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1、*毕 业 论 文（设计） 题 目： 蔬菜畦面挖穴机的设计 姓 名： * 学 院： 机电工程学院 专 业： * 班 级： * 学 号： * 指导教师： * 2012年06月18日目 录摘 要IABSTRACTII1绪论11.1设计的目的和意义11.2蔬菜畦面挖穴机的国内外发展现状11.3蔬菜畦面挖穴机的主要研究内容22总体方案的选定42.1成穴方式的分析与确定42.2推土机构方案的确定52.3成穴机构方案的确定63成穴机构的设计113.1成穴机构中成穴筒的设计113.2压杆的设计123.3成穴深度的调节143.4成穴机构的受力分析153.5穴坑形式的选择164其他主要零部件的设计174.1凸轮的
2、选择174.2杠杆机构的设计184.3稳定性部件的设计194.4松土铲的设计205传动系统的设计215.1功率计算以及手扶拖拉机型号的选择215.2一级链传动的设计计算225.3变速传动部分的设计计算225.4三级链传动部分的设计计算236结论与建议25参考文献26致 谢27蔬菜畦面挖穴机的设计摘 要本设计结合当今社会蔬菜种植的发展方向和农艺农业要求，在分析了国内外研究现状的基础上，研究设计了一种蔬菜畦面挖穴机。该机与手扶拖拉机配套，能够完成蔬菜畦面挖穴作业，并能调整穴距的大小、穴坑的深度及行距的大小，具有一定的适应性。本文论述了该机的工作原理、使用调整和总体方案的选定，对主要工作零部件和动力
3、传动系统进行了设计与计算，对主要零件进行了受力分析和工作原理的分析，并进行了强度校核。论述了该机工作性能和技术参数，分析了该机工作的可靠性，作业的稳定性，配置的合理性，调整的可行性，为今后蔬菜畦面挖穴机的研究进行了探索。 关键词： 打孔挖穴；育苗移栽；畦面；凸轮机构 The design of vegetable strip surface dibblerAbstractCombining the development direction of social vegetables planting and the requirement of the agriculture, and at
4、the foundation of analyzing the research actuality, this design creates a vegetable strip surface dibbler. This machine has certain adaptive because it can accomplish the work of digging a hole on strip surface while matching with a walking tractor and it can adjust the width of the hole, the depth
5、of the hole and the width of the lines while it does the work above. This paper mainly does the following works. First, describing the operating principle of the machine. Second, describing the adjustment plan of using and the overall plan. Third, designing and calculating the working parts express
6、power transmission system. Fourth, analyzing the forces on the parts and the operation principle and checking the intensity. This paper also discusses the working performance of this machine and analyzes the machines working reliability, operation stability, configuration rationality, and feasibilit
7、y of the adjustment. This paper makes efforts on the studies of vegetable strip surface dibbler.Key words: digging；seedlings raising and transplanting；strip surface；Cam mechanismII青岛农业大学机电工程学院本科毕业设计（论文）1绪论1.1设计的目的和意义当前我国蔬菜种植技术多种多样，种植工艺不断更新，比如育苗移栽在玉米、马铃薯、辣椒等许多蔬菜的种植中就占据了非常重要的地位。这种蔬菜种植技术的推广，与传统种植技术相比，对
8、农业机械的适应性提出了新的要求。伴随着农业机械化进程的发展，我国在蔬菜畦面挖穴机上的研究和应用开始逐渐增多，但当前这种机械普遍存在的问题是挖穴速度低，单行作业，工作效率低。而我国在蔬菜挖穴方面主要还是以人力作业为主，不仅劳动强度大，而且生产率低。很明显，在这一方面，农机和农艺明显脱节，严重阻碍了生产力的发展，实现蔬菜挖穴的机械化已经成为农业生产的迫切需要1。蔬菜畦面挖穴机能够实现在已经整好畦面的地上进行打孔挖穴，进而在畦面上进行准确定位种植，使穴位布局合理，穴距准确，穴深一致，穴形合格。对于蔬菜畦面挖穴机，成穴是影响其工作质量的决定性因素，作为蔬菜畦面挖穴机的关键部件，如何得到成穴阻力较小，成
9、穴稳定性较高的成穴器将是本项研究工作的重点。同时，为了提高蔬菜畦面挖穴机的利用率，打穴时行内穴距可调也是评价打穴机性能的一个重要指标，因为不同的作物需要不同的穴距，这也将是我们解决问题的重点。最后，本次研究的一个重要目的是强调解放人、依靠人和为了人，坚持以人为本。本项研究是蔬菜种植技术机械化的重要组成部分，与人工相比，蔬菜畦面挖穴机具有资金占用少，成本支出少，有用成果多的优点，节省了劳动费用，因此具有很好的经济效益。社会效益方面，蔬菜畦面挖穴机的推广能够提高工作效率、降低农民的劳动强度，最大限度的利用有用资源来促进农业增产和增加农民收入，对于推动加快我国农业机械化的发展步伐具有非常重要的意义。
10、1.2蔬菜畦面挖穴机的国内外发展现状目前，蔬菜畦面挖穴机的研制仍然集中在成穴器的成穴原理和结构，成穴器在土壤上成穴的方式限制了播种频率和播种速度的提高2，目前已有的相关研究中，一般采用带有成穴部件(鸭嘴、柱塞、铲斗等)的滚轮作为成穴器3。1.2.1国外蔬菜畦面挖穴机的发展现状1961年报道了一种能够在已经铺膜的地面上进行蔬菜精密播种的打穴播种机，可播种南瓜、西瓜和黄瓜等种子，为克服蔬菜种子出土能力较弱造成的出苗困难，在1967年改进出了打穴播种工艺，利用销钉在土壤上形成穴孔。在1969年又研制了播种甜菜的异步打穴播种机，它的成穴器是由一个在径向装有圆锥形凸起的滚轮所组成的，特点是成穴器结构简单
11、，但如果土壤水分过高会造成土壤粘结在成穴器的滚轮上，而使成穴器无法正常工作；如果土壤水分过低又会使形成的穴孔发生坍塌。1973 年，有人发表了所研制的“气力打穴播种机”，这种播种机采用气动柱塞式成穴器，播种时，成穴器柱塞由气力驱动在土壤上打出穴孔，通过调节气动阀的开闭频率来改变成穴柱塞在土壤上形成穴孔的间距，该机具的优点是播种时行内种距可调，但缺点是结构复杂，播种时参数的调整较困难。1979年，有人研制了一种称为“磁性播种机”，其挖穴方法是成穴柱塞在滚轮带动下在土壤上形成穴孔。利用铲斗式成穴机构在土壤上形成穴孔在1978年被提出，其成穴部件类似于铲斗并径向安装在滚轮上来形成穴孔。1987年，国
12、外报道了一种新型的“旋转铲式成穴器”这种成穴器的结构是在双向倾斜的圆盘上安装有中空的四棱锥型打穴铲,播种机前进时，利用打穴铲的特殊运动轨迹在土壤上形成穴孔4。1.2.2我国蔬菜畦面挖穴机的发展前景在国内，我国常用的鸭嘴式成穴器即属于铲斗式成穴机构，常见的鸭嘴形状有楔形和锥形2种5。1988年，汪遵元等人发明的播种机的成穴机构和原理与当时国外的相似6。1989年，马旭等人对成穴器鸭嘴的结构参数和工作参数进行了优化，但只适用于地膜上的成穴。在此基础上，2008年延边大学崔永汉教授发明了一种鸭嘴式掘穴机，但是其缺点是挖穴速度低7。1.3蔬菜畦面挖穴机的主要研究内容1.3.1研究内容该课题主要是设计蔬
13、菜畦面挖穴机，该机应能与手扶拖拉机配套，在已整好的畦面上进行作业，能够一次性完成入土、挖穴，推土（抛土）。设计工作的主要任务包括：与拖拉机的配套设计，整机布局和传动系统的设计，挖穴机构的设计，推土（抛土）机构的设计，机架的设计，穴深和株距可调性能的设计。1.3.2技术路线根据任务书和立题表研究分析所查资料根据调查研究的结果，确定总体的方案对蔬菜畦面挖穴机进行总体设计、配套设计以及动力计算画出装置的草图，对设计方案进行修正完善用计算机进行绘图(装配图、零件图)完善绘图，并整理资料编写设计说明书准备答辩2总体方案的选定2.1成穴方式的分析与确定本论文所设计的蔬菜畦面挖穴机的成穴装置能够连续在蔬菜畦
14、面上完成打孔挖穴，推土（或抛土）作业，要求连续性好，工作稳定性高。打孔挖穴过程中，要防止坑壁上的土落下以影响穴坑深度，所以要使穴坑有足够的光整度。设计方案一图2-1铲式成穴器 1.左边铲 2.回位弹簧 3.左支撑架 4.右支撑架 5.右边铲 6.滑道 1）工作原理如图2-1所示，铲形成穴器固定在轮子的四周，随着轮子的前进，铲子靠重力入土并作余摆线运动，在土壤底部，滑道被挤压完成开口挖土，然后，在回位弹簧和轮子的联合作用下，铲子随着轮子转离土壤底部完成抛土。2）方案分析（1）株距的调整范围小。在和手扶拖拉机配套中容易受到空间的限制，计算可得，当成穴株距为50cm时，转轮的直径就已经达到了80cm
15、以上。无法对大株距的蔬菜作物进行打孔挖穴。（2）铲式成穴器本身的弊端是无法保证坑壁平整，容易导致小土块的塌落，使得成穴深度受到影响。（3）对土壤的旋耕质量要求较高，对于耕深较浅的田地，由于土壤坚实度的影响，入土困难甚至无法完成作业。设计方案二图2-2蜂窝煤式成穴器1）工作原理如图2-2，这种成穴方式对类似于手工煤球机，成穴筒在一定速度下冲击土壤，将土压入筒内，使土壤获得一定的紧实度和坚实度，将土挤压在成穴筒内，然后在合适的时间将土推出完成一次工作行程。其关键是如何使打孔挖穴和推土两个工作在一定的时间间隔内实现。2）方案分析（1）对土壤的耕作质量无太高要求，具有一定的适应性。（2）因为可以通过调整相应
