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1、湖 南 农 业 大 学全日制普通本科生毕业设计桔园施肥机设计 DESIGN OF ORCHARD FERTILIZATION MACHINE由于部分原因，说明书已删除大部分，完整版说明书，CAD图纸等，联系153893706学生姓名：学 号：年级专业及班级：2008级农业机械化及其自动化指导老师及职称： 学 院：工学院 提交日期：2012年05月全日制普通本科生毕业设计诚 信 声 明本人郑重声明：所呈交的本科毕业设计是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要
2、贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 毕业设计作者签名： 2012年 05月 20日目 录摘要1关键词11前言21.1研究现状21.2研究意义2 1.3研究内容3 2桔园施肥机的方案选择与原理分析32.1工作原理选择32.2配套动力选择33主要设计及计算43.1传动路线的确定43.2各级传动比的确定4 3.3料斗的参数确定53.4排肥器的选型53.5覆土器的选型6 3.6行走轮的选型63.7行走轮的选用要求63.8行走轮的转速计算73.9动力部分的设计和强度计算73.10传动比计算和参数确定73.11链轮的设计和计算83.12轴的设计和
3、校核103.13 标准件选择133.14键的选择133.15螺栓、螺母的选择133.16轴承的选择与校核134总结13参考文献13 致谢14桔园施肥机设计学 生： 指导老师： 摘 要：中国柑橘种植面积和产量目前均为世界第一；柑橘是中国南方栽培面积最大、涉及就业人口最多的果树。我国是柑橘生产大国，柑橘资源丰富，柑橘的经济价值较高。但是我国柑橘生产规模不一，管理分散，机械化水平低，劳动成本很高，因而经济效益并不理想。我国南方大部分桔园分布在山区和丘陵地区，柑橘树单一、条栽种植对机械提出了特殊要求，现有的田间作业机械因动力不足和自身体积较大而很难进入园中行间作业，满足要求的桔园作业机械设备严重缺乏，
4、对效率高、体积小、自重小、传动平稳、适应坡地工作环境的机械设备需求越来越迫切。因此，开发研制适合丘陵山区桔园的小型施肥机具有重要的现实意义。关键词：柑橘；桔园施肥；桔园施肥机；小型桔园施肥机；The Design of Orchard Fertilization MachineStudent:Peng ZhuangTutor:Li Ming(College of Engineering, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China)Abstract :Chinese citrus sown area and output rank
5、s 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
6、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 mach
7、inery 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 la
8、nd 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 or
9、chard fertilization machine1 前言1.1研究现状 21世纪的前20年，是中国全面建设小康社会，加快实现由传统农业向现代化农业转变的历史新时期。农业现代化重要标志之一，是用现代物质条件装备农业大幅度提高农业土地产生率、劳动生产率和资源利用率，实现农业的机械化与信息化1。农业生产离不开农业装备，农业机械化发展又在很大程度上制约着优质、高效、安全农业又好又快的发展进程。而小型农业作业机械是大田作业机械化的一个重要补充。现代农业对发展小型农业作业机械装备和更快的采用新技术提出了迫切的需求2。发展小型农业作业机械，提高科学水平和振兴我国小型农业作业机械装备制造业，对加快促进我
10、国农业综合机械化有着重要的现实意义。桔园多位于山区，要求桔园施肥机适应坡地作业，又桔园呈分散分布，不容易实现大规模机械化，要求施肥机械操作简单，使用方便，价格低廉。我国的柑橘产量和面积都位居世界第一，国外受供需关系影响，专业桔园施肥机械方面还是空白，国内总体程度不高，针对具体情况生产的桔园施肥机械较少，尤其适合山区桔园施肥的小型机械尤为缺少，所以适合一款适合坡地的桔园施肥机是很有现实意义的。1.2 研究意义今十年来，随着我国劳动人口减少，老年及妇女劳动力增加，不仅增加了柑橘生产成本，同时造成劳动力缺乏。我国南方大部分桔园分布在山区和丘陵地区，柑橘树单一、条栽种植对机械提出了特殊要求，现有的田间
11、作业机械因动力不足和自身体积较大而很难进入园中行间作业，满足要求的桔园作业机械设备严重缺乏国家不断加强对三农问题的关注，并且持续的农机补贴措施也说明国家对农业机械化的重视，桔园施肥机的设计对增加桔农收入，减小桔农劳动强度，提高工作效率高，减小工作强度小，提高肥料利用率高有非常重要的作用，是国家解决三农问题和提高农民收入的重要步骤，合理施肥是栽培管理诸措施中的重要环节,是柑桔丰产、稳产、优质的重要保证。1.3 研究内容首先对桔园的施肥方式进行选择，在此基础上分析各种施肥方式的利弊，在综合各因素后选取最优方案，根据施肥机的定额要求进去参数的设计和计算，然后进行零部件的设计和计算、图纸的绘制及样机的
12、研制。最终研究出效率高、体积小、自重小、传动平稳、适应坡地工作环境的丘陵山区桔园小型施肥机。2 桔园施肥机的方案选择与原理分析2.1 工作原理的选择 目前，桔园施肥的方式主要有桔园开沟施肥；桔园钻孔施肥；桔园环状沟施肥；桔园撒肥和桔园覆土施肥等。桔园开沟施肥功率消耗大，对桔树的根系损伤大，故不采用；桔园钻孔施肥的设计制造的成本较高，连续工作能力低，不利于高效率操作；环状沟施肥的设计制造成本高，普通桔农难以接受，不利于推广使用；桔园撒肥的肥料浪费大，利用率低3，故采用桔园覆土施肥。其功率消耗较低，肥料利用率相对较高，设计成本较低，是综合各个方面的较优选择。桔园覆土施肥采用汽油机为动力，通过减速器
13、减速后带动中心传动轴带动驱动轮、排肥器和地轮工作完成排肥覆土的工作过程。2.2 配套动力选择此处已删除1 排肥盒 2 阻塞轮 3 挡圈 4 清肥轴 5 弹簧 6 排肥舌 7 排肥轴 8 外槽轮图1 外槽轮式排肥器Fig1 Metering device of outer sheave5 覆土器的选型由于桔树根较浅，耕地深度不宜过深，选用齿钯覆土无论从效果上还是经济效益上都能能很好地满足要求。6 行走轮的选型设计6.1 行走轮的选用要求在该播种机中，行走轮不仅起到陷深作用，而且还是排种的主动轮。因而在设计时，应该从以下几个方面着手10：（1）具有较大的强度，刚度等机械性能；（2）滑移系数较小，一
14、般不要超过10%，从而提高施肥的均匀性；（3）对地表不平性具有较强的适应性，避免在地表高低不平的情况下打滑，更好地适应山区桔园地形。6.2 行走轮的转速的计算行走轮的前进速度应该和人的行走速度一至，因此机器的行进速度为v=1m/s,取地轮直径为1700mm.有 （4）式中：v地轮轴的转速（m/s）； w地轮轴的角转速（rad/s）； n地轮的转速（r/min）由公式得n136.5r/min； r地轮的半径（m）。7 动力部分的设计和强度校核7.1 传动比的设计和参数确定施肥机的传动示意如图2：1 链轮7 2 链轮6 3 链轮4 4 链轮3 5 减速器 6 链轮5 7 行走轮 8 链轮1 9 链
15、轮2 10 排肥器 图2 施肥机传动示意图Fig2 Schematic diagram of planter transmission为了适应机具排肥时不同量的要求即传动比的变化，机具采用链轮传动，通过改变不同链轮和链条长度来实现不同的施肥量要求。为了保证作业时的连续排肥，则要求传动部分要有可靠的传动比、无滑动。又由于施肥传动所传动的功率小、速率小，所以所要求链传动比不是非常严格，但也要满足相应的要求11。已知行走轮的行进速度为1m/s，整机传动除变速箱都是用链轮传动动力，根据设计要求，传动系统有四处用到链轮传动，分别是变速箱的输出轴链轮1，在中间传动轴上与链轮1配合的链轮2，中间传动轴上的传
16、动动力给行走轮的链轮3，行走轴上的链轮5，中间传动轴上与排肥轴的链轮系链轮4 ，链轮5。中间传动轴上与地轮的链轮7配合，下面着重设计传动轴与行走轮之间的链轮传动，另外两个链传动参照计算。7.2 链轮的设计此处已删除根据表3-16选用螺母0GB/T61702000, M8一种。8.3 轴承的选择与校核根据各轴的尺寸以及设计要求，行走轮安装轴承的轴端直径为20mm,，故选用深沟球轴承型号6004；中间传动轴同样选用深沟球轴承型号6005；地轮轴安装轴承轴径为20mm，选用深沟球轴承6004。轴承寿命计算：L9 总结通过对本毕业设计的完成，我觉得有以下收获：（1）系统地了解了做毕业设计和论文撰写的具
17、体步骤，从构思到动手，由抽象到具体，无不需要按部就班，反复修改，条理清楚，思路清晰，循环渐进；（2）明确了撰写论文的具体内容，中英文摘要、关键字、正文、参考文献，同时也清楚发表论文应具有的格式；（3）由于是做设计，从而使自己在很多问题上得到了独立思考的机会，不再是一以前那样的理解老师的思想，而是站在自己的立场上该如何把自己的事情讲述清楚；（4）在制图的过程中，对已学制图规则和标准只是进行了复习和巩固；（5）通过该毕业设计，使自己对机械绘图有了更广、更深的理解。（6）在本次设计中，没有合理安排设计进程，因此时间不够的现象，经过这次经历，我一定能够在以后的工作和生活中优化自己的时间和计划安排。参考
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21、eriment on 2BMX - 5 No-till Wheat-maize SeederJ. Chinese Society for Agricultural Machinery,2008,39(12):64-6822 Deibert, E J. Spring wheat response to seed spreader patterns and deep band fertilizer placement with an air seederJ. Journal of production agriculture，1993,6（4）：7致 谢本次设计是李明副教授的悉心指导与严格要求下进行的。从设计的选题、方案的设计、具体的测绘与绘图到论文的撰写的每个环节，都凝聚着老师的心血和汗水。李老师严谨的治学态度、开拓创新的工作作风及对事业的奋进执着精神，都将使我铭记在心。再次，我要感谢身边的同学朋友，在本次设计中，每当我遇到困惑的时候，他们总是不断的鼓励我，在我完成设计的过程中给我了许多帮助和宝贵的意见。在论文完成之际，谨向所有关心、支持的帮助我的老师、同学和朋友表示最衷心的感谢！附录附录1：高度调节杆附录2：行走轮轴附录3：中心轴附录4：料斗附录5：覆土部件附录6：地轮附录7：桔园施肥机装配图
