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说明书一份,29页,20000字左右.

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目  录

 摘要 1
    关键词 1
1前言 2
2绪论 2
2.1问题的提出 2
2.2钵苗移栽的意义 4
2.3国内外钵苗体输送与排序机构研究现状和发展趋势 4
2.3.1国外有序抛秧机构的研究现状 4
2.3.2国内有序抛秧机构的研究现状 5
2.4目前存在的问题 9
2.5发展趋势 10
2.6本文研究的主要内容 10
3研究内容 11
3.1机构简图及工作原理 11
3.2关键部件的设计 11
3.2.1秧盘的选用 11
3.2.2取苗夹的设计 12
3.2.3带式输送机的设计 12
3.2.4地轮上链轮的设计计算 17
3.2.5取苗夹链轮的设计计算 19
3.2.6锥型齿轮的设计计算 21
3.2.7齿轮轴的设计计算 22
3.2.8输送带主动轴轴承的选择计算 23
 
3.2.9主传动轴上键的强度计算 24
4结论 24
参考文献 25
致谢 26

 
油菜钵苗排序与输送机构结构设计

    摘  要：育苗移栽技术可以延长作物的生长期，提高作物产量，对中国的农业生产具有重要意义。然而，到目前为止，由于移栽机械的不成熟，现在育苗移栽仍以人工为主，限制了移栽技术在大田作物上的推广和应用。综观国内外研制使用的多种移栽机，栽植器的投钵频率成了提高栽植速度的瓶颈，是世界性难题。研究开发性能良好的输送、分苗、落苗系统，提高投钵频率已成为农业机械领域一个热点问题。
本设计在总结国内外早地栽植技术和移栽机的发展现状存在问题的基础上，重点对影响移栽机栽植速度的钵苗排队、分苗系统进行了深入分析和研究。为移栽机输送、分钵系统的设计提供了理论依据和新的设计方法。为高性能移栽机的开发打下了一定基础。
关键词：钵苗；移栽机；自动排序；自动输送；

The Structural Design of Sorting And Transportation Mechanism about

     Abstract:By prolonging the plant growing time and boosting the yield,Seedling transplant technology has important significance for agriculture product of in china.However,up to now,for the immaturity of transplant machine,transplant works are almost done by manpower,and limit this technology popularizing and applying to wide area crop．Make a comprehensive view on the transplanters of domestic and overseas，the frequency of seedling block dropping becomes the choke point of advancingtransplanting velocity,is a world problem.Researching the high performance transporting,
metering and dropping system to boost the drop frequency has been a hotspot of farming machine．
    This design introduce the present situation and problems of dry land seedling transplantation and transplanter in China, emphatically analyse and research the transporting metering  equipment,found the foundation of automatic transplanter for further study.   
    Key words：Bo seedlings; Transplanting machine; Automatic sort；Automatic conveyer

1  前言
    随着钵体育苗技术的日趋完善，钵茁栽植技术得到了越来越广泛地应用。钵苗移栽不仅可以获得健壮的秧苗，达到优质高产的目的；而且可以延长作物生长期，解决一些地区无霜期短的问题。栽植技术也越来越多地被应用到大面积栽植作物上，比如油菜、玉米等。怎样提高移栽的机械化水平成了农机领域的热点问题。国内外研制使用的多种移栽机，仍以半自动为主流，一般采用人工放苗，不仅劳动强度大，栽植速度也由于人的限制无法提，投钵频率在1株／s左右。相应降低了栽植机械的经济效益，影响育苗移栽技术大范围推广和应用。栽植器的投钵频率现已成了提高栽植速度的瓶颈，是世界性难题。
    本论文就此问题，参阅了国内外移栽机研究的大量文献，结合栽植农艺和钵苗栽植技术，就移栽机关键部件，钵茁输送、排序装置进行了详细的研究，旨在设计出能够提高栽植频率，降低劳动强度，具有较高可靠性的移栽机输送、排序系统。
2  绪论
2．1  问题的提出
    我国人多地少，耕地资源相对缺乏，耕地总面积14．25亿亩，人均耕地不足1．2亩与建国初期的耕地总面积14．68亿亩，人均2．7亩相比，人均减少56％，而且每年还以600万亩的速度递减，而人口以每年1600多万的速度增长。我国政府根据我国的实际情况将十五期间农业发展战略目标定为：棉花新增5亿公斤，粮食新增500亿公斤。达到这一目标有两个途径：增加耕种面积和增加单位面积产量。采用新的栽培模式进行多元化生产，如地膜覆盖，育苗移栽等新工艺，既增加单位面积产量，又增加相对种植的面积，是一项适应我国国情的行之有效的措施之一。
    目前我国旱地主要作物的栽培还是以播种方式为主。但是栽植的面积也相当大。以1997年为例，玉米育苗栽植面积达到25万公顷，占玉米种植面积的1．2％；棉花育苗移栽面积达到192万公顷，占棉花种植面积的35．4％．甜菜育苗移栽面积约6．7万公顷，占甜菜种植面积的12％：以育苗移栽方式为主的烟叶和蔬菜，其种植面积分别达到130万公顷和933万公顷，此外，油菜种植面积1999年达到688．5万公顷，有相当大的面积是采用育苗移栽方式的．据初步估计，我国每年旱地栽植的面积超过1500万公顷，需要配套的各类育苗移栽机械150万台套 。这是因为虽然栽植与直播相比较，比较费工，费时，但是却有着直播无可比拟的优势。
    在西北，东北地区，无霜期短，温度变化率大，采用直接播种方式时，春播时由于低温，影响出苗，并对幼苗造成冷害。而在作物生长的后期，又常常受到早霜的危害，这些对作物的生长都是极为不利的。采用保护地育苗，棉花可提前7—10天播种，玉米可提前15—25天播种，使积温增加。新疆是全国的最大的棉花基地和商品棉基地，依据以往的研究，制约新疆棉花产量高低的主要气候因子为年际热量资源的不稳定。徐德源曾用了17年资料计算出>=10C 。的积温与石河子、阿拉尔、和田三地的单相产量关系数分别是0.651、0.544和0.519，达到0.01和0.05的显著水平 。这就说明增加积温是提高单产的有效措施。并且可在终霜后栽植，躲过霜冻，风，虫，旱等自然灾害。另一方面，栽植作物可提早成熟l0一20天，能避开秋季低温和早霜的危害，因此有利于获得稳产，高产。
    在华北地区和长江以南地区，虽不存在无霜期短的问题，但采用一年两熟的平作方式时，积温不足，各季节的接茬矛盾突出。采用育苗栽植方式，可将播种期提前，延长棉花生育期，获得高产，稳产。在保护地育苗，可以充分利用空间和时间，不受自然条件的限制，便于管理，确保苗齐，苗壮，减少田间的补苗和间苗劳动，同时也能节约种子。山西对棉花实行育苗移栽后，土地单位面积利用率提高80％。较直播复播提高单产20％以上，产值提高80％ 。在东北地区，玉米实施育苗移栽使作物产量几乎成倍增长,子粒品质得以较大改善，经济效益颇为可观；上海市松江县采用了麦后移栽棉优化技术，有效地稳定了棉花面积，促进了粮棉双增产。麦后移栽棉比麦垄直播棉土地利用率提高了50％，增加了麦子的播种面积。小麦亩产280公斤，比麦垄亩增8．1公斤，增产10．2％．亩净增收62．22元。节省用工25个 。
栽植技术有很多的优势，并可以达到稳产，高产的效果，但是目前综合经济效益并不显著，给应用推广造成困难。主要由于如下几个因素：
(1)育苗移栽主要靠人工，劳动强度大，费工费时。而且进行栽植时，正值大忙季节，劳动力紧张。提高机械化栽植水平已成为推广应用这一技术的关键闯题。
    (2)由于育苗技术落后，目前我国育苗及茁期作业管理几乎都是手工作业，生产规模小，机械化程度低，不易实现机械化栽植。育苗成本高。
    (3)经济效益不高。虽然实践已证明移栽技术可达到增产效益，但栽植主要靠手工作业，需要大量劳力，物力，生产率低，加大了生产成本，因此增收效果不明显。造成了移栽总经济效益的下降。这就给工厂化育苗和移栽机械提出了迫切要求，成为农业增产，稳产的新生力量。
    (4)农户对钵苗移栽认识不足，认为钵苗移栽技术是只适用于蔬菜等经济作物，而对于棉花，玉米等作物不愿意采用钵苗移栽，从而在心理上有排斥感。
2．2  钵苗移栽的意义
营养钵育苗移栽作为一项现代化农业增产措施，具有壮苗，成活率高，返青快，阳光利用率高和抗病能力强等优点，在国内外得到广泛应用。在我国北方地区，曾对直播棉，地膜棉和营养钵移栽地膜棉进行了对比实验研究，结果表明采用棉花钵苗移栽比真播棉产量增产一倍左右，比地膜覆盖穴播棉增产10％一20％。增产效果是比较显著的。长江中下游地区，普遍采用棉麦套作，且50％的棉花采用的是营养钵种植方式。
综观国内外研制使用的多种移栽机，栽植器的投钵频率成了提高栽植速度的瓶颈．
是世界性难题。目前国内外所研制的各种类型的栽植器，投钵频率都在1株／s左右。即使是日本较为先进的自动水稻栽植机，投钵频率也仅为2株／s，结构复杂，造价昂贵。由于半自动栽植机的自动化程度不高，一般是一人进行一行秧苗的喂入，人工费用仍然占有很大的比例。并且人工喂入栽植速度有限，喂入频率不能超过60株／min，否则人工就跟不上，容易出现漏苗。造成生产效率低，机械移栽的成本接近或略高于人工移栽的成本。这也是半自动移栽机还不被广大用户接受的主要原因。
    因此，对移栽机输送、排序系统进行设计和优化，提高投钵频率，简化机构，是具有现实意义的。
2．3  国内外钵苗体输送与排序机构研究现状和发展趋势
2．3．1国外有序抛秧机构的研究现状
国外水稻抛秧栽培技术最早始于日本。20世纪60年代，日本学者借鉴甜菜纸筒的育苗原理开始研究采用纸筒培育水稻秧苗的移栽技术。70年代初，日本北海道国立农业试验场开始了低制盘培育小苗技术的研究。1975年，日本北海道国立农业试验场和道立中央农业试验场共同进行了塑料软盘抛秧技术的研究，研制出抛秧塑料育苗软盘。经过在不同气候、不同地点的抛秧的试验，证明了水稻栽培方法，值得其他国家、地区借鉴推广。此后，尼日利亚、印度和韩国都相继开始了抛秧技术的试验研究和应用。目前国外水稻抛秧栽培面积不大。虽然日本曾率先研究成功水稻抛秧栽培技术，但该技术在同本未能得到推广 。
十几年来，日本有序抛秧机构的理论研究未见报导，机构的结构形式基本保持不变，在新样机进入市场前，对其研究成果绝对保密，因而，只能针对市场的机型研究其抛秧机构的水平和现状。
日本的有序抛秧是用塑料钵盘育秧，钵盘一般是由塑料压制成蜂窝状，每个蜂窝眼是上粗下细的圆锥杯，杯的底部有一小孔，功能之一是育秧过程排水、透气，功能之二是在田间抛秧时，由顶杆顺序地从孔中推顶钵苗，把钵苗从钵盘的穴孔中依次顶出，因穴孔是嗽叭型，钵苗很容易被顶离钵盘。顶杆对准穴孔有两种形式：一种是顶杆平移，另一种是钵盘平移。从结构发明的角度看，机构作用于土钵，土钵是固体，个体差异小，工作可靠，但是机构的运动是直线间歇运动。需要一套完成精确移动定位的机构，因而结构复杂，加工精度要求高，机构磨损后容易顶偏，造成塑料钵盘损坏。有关机构的理论研究未见报导，其工作过程如示意图1