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1、 16 届毕业设计冬小麦仿形镇压追肥联合作业机的设计 学生姓名 学 号 8031212424 所属学院 机械电气化工程学院 专 业 农业机械化及其自动化班 级 16-4 指导老师 日 期 2016.05 塔里木大学机械电气化工程学院制前言小麦是我国主要的粮食作物，在我国种植面积广泛。目前我国正大力发展农机的推广，农用机械也符合我国现状，农业机械可以大规模解放劳动力。同时我国对大中型施肥机械的技术比较成熟，但是受到体积，转弯半径和配套动力的制约，不适合小地块作业。而我国个体农户比较多，种植面积小。因此本文设计了一个仿形镇压施肥机构，该机构由电动机提供动力，对冬小麦可以一次性完成追肥和镇压作业，这
2、样可以节省时间，提高工作效率。同时运用仿形镇压，可以根据体形的不同，自动调整镇压轮，这样可以保证镇压效果，为冬小麦的生长提供更有利的条件。小麦是我国主要的粮食作物，尽管我国大部分地区已经实现了施肥自动化，但目前的施肥机的质量还不能满足高产量的要求。小型小麦的施肥机械已经考虑到了农户经营面积少，作业地点小的特点而且功能较多，可一次完成化肥的深施、镇压保墒等多道工序，于传统的耕作方式相比，具有减少作业工序，省时省工省力，节约成本，增加效益，提高化肥利用率，保护环境，使粮食增产等优点。通过改变镇压轮镇压的方式，可以自行调整镇压轮的工作情况，可以更好的适应地形，在保证镇压的前提下，更好的使作业机械工作
3、平稳，有利于作业机械的前进。关键词：冬小麦；仿形镇压；追肥；施肥机械；高产量全套图纸，加153893706 塔里木大学机械设计目 录1引 言11.1 论文选题的目的与意义11.2 国内外研究的概况及发展趋势11.3施肥镇压机的概述22总体设计32.1 施肥机的工作原理3 2.2 选择确定总体参数33施肥机零部件设计43.1施肥器的设计43.2开沟器的设计53.3地轮的设计63.4输肥管、覆土器、镇压轮、机架73.5 电动机的选取103.6 肥箱的设计104工作装置的设计及校核124.1链轮传动设计及校核124.2地轮轴的设计及校核184.3键与轴承的校核22总结23致谢24参考文献25塔里木大
4、学毕业设计1引 言1.1 论文选题的目的与意义我国目前的人均面积是1.2亩，不及世界水平的三分之一，而且我国耕地的总体质量不高。我国还是主要干旱国家，干旱半干旱及半湿润面积占我国一半以上。在中国这样的一个地少人多的情况下，养活了全世界五分之一的人口。在这样的情况下，农业的重要性就更加明显，而发展农业就要发展农业机械化，这样才能更好的解放人力。小麦是我国主要的粮食作物，尽管我国大部分地区已经实现了施肥自动化，但目前的施肥机的质量还不能满足高产量的要求。小型小麦的施肥机械已经考虑到了农户经营面积少，作业地点小的特点而且功能较多，可一次完成化肥的深施、镇压保墒等多道工序，于传统的耕作方式相比，具有减
5、少作业工序，省时省工省力，节约成本，增加效益，提高化肥利用率，保护环境，使粮食增产等优点。通过改变镇压轮镇压的方式，可以自行调整镇压轮的工作情况，可以更好的适应地形，在保证镇压的前提下，更好的使作业机械工作平稳，有利于作业机械的前进。可以在平原和丘陵地区的小平原上作业。因此有更高的应用价值和广阔的推广前景。1.2 国内外研究的概况及发展趋势1.2.1 国内研究现状及发展趋势 中国从20世纪50年代引进了外国各种农业机械。40多年来，几代农业机械工作者汲取传统抗旱做法精华并结合现代农业化的机械化方式，已先后研制一批机械化程度很高的旱地工作机械，它们将逐步取代传统耕作机具，现已形成了适用于不同地区
6、的机械化耕作体系。但是目前国内生产的施肥机的专业厂的开发能力很弱，现有的施肥机械的产品质量和数量上满足不了国内的需求。并且存在对地域和土壤的适应能力差、机具的通过能力不强，可靠性能差，精度不高。图1-1 2BMF-9型小麦免耕覆盖施肥机如图1-1是中国农业大学研制的2BMF-9型小麦免耕覆盖施肥机械。它采用了双排梁结构，使用一排梁上的开沟器间距达到了40cm，采用专利产品“复合型开沟器”实现垂直施肥，种肥间距可达5cm以上，但是体积大，不适合小型作业。1.2.2国外研究现状及发展趋势20世纪50年代一来开始研制推广多功能整地机,西欧地区气候是复杂的,合适的播种时间很短,所以在德国、法国、英国和
7、其他国家的生产和使用多功能整地机是常见的,而美国也开始推出宽幅、高效型的配套大功率拖拉机的多功能整地机。日本,韩国和其他地方,因地小而使用多功能联合整地也比较多。从机型功能上讲，美国、加拿大、澳大利亚主要以发展少、免耕播种机为方向，而美国、德国主要以联合作业为方向。一般外国土地面积比较大，在这一条件下的拖拉机功率也较大,施肥机械在国外主要是大中型，拖拉机的功率达到360千瓦以上，与之配套的整地机械也随之变大，宽机械生产率高，单位幅宽的成本低能便于采用先进的生产技术。提高工作速度和效率，改善作业性能。很多大型整地机已经达到20多米，便于其行走,采用机架折叠或纵向运输，实现宽幅作业窄幅运输。并且耕
8、地速度为815km/h，整地达到1020km/h，播种达到815km/h。它们基本上多是多梁牵引式大型播种机，衡量多、开沟器之间间距大，播种机有宽又重一般都是气力式的，土壤工作部件也比较复杂。但是转弯半径大，需要很长的地头，主要用于大面积作业，与我国具体情况相差很远。 国外大多采用电子监控系统能保证达到一个运营商,减少各种调整、连接辅助工作时间,提高生产效率。同时,相比国内外国整地机产品更完美,材料和制造技术水平比较高,外观漂亮，平均寿命超过三分之一比中国高,但价格相对昂贵,在国内的10倍1.2.3 冬小麦情况冬小麦作为中国主要的一种粮食作物，有着不一般的生长过程。分蘖期的重镇压在冬麦分蘖每亩
9、总群体达到80万亩时，要及时采取重镇压。这样做既控制了过量的分蘖造成群体过大的狂长，又降低了土壤水分流失，还压实了地表，降低了地温，控制和缓解了麦苗的过量生长，是十分简单、行之有效、立竿见影的人为麦田保墒、控量、促根、壮苗措施。越冬期的重镇压可压破麦苗叶片，使其叶面受伤，快速干枯、强制进入越冬休眠状态，同时又踏实了田间表土，保证麦根对土壤水分的墒情需求，促进根系的健康生长发育。解冻后的重镇压经过100多天的越冬休眠，麦田土壤表层又处于枯竭、裂缝等过虚状态，经过重镇压，既压实了表层土壤，破除了板结，弥补了裂逢，又提高了土壤耕作层的底部墒情，促进和保证了麦苗尽快回到返青期的正常生长、发育阶段。起身
10、期的重镇压此时的麦子告别了营养生长，进入了生殖生长阶段，要求有效分蘖与无效分蘖做到两级分化的尽快切割。重镇压在此时巧妙地起着加速器的关键作用。这样既人为地防止了土壤水分的浪费，又保证了有效提墒、供给麦苗此时对大量的土壤水分、养分需求，为保障冬小麦进入生殖生长的穗多、粒多、粒大起到人为积极主导作用。重镇压还有效防止了麦田病虫害的发生通过秋、冬、春的45次重镇压，既可人为地有效防止红蜘蛛、蚜虫等安全过冬，又能全面阻断和降低经虫口传播的麦田病害，从而大幅度降低麦田病虫害的重度发生，不失为冬小麦物理防治病虫害最佳选择。镇压的同时进行追肥，为冬小麦的开春拔苗提供必要的肥量。仿形镇压追肥作业机械的设计，可
11、以为冬小麦提供生长所需的必要的条件。现在中国机械镇压机械轮子偏小，虽然在垄沟处行走可以减少阻力，但是镇压效果不好。通常情况下大面积可用石磙镇压，因其碎土力强，压后上松下紧，便于提墒保墒。小面积麦田可采用木磙、木板、脚踏等方式镇压。但是作为机械化生产，我设计的为可以调节的轮子，根据不同地区的土质情况，调整车轮的重量，从而根据不同的土地情况进行更好的耕作。1.3 施肥镇压机的概述1.3.1施肥镇压机的基本构造施肥镇压机的基本装置包括开沟装置、施肥装置和覆土及镇压装置。（1）开沟装置 常用开沟装置的形状可分两大类，有锄铲式开沟器和圆盘式开沟器。锄铲式又可分为锐角开沟器和钝角开沟器；而圆盘式开沟器有双
12、圆盘开沟器和单圆盘开沟器两种。（2）施肥装置 施肥器是用来将肥料由肥料箱中均匀地和等量地排入输肥管，落入沟底。对施肥器的要求是:均匀施肥，施肥量稳定，不损伤肥料，不会因工作条件改变而改变量，通用性好且使用范围大。施肥机性能工作情况如何，在很大程度上取决于施肥器的设计。（3）覆土和镇压装置肥料撒下后需要覆盖一定厚度的土壤。在开沟过程中，当开沟器走过之后，沟壁的一部分土壤能自行回落，盖住肥料。但是仅靠自行回落的土来覆盖是不够的，故在开沟器后面需加装覆土或者培土镇压的装置。常见的覆土装置是覆土链，它是由几节铁链和一个或两个铁环串联而成。这种复土链适于浅覆土，没有镇压和培土作用。若还需镇压则可在这之后
13、再联结一木制或焊接的鼓形镇压器。另一种常见的覆土装置是覆土轮，由两个倾斜的轮由侧向播行中心线滚挤，实现覆土，并有镇压作用，覆土较厚，效果也好。2总体设计2.1施肥机的工作原理根据前面介绍的是施肥机的基本结构，可以得知普通施肥机主要有三个基本装置组成，分别是:开沟装置、施肥装置、覆土装置。其余部分则是附属部件，包括机架、行走系统、传动系统。2.2 选择确定总体参数2.2.1设计总体方案的确定方案一:直流电机动力，单行施肥。结构简单，速度便于控制，无污染，可以在封闭环境及开放环境长时间工作。缺点是单行肥，能源利用率低，工作总量大。方案二:直流电机动力，双行施肥 结构简单，速度便于控制，无污染，可以
14、在封闭环境及开放环境长时间工作。缺点是双施肥，整机重量增大。经过比较，我选用直流电机动力，双行施肥，兼顾效率和经济性。2.2.2 整体结构的设计 本设计的三维图如下：:图2-1 施肥镇压机的三维示意图2.2.3 设计总体参数的确定（1）工作速度的确定由新编工程师手册查得人的正常步行速度为，单用人力时由于负重，速度会减慢，而直流电机提供的动力正好可以弥补这一点；而同时总行进速度不能高于人的正常速度，这样会使工作者劳累的，也不能高于最大的速度，假定人在工作程中是匀速前进的，综合考虑多方面的因素，可将此播种机的速度定为，即，稍低于人的正常步行速度。（2）工作阻力的确定工作阻力主要是播种机与地面接触的装置的作业阻力，包括开沟器、镇压轮、行走轮等等。由于播种机阻力最大的为开沟器（200N），其他的部件阻力很小，所以初步设定总的工作阻力为600N。（3）驱动功率的确定工作阻力和工作速度及应确定，所以 （2-1） 3施肥机零部件设计3.1施肥器的设计3.1.1施肥器方案的选取本设计采用蜂窝式施肥器。3.1
