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1、1果园多功能机果园多功能机深施肥装置的设计深施肥装置的设计摘要：摘要：针对一机多用既可以用于给果园施肥、覆土，又可以代替挖穴机，既适用于果树等大型植物，又适用于大型农田作物。果园多功能机包括：挖穴装置、施肥装置、覆土装置。挖穴装置分为三种形式，即螺旋式、铣刀圆盘式和履带旋转开沟式。施肥装置分为液体注入式和挖掘施肥式两类。挖穴装置首先要确定挖穴的方式，通过比较选择螺旋式，再通过设计计算来确定螺旋钻头的转速和结构。施肥装置采用挖掘施肥式，在深施肥过程中采用外槽轮式排肥器将肥料排放到漏斗内，最后将挡板来开将肥料排入施肥穴。覆土装置是在机架后面悬挂一对倾斜的覆土板，通过机械的前移来将覆土板前面的土壤刮
2、进施肥穴内。从而确定总体方案。然后对改变动力传输方向的锥齿轮进行计算说明校核，最后对两个齿轮轴和轴承进行校核说明。关键词：关键词：挖穴装置；施肥装置；覆土装置Orchard muti-function machine apply fertilizer deeply the design of installation Abstract:According to a machine, is multi-purpose to be able to be used in applying fertilizer and covering earth to orchard , and can repla
3、ce to dig cave machine, apply to the macrophyteses such as fruit tree , and apply to large scale farmland crop. Orchard muti_function machine 2includes: Dig cave installation , apply fertilizer to install , cover earth installation. Dig cave installation to divide into 3 kinds of form, screw type, t
4、he disc type of milling cutter and caterpillar are revolving to open ditch type. Apply fertilizer to install divide into liquid spoon-fed with excavate to apply fertilizer type two kinds. Dig cave installation the way that will first determine to dig cave , through selecting screw type fairly, deter
5、mine structure and the rotational speed of spiral bit again through designing calculation. Apply fertilizer to install adopting excavate to apply fertilizer type, in the deep course of applying fertilizer queue up fat ware with outside groove ship type will fertilizer emission go to funnel , open ba
6、ffle finally will fertilizer emit into to apply fertilizer cave. Cover earth installation is in frame back hang a pair incline cover earth board, since passing through mechanical reach will cover the soil before earth board to scrape enter to apply fertilizer cave. So, determine overall scheme. Then
7、 for changing power transmission, the bevel gear of direction calculates explanation school nucleus , checks nuclear explanation finally for two gear axle and bearing. Key words:Dig cave installation; Apply fertilizer to install; Cover earth installation 3前言一机多用既可以用于给果园施肥，覆土，又可以代替挖穴机，既适用于果 树等大型植物，又适
8、用于于农田作物。 果树施肥是一项用工量很大的作业，尤其施有机肥料，我国几乎都用人工 完成。果园土壤深施肥料，一般都是在每棵果树两侧，在根系集中分布层稍远 和稍深处各挖一条连续的或断续的，宽和深在 0406 m 左右的沟，这样的 深施肥工作很费劲。为了给果农朋友带来果园管理方便与追肥顺利，减轻你的 劳动强度。在枝叶茂盛的果园，只要 15kW 拖拉机能够行走，就可以使用果园功 能机。 果园功能机可提高作业效率 24 倍，且使用方便，成本低廉。不需对使用 者进行专门培训即可熟练使用，产品坚固耐用，不易损坏。经济实用，适合农 村的消费水平，用户容易接受。1 果园多功能机的总体设计1.1 挖穴装置的设计
9、 挖穴装置常见的有三种形式：螺旋式、铣刀圆盘式、履带旋转开沟式。螺 旋式挖掘装置靠自重来挖穴，当挖掘施肥穴结束后，由于从地里挖出的土不是 集中的，因此在覆土时很难做到完整性。但其结构简单，易于维护制造。 铣刀圆盘旋转式挖穴装置实际上是圆盘开出了一条凹埂，开沟沟深不大， 不利于在进行深施肥上使用。 履带旋转开沟式装置，是类似于传送带的传动，依靠在履带上的刀片来开 沟挖穴，在施肥结束后，覆土效果相对而言最好的，但其操作不易控制，成本 较高。因此选用螺旋式挖穴装置。1.1.1 螺旋钻头转速的确定原始依据为所要求的挖穴直径 D0和穴深 H0以及土壤情况。首先是螺旋升角的选择，为了保证较高的输送效率，螺
10、旋升角 =15-22， 在同一种转速，为了配装不同直径的钻头，一般按较大直径确定转速。其次是 进给量的选择，钻头每转进给量 S，应视土壤情况和动力大小而定，一般为 1060mm。钻头每转进给量 S 与螺旋外缘一点运动方向与水平面的夹角 的关 系由下式确定：（mm）3 010tgDS=0.41 初选 =20， 为 0.6，D0=0.6m，则 S=19.720mm再确定被输送土壤的运动方向与水平面的夹角 ，当土壤内摩擦系数 f2=1，土壤与螺旋面摩擦角 =30，土壤疏松系数 k=1.4 时，可由下表查处 ：允许的 min值 （） 表 1-14 0.4 0.6 0.8 1.0 1.215 11 13
11、 15 17 1917 10 12 14 15 1720 9 11 13 14 16最后确定螺旋转速。由公式（r/min）030 rgFnr式中 g重力加速度 （m/s2）r0螺旋半径（m） ， r0=D0/2 由表可以查得 =110，查机械设计手册可知 Fr=2.72。转速150r/min3 . 0 8 . 97 . 230 n1.1.2 螺旋钻头结构的设计螺旋钻头的结构如下图所示。1.钻杆 2.扇形铁片图 1-1由于挖穴过程中钻头的摆动，会使穴径扩大，实际直径 D 比穴径 D0略小， 可取实际直径 D=0.95D0。同时，挖穴过程中钻头由少量偏斜。钻轴做成空心的， 同时也在空心轴上钻一个空
12、，用来和输入动力轴配合，在钻头下面做个螺栓孔， 用来与钻夹配合。 设计参数如下表所示 表 1-2 螺旋升角20 度起始角11 度5螺距P 250mm旋向 右旋1.2 施肥装置的设计1.2.1 肥料箱体积的确定肥料箱体积的大小应与地块长短和排肥量相适应，过小影响机组效率，过大则增加牵引阻力并影响机组纵向稳定性。此外，肥箱不宜装满，以免因颠簸 而流失；箱内肥料过少时影响排肥量，因此在计算肥箱体积时，采用体积系数 以适当增大体积：(L)klBQV1 . 0式中 V肥箱体积 （L)L要求依次装肥的施肥长度 （m）B施肥工作幅宽Q单位面积施肥量肥料的体积质量K体积系数，k=1.25按每棵树施 5Kg 肥
13、料，一次施 100 棵树，一次装料 500Kg。那么肥箱可做 成 10001000800mm 的正方体。1.2.1 排肥器的选择与排肥量的说明对于施肥装置主要是排肥器的选择和设计，排肥器应满足：排肥可靠， 能适应不同含水量的化肥。排肥均匀、稳定。便于清理残存化肥。 常见的排肥器有：外槽轮式、指盘式、导板转盘式、圆盘转盘式、星轮式、 螺旋式、旋转刮板式。 外槽轮式排肥器的工作过程是：化肥靠重力充满排肥盒和槽轮凹槽，槽轮 旋转将其排出，改变槽轮工作长度可调节排肥量。适用于排施松散性好的化肥， 结构简单，通用性好。因此才用外槽轮式排肥器。 施肥装置的工作过程就是，肥料靠自重充满外槽轮排肥器，排肥器线
14、面有 一个 5Kg 的漏斗，当链轮带动排肥器转动时，排肥器开始工作将肥料排到漏斗 内，然后等施肥穴打好后，机器前移将肥料排入施肥穴。 设机组在行距为 S（m）的田间施追肥，机组上有 N 个排肥器，每个排肥器 由 a 个排肥口，则在一公顷天地的面积上一个排肥器应施肥的地段长度为：（m）SNal10000若要求单位面积施肥量为 Q（Kg/m）则机组工作时每个排肥口在单位地段 长度上的排肥量为：=SQ10-4NalQq 设计中对于定量的投料，在肥料箱下设置一个 5Kg 的漏斗，当一个孔打好 后，打开控制漏斗的挡板，就会将由排肥器排出来的肥料一起投放到指定位置。6因此施肥装置的排肥量是每次投放 5Kg
15、。在设计漏斗时要考虑到肥箱的斜度，以便于将肥料箱放在漏斗上能够顺利 的将肥料排进漏斗，再由漏斗挡板控制肥料的排放。 1.3 覆土装置的设计 对于覆土装置，可以在机架后悬挂一个地轮，地轮后挂接两个带一定倾斜 角的覆土板，利用机器的前移带动覆土板从而将覆土板周围的土推进施肥穴。 在将整块地施肥结束后，再进行整地作业。 覆土装置如下图所示：1.覆土板 2.焊接杆 3.连接杆 图 1-2 1.4 深施肥装置的总体设计深施肥装置的工作过程是：首先由挖穴装置在指定位置挖出一个直径为 0.40.6m 施肥穴，然后将多功能机前移，将漏斗挡板拉开，从而将肥料投放 到施肥穴内。 动力传输由链轮传递，方向的改变由锥
16、齿轮来实现。71.覆土装置 2.施肥装置 3.挖穴装置 图 1-32 锥齿轮传动的设计说明已知输入功率 12.87KW（150.960.960.960.97=12.87KW） ，输入转 速 150r/min。转矩 T=9550=819N.mnP955015087.12分度圆 de1=185.7186mm321951HPkT 32118218195 . 11951载荷系数 k=1.5 齿数比 u=1 齿数接触疲劳极限N/mm21300lim H 安全系数=1.1H许用接触应力=1182N/mm2hp1 . 1 1300齿数 Z=31 分锥角=450大端模数 me=6me 31186平均分度圆直径 dm=de（1-0.5
