jìn)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(chǎn)生的吸力工作的。氣力式精量播種機(jī)對種子的形狀要求不嚴(yán)，通用性好而且播種速度也比機(jī)械式的高。氣力式精量播種機(jī)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(wù)要求及實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析
任務(wù)要求：查閱相關(guān)文獻(xiàn)，進(jìn)行歸納整理 ，并進(jìn)行總結(jié)，從而梳理思路，進(jìn)行缽體精量點播機(jī)的設(shè)計，設(shè)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(jī)械，要求該機(jī)械每穴1-2粒，能連續(xù)工作，實現(xiàn)自動或半自動作業(yè)。
可行性分析：本設(shè)計用振動氣吸工作原理進(jìn)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(dāng)進(jìn)行吸種時，將氣力吸種部件移動到種子盤振動盤正上方，調(diào)節(jié)氣力吸種部件的轉(zhuǎn)換開關(guān)，使氣源和氣室接通，氣室形成負(fù)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(dāng)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(fù)壓，種子將靠自身質(zhì)量落入育秧盤，實現(xiàn)對靶播種。
4、本課題需要重點研究的、關(guān)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(jī)構(gòu)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(zhuǎn)換開關(guān)，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(zhǔn)確將種子點播于穴盤中。
關(guān)鍵的問題：本課題的關(guān)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(zhǔn)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(jìn)行種子的質(zhì)量與氣力吸附的相關(guān)試驗，得出相關(guān)數(shù)據(jù)。對于播種的準(zhǔn)確性需對設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計，保證播種的準(zhǔn)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(jī)行業(yè)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀：上網(wǎng)和圖書館查閱相關(guān)資料文獻(xiàn)。
2. 確定設(shè)計方案：參考資料，進(jìn)行設(shè)計，問詢老師、同學(xué)。
3. 確定點播機(jī)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)尺寸：上網(wǎng)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(jìn)行計算校核。
6、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計劃
1. 查找文獻(xiàn)資料，并完成開題報告，2011-12-20
2. 對查閱的文獻(xiàn)資料進(jìn)行歸納整理，設(shè)計精量點播機(jī)的總體方案，2012-04-18
3. 對精量點播機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體的設(shè)計，2012-05-11
4. 撰寫設(shè)計說明，2012-05-25
5. 整理資料準(zhǔn)備答辯，2012-05-26
7、 主要參考文獻(xiàn)
[1] 石宏，李達(dá)．2000．目前國內(nèi)外播種機(jī)械發(fā)展走向(I)．農(nóng)業(yè)機(jī)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(xué)院學(xué)報
[3] 王麗君．2003．針吸式穴盤自動播種機(jī)的設(shè)計與研究，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士論文．
[4] 魏智龍等．2001．穴盤育苗技術(shù)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(shè)計．農(nóng)機(jī)化研究，(2)：55．
[6] 王耀林．2001．國內(nèi)外設(shè)施農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，34．
[7] 徐正林．1996．關(guān)于氣吸式精密播種有關(guān)問題的研究．山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，16(2)：145．148．
[8] 楊宛章等．2001．氣吸式播種機(jī)種子吸附過程研究，農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，24(4)：49-53．
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