桔園施肥機設計【7張圖紙】【優(yōu)秀】

桔園施肥機設計【7張圖紙】【優(yōu)秀】,7張圖紙,優(yōu)秀,施肥,設計,圖紙,優(yōu)良 湖南農業(yè)大學全日制普通本科生畢業(yè)論文（設計） 中 期 檢 查 表 學 院： 工學院 學生姓名 彭壯 學 號 200840615121 年級專業(yè)及班級 2008 級 農業(yè)機械化及其自動化專業(yè)（ 一 ）班 指導教師姓名 李明 指導教師職稱 副教授 論文（設計）題目 桔園施肥機設計 畢業(yè)論文（設計）工作進度 已完成的主要內容 尚需解決的主要問題 完成了實驗裝置； 在室內進行了初步試驗； 園間試驗正在進行。 試驗尚未完成； 實驗數(shù)據(jù)軟件有待學習。 指導教師意見 簽 名： 2012 年 3 月 30 日 檢查小組意見 組長簽名： 年 月 日 注：1.此表可用黑色簽字筆填寫，也可打印，但意見欄必須相應責任人親筆填寫。 2.此表可從教務處網(wǎng)站下載中心下載。 ? 湖南農業(yè)大學全日制普通本科生 畢業(yè)論文（設計）任務書 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 學生姓名 彭壯 學??? 號 200840615121? 年級專業(yè)及班級 2008級農業(yè)機械化及其自動化(1)班 指導教師及職稱 李明???副教授 學??? 院 工學院? ? ? ? ? ? ? 2011年11月?26日 填 寫 說 明 ? 一、畢業(yè)論文（設計）任務書是學校根據(jù)已經(jīng)確定的畢業(yè)論文（設計）題目下達給學生的一種教學文件，是學生在指導教師指導下獨立從事畢業(yè)論文（設計）工作的依據(jù)。此表由指導教師填寫。 二、此任務書必需針對每一位學生，不能多人共用。 三、選題要恰當，任務要明確，難度要適中，份量要合理，使每個學生在規(guī)定的時限內，經(jīng)過自己的努力，可以完成任務書規(guī)定的設計研究內容。 四、任務書一經(jīng)下達，不得隨意更改。 五、各欄填寫基本要求。 （一）畢業(yè)論文（設計）選題來源、選題性質和完成形式： 請在合適的對應選項前的“□”內打“√”，科研課題請注明課題項目和名稱，項目指“國家青年基金”等。 （二）主要內容和要求： 1．工程設計類選題 明確設計具體任務，設計原始條件及主要技術指標；設計方案的形成（比較與論證）；該生的側重點；應完成的工作量，如圖紙、譯文及計算機應用等要求。 2．實驗研究類選題 明確選題的來源，具體任務與目標，國內外相關的研究現(xiàn)狀及其評述；該生的研究重點，研究的實驗內容、實驗原理及實驗方案；計算機應用及工作量要求，如論文、文獻綜述報告、譯文等。 3．文法經(jīng)管類論文 明確選題的任務、方向、研究范圍和目標；對相關的研究歷史和研究現(xiàn)狀簡要介紹，明確該生的研究重點；要求完成的工作量，如論文、文獻綜述報告、譯文等。 （三）主要中文參考資料與外文資料： 在確定了畢業(yè)論文（設計）題目和明確了要求后，指導教師應給學生提供一些相關資料和相關信息，或劃定參考資料的范圍，指導學生收集反映當前研究進展的近1－3年參考資料和文獻。外文資料是指導老師根據(jù)選題情況明確學生需要閱讀或翻譯成中文的外文文獻。 （四）畢業(yè)論文（設計）的進度安排： 1．設計類、實驗研究類課題 實習、調研、收集資料、方案制定約占總時間的20%；主體工作，包括設計、計算、繪制圖紙、實驗及結果分析等約占總時間的50%；撰寫初稿、修改、定稿約占總時間的30%。 2．文法經(jīng)管類論文 實習、調研、資料收集、歸檔整理、形成提綱約占總時間的60%；撰寫論文初稿，修改、定稿約占總時間的40%。 六、各欄填寫完整、字跡清楚。應用黑色簽字筆填寫，也可使用打印稿，但簽名欄必須相應責任人親筆簽名。 ?? 畢業(yè)論文 （設計）題目 桔園施肥機設計? 選題來源 □結合科研課題?? 課題名稱：???????????????????????????????????????? ■生產(chǎn)實際或社會實際?????????? □其他??? 選題性質 ■基礎研究????? □應用研究???? □其他 題目完成形式 □畢業(yè)論文?????■畢業(yè)設計???? □提交作品，并撰寫論文 主要內容和要求 中國柑橘種植面積和產(chǎn)量目前均為世界第一；柑橘是中國南方栽培面積最大、涉及就業(yè)人口最多的果樹。近年來，隨著我國勞動人口減少，老年及婦女勞動力增加，不僅增加了柑橘生產(chǎn)成本，同時造成勞動力缺乏。我國南方大部分桔園分布在山區(qū)和丘陵地區(qū)，柑橘樹單一、條栽種植對機械提出了特殊要求，現(xiàn)有的田間作業(yè)機械因動力不足和自身體積較大而很難進入園中行間作業(yè)，滿足要求的桔園作業(yè)機械設備嚴重缺乏，對效率高、體積小、自重小、傳動平穩(wěn)、適應坡地工作環(huán)境的機械設備需求越來越迫切。因此，開發(fā)研制適合丘陵山區(qū)桔園的小型施肥機具有重要的現(xiàn)實意義。 ? 主要技術要求： 1）? 耕幅400mm 2）? 行進速度1m/s 3）? 動力大小1.15KW 4）? 施肥量2.5KG/min 需要提交的（電子）文稿： ?? 任務要求： （1）?????? 完成3張A0圖（折合），并要求利用計算機繪圖軟件繪出裝配圖原理圖及各部件圖，正稿電子檔一份。 （2）?????? 撰寫不少于10000自設計說明書，提交草稿和正稿、帶電子文檔歌一份。要求計算合理、數(shù)據(jù)可靠，格式按湖南農業(yè)大學學報（自然科學版）的規(guī)定； 設計說明書內容包括：目的、意義、整體方案確定、主要零部件選擇和設計、施肥過程分析、重要零部件計算和校核、參考文獻、致謝 注：此表如不夠填寫，可另加附頁。 主要中文參考資料與外文資料 [1]? 侯書林，朱海.? 機械制造基礎? 北京大學出版社? 2006. [2]? 孫桓，陳作模，葛文杰. 機械原理? 高等教育出版社 2006 [3]? 馬海樂,等.食品機械與設備[M].北京:中國農業(yè)出版社,2004. [4]? 濮良貴，紀名剛 機械設計.? 高等教育出版社? 2006 [5]? 張也影.流體力學[M].北京：高等教育出版社,2004. [6]? 張祖力,陶棟材,等.機械設計基礎[M].北京:中國農業(yè)大學出版社,2004. [7]? 王昆,何小柏, 等.機械設計課程設計[M].北京：高等教育出版社,2003. [8]? 徐學林 互換性與測量技術基礎? 湖南大學出版社 2010 [9]? 李蓓智? 先進制造技術? 高等教育出版社? 2007 工作進度安排 起止日期 主要工作內容 2011．9．10前 選?? 題 2011．9．10-9．15 下達任務書 2011．9．16-2011．9．30 開?? 題 2010．11．1-2012．4．15 設??? 計 2012．4.16-4．20 中期考核 2012．4．16-4．30 完善與總結課題 2012．4．30前 提交正稿與預審 ? ? 要求完成日期：20?12? 年??5 月?5 日????? ? ? 指導教師簽名：??????????????? 審查日期：20?11 年??11 月??27 日??????????? 專業(yè)負責人簽名：????????????? 批準日期：20?11? 年?11 月?28 日?????????? ? 學院指導委員會簽名（公章）：?????????? 接受任務日期：20?11 年?11? 月?28? 日；????? 學生本人簽名：??????????????? 注：簽名欄必須由相應責任人親筆簽名。此表可從教務處網(wǎng)站下載中心下載。 湖南農業(yè)大學全日制普通本科生 畢業(yè)論文（設計）開題報告 學生姓名 彭壯 學 號 200840615121 年級專業(yè)及班級 2008級農業(yè)機械化及其自動化(1)班 指導教師及職稱 李明 副教授 學 院 工學院 2011 年 12月 30日 畢業(yè)論文（設計）題目 桔園施肥機設計 文獻綜述（選題研究意義、國內外研究現(xiàn)狀、主要參考文獻等，不少于1000字） 一．研究意義： 中國柑橘種植面積和產(chǎn)量目前均為世界第一；柑橘是中國南方栽培面積最大、涉及就業(yè)人口最多的果樹。近年來，隨著我國勞動人口減少，老年及婦女勞動力增加，不僅增加了柑橘生產(chǎn)成本，同時造成勞動力缺乏。我國南方大部分桔園分布在山區(qū)和丘陵地區(qū)，柑橘樹單一、條栽種植對機械提出了特殊要求，現(xiàn)有的田間作業(yè)機械因動力不足和自身體積較大而很難進入園中行間作業(yè)，滿足要求的桔園作業(yè)機械設備嚴重缺乏，對效率高、體積小、自重小、傳動平穩(wěn)、適應坡地工作環(huán)境的機械設備需求越來越迫切。因此，開發(fā)研制適合丘陵山區(qū)桔園的小型施肥機具有重要的現(xiàn)實意義。 ? 我國是柑橘生產(chǎn)大國，柑橘資源豐富，柑橘的經(jīng)濟價值較高。但是我國柑橘生產(chǎn)規(guī)模不一，管理分散，機械化水平低，勞動成本很高，因而經(jīng)濟效益并不理想。為了提高產(chǎn)品的品質和價格競爭力，增強抵御各種風險的能力，加快我國柑橘生產(chǎn)機械化的進程和深加工水平，有利于我國柑橘產(chǎn)業(yè)的合理健康發(fā)展，拉動市場發(fā)展，增加農民收入，推動經(jīng)濟的發(fā)展有十分重要的意義。 改革開放以來，商品市場得到迅速發(fā)展，柑橘水果的銷量逐年不斷增長，我國柑橘產(chǎn)業(yè)的地位得到很大的提升。柑橘生產(chǎn)的規(guī)模也在不斷擴大，其中在中國南方主產(chǎn)區(qū)農村經(jīng)濟中具有重要的地位。大力發(fā)展柑橘產(chǎn)業(yè)，促進農業(yè)結構調整、增加農民收入、繁榮經(jīng)濟中發(fā)揮了重要作用。我國生產(chǎn)的規(guī)模較大，但栽培管理水平不高，經(jīng)濟效益并沒有得到充分的體現(xiàn)，因此要提高柑橘產(chǎn)業(yè)的品質，提高競爭力，在柑桔施肥上加大力度，減低生產(chǎn)成本，擴大經(jīng)濟效益，減輕果農工作量。 桔子為香科，柑桔屬常綠喬木或灌木福桔或朱桔等多種桔類的成熟果實。桔子常與柑子一起被統(tǒng)稱為柑桔，顏色鮮艷，酸甜可口，是日常生活中最常見的水果之一。桔子的營養(yǎng)豐富，在每百克桔子果肉中，含蛋白質0.9克，脂肪0.1克，碳水化合物 12.8克，粗纖維0.4克，鈣56毫克，磷15毫克，鐵0.2毫克，胡蘿卜素0.55毫克，維生素B0.08毫克，維生素B2 0.3毫克，煙酸0.3毫克，維生素c 34毫克以及桔皮甙、檸檬酸、蘋果酸、枸櫞酸等營養(yǎng)物質。桔子性平，味甘酸，有生津止咳的作用，用于胃腸燥熱之癥;有和胃利尿的功效，用于腹部不適、小便不利等癥;有潤肺化痰的作用，適用于肺熱咳嗽之癥。桔子有抑制葡萄球菌的作用，可使血壓升高、心臟興奮，抑制胃腸、子宮蠕動，還可降低毛細血管的脆性，減少微血管出血。桔子對減肥有利。 桔子色彩鮮艷、酸甜可口，是秋冬季常見的美味佳果。桔子營養(yǎng)也十分豐富，1個桔子就幾乎滿足人體每天所需的維生素C量。桔子含有170余種植物化合物和60余種黃酮類化合物，其中的大多數(shù)物質均是天然抗氧化劑。桔子中豐富的營養(yǎng)成分有降血脂、抗動脈粥樣硬化等作用，對于預防心血管疾病的發(fā)生大有益處。另外，每天吃一個桔子可以起到防癌的作用。桔汁中含有一種名為“諾米林”的物質，具有抑制和殺死癌細胞的能力，對胃癌有防治作用。 桔子可謂全身是寶，其果肉、皮、核、絡均可入藥。桔子的外果皮曬干后叫“陳皮”(因入藥以陳的藥效好，故名陳皮)。而桔瓤上面的白色網(wǎng)狀絲絡，叫“桔絡”，含有一定量的維生素P，有通絡、化痰、理氣、消滯等功效。桔核性味苦、無毒，有理氣止痛的作用，可以用來治療疝氣、腰痛等癥。就連桔根、桔葉等也可入藥，具有舒肝、健脾、和胃等不同功能。柑桔的果肉還是輕工業(yè)的重要原料，可加工成罐頭、蜜餞、果醬、果糕、果胨、果糖，還可以制成果汁、果酒等飲料。加工過程中，可提取果膠、檸檬酸、橙皮甙、香精油，桔皮可作為提取維生素A、維生素P、維生素C的原料。 桔園施肥能提高桔子產(chǎn)量和品質，提高桔子的營養(yǎng)價值。并能改善桔樹體質加強病蟲害抵抗力。桔園施肥分為四種時期施肥： 1、萌芽肥：主要是供應3-6月份柑桔生長發(fā)育所需的養(yǎng)分。此時，柑桔還處于花器發(fā)育、春梢萌發(fā)生長、開花結果階段，萌芽肥施足與否，對花器發(fā)育、春梢萌發(fā)數(shù)量與整齊度、根系生長等至關重要。 2、穩(wěn)果肥：柑桔在抽生春梢、開花結果和第一次生理落果后，氮、磷等養(yǎng)分消耗量大。5月中旬至6月下旬，柑桔幼果正處于細胞旺盛分裂時期，需要大量的氮、磷營養(yǎng)；而且這個時期又是第一次發(fā)根高峰，土溫迅速上升，根系對營養(yǎng)元素的吸收能力大大增強。如果營養(yǎng)不足，往往發(fā)生大量生理落果。 3、壯果肥：7-9月份是果實迅速膨大的時期，也是夏梢充實和秋梢抽生期。此時氣溫、土溫均較高，根系吸收能力強，對氮、磷、鉀的吸收量多，肥效較高。根系吸收的養(yǎng)分在樹體內運轉較快，養(yǎng)分的消耗量明顯增加。此時雨季已過，秋旱季節(jié)來臨，結合灌水抗旱追施氮、磷、鉀肥，對促進壯果和秋梢的生長都有明顯的效果。6-7月份是柑桔對營養(yǎng)物質需要的臨界期，6-9月份是培養(yǎng)柑桔樹勢的關鍵時期，這時的果實膨大、花芽分化和抽秋梢都需要營養(yǎng)。柑桔壯果肥宜用經(jīng)過充分腐熟的有機肥，在抽發(fā)秋梢前1-2周內施用。在降雨較多的地區(qū)也可以分多次施用，既可以提高果實產(chǎn)量品質，又能使秋梢生長充實，促進樹體養(yǎng)分的累積。 4、采果肥：柑桔樹經(jīng)過一年的生長、發(fā)育和結果，對營養(yǎng)物質的消耗十分巨大，果實采收后，根系對水、肥的吸收能力很弱，采果肥的施用對促進樹勢的恢復、增加樹體各器官的貯藏養(yǎng)分，促進高質量的花芽分化十分重要。采果肥一般在采果的前后施下，以有機肥為主并根據(jù)情況適當搭配速效肥料。采果肥要重施。晚熟品種則要強調采前施，以提高肥效，及時恢復樹勢。 二．國內外研究現(xiàn)狀： 我國是世界柑桔原產(chǎn)中心之一,是柑桔資源的寶庫,有四千多年的栽培歷史。柑桔種類、品種極為豐富,在生產(chǎn)和科學技術上,都有過光輝燦爛的史跡。 我國在長年累月的栽培柑桔和品種培育中,產(chǎn)生了許多良種。例如新會橙、柳橙、香水橙、雪柑、錦橙、蕉柑、椪柑、南豐蜜桔、本地早,以及沙田柚等,都是各個地方在生產(chǎn)過程中形成的優(yōu)良品種。同時我國有各種不同的生態(tài)氣候帶,可供發(fā)展多種柑桔種類、品種。適栽區(qū)域極為遼闊。但是我國的桔園施肥機械化程度還極其底下，大量的勞動力投入到桔園的施肥中，不僅浪費了大量的肥料同時也造成了環(huán)境污染，但隨著郭家對農業(yè)機械化的不斷重視有不少新的桔園施肥機械被生產(chǎn)出來，比如最近有株洲現(xiàn)代農裝設計制造的桔園施肥機在湖北宜都市高壩洲鎮(zhèn)大戰(zhàn)坡村村民程啟元的桔園內實驗成功，桔園施肥機既減輕了桔農的勞動強度也增高了肥料利用率，減少了環(huán)境污染，增加了桔子的產(chǎn)量，提高了桔子的質量。 國外的農機整體上起步教早，技術也比我國相對成熟，在桔園施肥反面也不例外，其中日本的桔園施肥機械較為先進。 三．主要參考文獻： [1] 侯書林，朱海. 機械制造基礎 北京大學出版社 2006. [2] 孫桓，陳作模，葛文杰. 機械原理 高等教育出版社 2006 [3] 馬海樂,等.食品機械與設備[M].北京:中國農業(yè)出版社,2004. [4] 濮良貴，紀名剛 機械設計. 高等教育出版社 2006 [5] 張也影.流體力學[M].北京：高等教育出版社,2004. [6] 張祖力,陶棟材,等.機械設計基礎[M].北京:中國農業(yè)大學出版社,2004. [7] 王昆,何小柏, 等.機械設計課程設計[M].北京：高等教育出版社,2003. [8]徐學林 互換性與測量技術基礎 湖南大學出版社 2010 [9] 李蓓智 先進制造技術 高等教育出版社 2007 [10]中國農業(yè)機械化科學研究院編·農業(yè)機械設計手冊﹙下﹚·北京機械工業(yè)出版社，1990 [12]混合設中國知網(wǎng)（CNKI）關于飼料備的相關文獻 [13]中國專利網(wǎng)相關專利 研究方案（研究目的、內容、方法、預期成果、條件保障等） 研究內容： 我國南方大部分桔園分布在山區(qū)和丘陵地區(qū)，柑橘樹單一、條栽種植對機械提出了特殊要求，現(xiàn)有的田間作業(yè)機械因動力不足和自身體積較大而很難進入園中行間作業(yè)，設計一種滿足要求的桔園作業(yè)機械設備嚴重缺乏，對效率高、體積小、自重小、傳動平穩(wěn)、適應坡地工作環(huán)境的機械設備。 方法： 1. 文獻法:通過收集、整理文獻以獲得論文所需資料，從而全面、正確地了解桔園施肥機的研究現(xiàn)狀。 2. 比較研究法：根據(jù)現(xiàn)有桔園施肥機，對其工作原理和設備歸納分析，為開發(fā)桔園施肥機做指導。 預期成果： 效率高、體積小、自重小、傳動平穩(wěn)、適應坡地工作環(huán)境的小型桔園施肥機械。 條件保障： 1. 通過大學四年扎實的理論學習，掌握一定的理論基礎； 2. 有比較齊全的實驗設備，保證課題實驗的科學性和嚴謹性 3. 已完成的課程論文為畢業(yè)論文的撰寫提供經(jīng)驗； 4. 指導老師的專業(yè)指導和監(jiān)督 進程計劃（各研究環(huán)節(jié)的時間安排、實施進度、完成程度等） 2011.11─2011.12 本選題方案論證與調研。 2012.01─2012.02 相關軟件學習，為后續(xù)試驗做準備。 2012.02─2012.03 試驗試驗臺設計、材料等相關數(shù)據(jù)。 2012.03─2012.04 寫出中期報告。 2012.04─2012.05 論文檢查，優(yōu)化數(shù)據(jù)。 2012.05─2012.06 完成畢業(yè)論文 論證小組意見 組長簽名： 20 年 月 日 專業(yè)委員會意見 ??????????????????????????專業(yè)委員會主任簽名： ??????????????????????????????20 年 月 日 注：1.此表可用黑色簽字筆填寫，也可打印，但意見欄必須相應責任人親筆填寫。 湖 南 農 業(yè) 大 學 全日制普通本科生畢業(yè)設計 桔園施肥機設計 DESIGN OF ORCHARD FERTILIZATION MACHINE 學生姓名：彭 壯 學 號：200840615121 年級專業(yè)及班級：2008級農業(yè)機械化及其自動化（1）班 指導老師及職稱：李 明副教授 學 院：工學院 湖南·長沙 提交日期：2012年05月 湖南農業(yè)大學全日制普通本科生畢業(yè)設計 誠 信 聲 明 本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)設計是本人在指導老師的指導下，進行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權爭議。除文中已經(jīng)注明引用的內容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體在文中均作了明確的說明并表示了謝意。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。 畢業(yè)設計作者簽名： 2012年 05月 20日 目 錄 摘要……………………………………………………………………………1 關鍵詞…………………………………………………………………………1 1前言…………………………………………………………………………2 1.1研究現(xiàn)狀…………………………………………………………2 1.2研究意義……………………………………………………………2 1.3研究內容……………………………………………………3 2桔園施肥機的方案選擇與原理分析…………………………………………3 2.1工作原理選擇………………………………………………………………3 2.2配套動力選擇…………………………………………………………3 3主要設計及計算……………………………………………4 3.1傳動路線的確定……………………………………………………………4 3.2各級傳動比的確定…………………………………………………………4 3.3料斗的參數(shù)確定…………………………………………………5 3.4排肥器的選型………………………………………………………………5 3.5覆土器的選型………………………………………………………6 3.6行走輪的選型…………………………………………………………6 3.7行走輪的選用要求…………………………………………………6 3.8行走輪的轉速計算………………………………………………………7 3.9動力部分的設計和強度計算………………………………………………7 3.10傳動比計算和參數(shù)確定………………………………………………7 3.11鏈輪的設計和計算………………………………………………………8 3.12軸的設計和校核………………………………………………………10 3.13 標準件選擇……………………………………………………………13 3.14鍵的選擇…………………………………………………………13 3.15螺栓、螺母的選擇………………………………………………………13 3.16軸承的選擇與校核……………………………………………………………13 4總結……………………………………………………………………13 參考文獻…………………………………………………………………13 致謝…………………………………………………………………………14 桔園施肥機設計 學 生：彭 壯 指導老師：李 明 (湖南農業(yè)大學工學院，長沙 410128) 摘 要：中國柑橘種植面積和產(chǎn)量目前均為世界第一；柑橘是中國南方栽培面積最大、涉及就業(yè)人口最多的果樹。我國是柑橘生產(chǎn)大國，柑橘資源豐富，柑橘的經(jīng)濟價值較高。但是我國柑橘生產(chǎn)規(guī)模不一，管理分散，機械化水平低，勞動成本很高，因而經(jīng)濟效益并不理想。我國南方大部分桔園分布在山區(qū)和丘陵地區(qū)，柑橘樹單一、條栽種植對機械提出了特殊要求，現(xiàn)有的田間作業(yè)機械因動力不足和自身體積較大而很難進入園中行間作業(yè)，滿足要求的桔園作業(yè)機械設備嚴重缺乏，對效率高、體積小、自重小、傳動平穩(wěn)、適應坡地工作環(huán)境的機械設備需求越來越迫切。因此，開發(fā)研制適合丘陵山區(qū)桔園的小型施肥機具有重要的現(xiàn)實意義。 關鍵詞：柑橘；桔園施肥；桔園施肥機；小型桔園施肥機； The Design of Orchard Fertilization Machine Student:Peng Zhuang Tutor:Li Ming (College of Engineering, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China) Abstract :Chinese citrus sown area and output ranks 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 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 machinery 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 land 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 orchard fertilization machine 1 前言 1.1研究現(xiàn)狀 21世紀的前20年，是中國全面建設小康社會，加快實現(xiàn)由傳統(tǒng)農業(yè)向現(xiàn)代化農業(yè)轉變的歷史新時期。農業(yè)現(xiàn)代化重要標志之一，是用現(xiàn)代物質條件裝備農業(yè)大幅度提高農業(yè)土地產(chǎn)生率、勞動生產(chǎn)率和資源利用率，實現(xiàn)農業(yè)的機械化與信息化[1]。農業(yè)生產(chǎn)離不開農業(yè)裝備，農業(yè)機械化發(fā)展又在很大程度上制約著優(yōu)質、高效、安全農業(yè)又好又快的發(fā)展進程。而小型農業(yè)作業(yè)機械是大田作業(yè)機械化的一個重要補充?，F(xiàn)代農業(yè)對發(fā)展小型農業(yè)作業(yè)機械裝備和更快的采用新技術提出了迫切的需求[2]。發(fā)展小型農業(yè)作業(yè)機械，提高科學水平和振興我國小型農業(yè)作業(yè)機械裝備制造業(yè)，對加快促進我國農業(yè)綜合機械化有著重要的現(xiàn)實意義。桔園多位于山區(qū)，要求桔園施肥機適應坡地作業(yè)，又桔園呈分散分布，不容易實現(xiàn)大規(guī)模機械化，要求施肥機械操作簡單，使用方便，價格低廉。我國的柑橘產(chǎn)量和面積都位居世界第一，國外受供需關系影響，專業(yè)桔園施肥機械方面還是空白，國內總體程度不高，針對具體情況生產(chǎn)的桔園施肥機械較少，尤其適合山區(qū)桔園施肥的小型機械尤為缺少，所以適合一款適合坡地的桔園施肥機是很有現(xiàn)實意義的。 1.2 研究意義 今十年來，，隨著我國勞動人口減少，老年及婦女勞動力增加，不僅增加了柑橘生產(chǎn)成本，同時造成勞動力缺乏。我國南方大部分桔園分布在山區(qū)和丘陵地區(qū)，柑橘樹單一、條栽種植對機械提出了特殊要求，現(xiàn)有的田間作業(yè)機械因動力不足和自身體積較大而很難進入園中行間作業(yè)，滿足要求的桔園作業(yè)機械設備嚴重缺乏國家不斷加強對三農問題的關注，并且持續(xù)的農機補貼措施也說明國家對農業(yè)機械化的重視，桔園施肥機的設計對增加桔農收入，減小桔農勞動強度，提高工作效率高，減小工作強度小，提高肥料利用率高有非常重要的作用，是國家解決三農問題和提高農民收入的重要步驟，合理施肥是栽培管理諸措施中的重要環(huán)節(jié),是柑桔豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質的重要保證。 1.3 研究內容 首先對桔園的施肥方式進行選擇，在此基礎上分析各種施肥方式的利弊，在綜合各因素后選取最優(yōu)方案，根據(jù)施肥機的定額要求進去參數(shù)的設計和計算，然后進行零部件的設計和計算、圖紙的繪制及樣機的研制。最終研究出效率高、體積小、自重小、傳動平穩(wěn)、適應坡地工作環(huán)境的丘陵山區(qū)桔園小型施肥機。 2 桔園施肥機的方案選擇與原理分析 2.1 工作原理的選擇 目前，桔園施肥的方式主要有桔園開溝施肥；桔園鉆孔施肥；桔園環(huán)狀溝施肥；桔園撒肥和桔園覆土施肥等。 桔園開溝施肥功率消耗大，對桔樹的根系損傷大，故不采用；桔園鉆孔施肥的設計制造的成本較高，連續(xù)工作能力低，不利于高效率操作；環(huán)狀溝施肥的設計制造成本高，普通桔農難以接受，不利于推廣使用；桔園撒肥的肥料浪費大，利用率低[3]，故采用桔園覆土施肥。其功率消耗較低，肥料利用率相對較高，設計成本較低，是綜合各個方面的較優(yōu)選擇。 桔園覆土施肥采用汽油機為動力，通過減速器減速后帶動中心傳動軸帶動驅動輪、排肥器和地輪工作完成排肥覆土的工作過程。 2.2 配套動力選擇 根據(jù)要求桔園施肥機的最大根深為100mm，耕幅寬為283mm,又山區(qū)土壤多為沙土，其阻力系數(shù)[4]K選4N/cm2。 則地輪耕地覆土的阻力[5]： (1） 又施肥機得前進速度V=1m/s， 則最大消耗的功率： (2) 根據(jù)對機組所消耗的功率的初步估算，擬采用重慶 KT-152汽油內燃機。 重慶KT-152的主要參數(shù)如下： 發(fā)動機形式：單缸，四沖程，側置氣門，強制風冷 排量：（毫升）97 缸徑×形程（毫升）：52×46 壓縮比：5.6:1 最大輸出功率（N.m）：1.15 最大扭矩（馬力/轉速）：3.2/300 穩(wěn)定轉速（轉/分鐘）：3600±200 凈重（千克）:9/10.5 外形尺寸（長*寬*高）（毫米）:300×290×360 3 傳動裝置的設計計算 3.1 傳動路線的確定 傳動路線要保證總體傳動可靠，不影響桔園施肥機工作。根據(jù)整機的結構確定傳動路線，使桔園施肥機在工作過程中能滿足排肥、翻土、覆土等工作的需要。將傳動路線分為兩條路線。第一，汽油機機通過變速箱將動力傳給中間傳動軸；第二，中間軸將動力分別傳遞給排肥機構的轉軸和地輪的轉軸，驅動排肥軸和行走輪、地輪的轉動。 3．2 各級傳動比的確定 施肥機的行走速度和人的行走速度要相一致，一般情況下，可取人行走速度為1m/s,則行走輪的速度為1.m/s，行走輪的直徑為260mm，由公式（1）可見行走輪軸的轉速n1 （3） 式中： v—行走輪的形式速度（m/s） d—行走輪的直徑（m） 計算,得n1≈73.5r/min 按照設計要求[6]，行走輪由中間傳動軸通過鏈輪驅動，兩軸之間的傳動比為1.35,中間傳動軸的轉速為100r/min，排肥軸與中間軸傳動軸的傳動比為1，因此排種軸的轉速為100r/min；整根中間傳動軸由變數(shù)箱的輸出軸通過鏈輪帶動，鏈傳動比帶傳動平穩(wěn)，取其傳動比1.75。因為變速箱可以按傳動比選取，故定變速箱的輸入軸與輸出軸之間的傳動比為40；內燃機的通過皮帶傳動與變速箱相連，傳動比為1.3.選用傳動比為40的減速箱，減速箱與中心軸之間的傳動比為1.35中間軸與地輪之間的傳動比為0.45。 4 排肥器的選型設計 4.1 料斗結構參數(shù)的設計 肥料斗必需有足夠的容量，從而減少加肥次數(shù)，一般情況下要求施肥到了地頭才加肥。但是料斗容量也不能太大，那樣會增加機構的重量，對施肥機的的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利的影響，還會影響機組的縱向移動性；料斗必須保證箱壁的傾斜角大于肥料的自然休止角，以保證肥料能順利滑落排肥器[7]，這里選擇α=20°。除此以外，料斗還應該堅固耐用，重量輕巧，具有一定的剛性，并具備防水和防潮的能力；料斗要便于加肥、卸肥和清洗，因此該機所選的料斗形狀為錐臺型。料斗的容量主要由施肥的距離確定。根據(jù)以往實驗結論：施肥機在工作時不宜施完料斗內的全部肥料播，應該保留至少10%的肥料余量，避免料斗內肥料太少而影響肥料的施撒量。根據(jù)一般山區(qū)桔園的大小單次施肥距離約為400m因此本次設計肥料箱的容積為0.1L。料斗尺寸長×寬×高：300mm×300mm×350mm。 4.2 排肥器的選型 排肥器種類很多，在農業(yè)上通常使用的排肥器有外槽輪式、內槽輪式、磨紋盤式、錐面型孔式、離心式、匙式及刷式等類型[8]。排肥器應該具備較大的排肥均勻性和穩(wěn)定性，能均勻連續(xù)地排肥，并且能在不同外界條件下作業(yè)，具備較強的通用性和適應性，能夠施撒不同的肥料，且其排肥量穩(wěn)定可靠、排肥均勻，結構簡單、工作可靠，易于制造和維護，調整方便。 其中應用得最廣泛的是外槽輪式排種器，其由排種肥盒、排肥軸、外槽論、阻塞輪、花型擋環(huán)及清肥舌等組成（圖1）。肥料通過箱底開口流入盒內。排肥軸轉動時，外槽論及花型擋環(huán)可防止肥料從槽輪兩側流出。這種排肥器結構簡單、制造容易、使用方便、通用性好、適應性能廣，國際上已經(jīng)標準化，決定設計采用外槽輪排肥器。外槽輪的外槽輪排種器的工作過程大致可分為充肥，刮肥和投肥四個階段。排肥器排肥時，料斗內的肥料在重力作用下經(jīng)箱底進入排肥器內。肥料充滿槽輪槽；隨著槽輪轉動肥料排出排肥器，從而實現(xiàn)排肥過程。 根據(jù)桔園施肥機的設計要求和參考有關文獻[9]，主要有以下結構參數(shù)： （1）槽輪直徑d 槽輪直徑越大，則每轉排肥量越大，排肥能力越強。如果某些肥料的施撒量小則必須相應地減小槽輪工作長度或降低轉速。這樣會使排肥的均勻度降低，有時甚至無法滿足小肥量的要求；如果施肥量過大而槽輪直徑過小則無法滿足施肥量要求，此次設計使用最多的槽輪排肥器槽輪直徑為40mm。 （2）槽輪的工作長度 槽輪最大工作長度可根據(jù)施肥機的工作要求并參照槽輪最高轉速來確定。槽輪實際工作長度在0到槽輪得最大長度。槽輪共組長度可在0~60mm范圍調整。取槽輪在排種盒內的共組的長度為60mm。 （3） 吐槽斷面形狀和槽數(shù)Z：槽數(shù)太多，使肥料施撒不均勻；槽數(shù)太少，會使肥料施撒不夠，并降低排肥均勻性。常用外槽輪為10齒或12齒。設計采用10齒。凹槽斷面常為圓弧形，槽弧半徑為5.5～8mm。 1 排肥盒 2 阻塞輪 3 擋圈 4 清肥軸 5 彈簧 6 排肥舌 7 排肥軸 8 外槽輪 圖1 外槽輪式排肥器 Fig1 Metering device of outer sheave 5 覆土器的選型 由于桔樹根較淺，耕地深度不宜過深，選用齒鈀覆土無論從效果上還是經(jīng)濟效益上都能能很好地滿足要求。 6 行走輪的選型設計 6.1 行走輪的選用要求 在該播種機中，行走輪不僅起到陷深作用，而且還是排種的主動輪。因而在設計時，應該從以下幾個方面著手[10]： （1）具有較大的強度，剛度等機械性能； （2）滑移系數(shù)較小，一般不要超過10%，從而提高施肥的均勻性； （3）對地表不平性具有較強的適應性，避免在地表高低不平的情況下打滑，更好地適應山區(qū)桔園地形。 6.2 行走輪的轉速的計算 行走輪的前進速度應該和人的行走速度一至，因此機器的行進速度為v=1m/s,取地輪直徑為1700mm.有 （4） 式中：v—地輪軸的轉速（m/s）； w—地輪軸的角轉速（rad/s）； n—地輪的轉速（r/min）由公式得n≈136.5r/min； r—地輪的半徑（m）。 7 動力部分的設計和強度校核 7.1 傳動比的設計和參數(shù)確定 施肥機的傳動示意如圖2： 1 鏈輪7 2 鏈輪6 3 鏈輪4 4 鏈輪3 5 減速器 6 鏈輪5 7 行走輪 8 鏈輪1 9 鏈輪2 10 排肥器 圖2 施肥機傳動示意圖 Fig2 Schematic diagram of planter transmission 為了適應機具排肥時不同量的要求即傳動比的變化，機具采用鏈輪傳動，通過改變不同鏈輪和鏈條長度來實現(xiàn)不同的施肥量要求。為了保證作業(yè)時的連續(xù)排肥，則要求傳動部分要有可靠的傳動比、無滑動。又由于施肥傳動所傳動的功率小、速率小，所以所要求鏈傳動比不是非常嚴格，但也要滿足相應的要求[11]。 已知行走輪的行進速度為1m/s，整機傳動除變速箱都是用鏈輪傳動動力，根據(jù)設計要求，傳動系統(tǒng)有四處用到鏈輪傳動，分別是變速箱的輸出軸鏈輪1，在中間傳動軸上與鏈輪1配合的鏈輪2，中間傳動軸上的傳動動力給行走輪的鏈輪3，行走軸上的鏈輪5，中間傳動軸上與排肥軸的鏈輪系鏈輪4 ，鏈輪5。中間傳動軸上與地輪的鏈輪7配合，下面著重設計傳動軸與行走輪之間的鏈輪傳動，另外兩個鏈傳動參照計算。 7.2 鏈輪的設計 7.2.1 鏈輪的計算 （1）選擇鏈輪齒數(shù)[12] 在此設傳動軸與地輪之間的鏈傳動的鏈輪分別設為n1,n2 。傳動比初步確定為 （5） 假設鏈速v為0.3~1m/s,查資料選取z2=21，則==46 (2) 確定鏈結數(shù):初選中心距=25P （6） （節(jié)） 取=84節(jié)。 (3)計算功率Pc:查得工作情況系數(shù)=1.0（Kw） （6） (4)確定鏈接距P:查得小鏈輪齒數(shù)系數(shù)Kz=1.23;采用單排鏈[13]，查的多排鏈排數(shù)系數(shù)Kp=1,得 根據(jù)0.94Kw、n1=183r/min，查得選用鏈號為0.6B的單排滾子鏈[16]，鏈節(jié)距 p=9.525mm。 (5)計算實際中心距： （7） ≈236.83mm） 取=237mm (6)驗算鏈速v: （8） 與原假設相符。 (7）計算軸上載荷Fp[17],先計算出有效拉力F： (9) (8)鏈傳動受力分析： 查得06B的每米質量[19]q=0.6kg/m，極限拉伸載荷FQ =8900（N）水平布置時垂直系數(shù)，得垂直拉力: （10） 鏈輪所受的圓周力: （11） 鏈輪的緊邊拉力: 故安全系數(shù)為: （12） (8)確定滾子鏈鏈輪的主要尺寸。 鏈輪的的基本參數(shù)是配用鏈條的節(jié)距P，套筒的最大外徑d,排距和齒數(shù)Z。鏈輪的主要尺和計算公式可以查閱機械設計手冊[20]。 (9)潤滑方式：采用人工定期潤滑。 同計算設計鏈輪1鏈2通過驗算校核強度得Z5=31,Z6 =17。中心a34=186mm;a56=157mm。都采用型號為06B滾子鏈。 7.2.2 鏈輪材料的選擇 鏈輪材料應滿足強度和耐磨性的要求。對于低速輕載、平穩(wěn)傳動中，鏈輪可采用中碳鋼制造。中速、中載時應采用中碳鋼淬火處理。而本設計中播種機傳動部分屬于低速、輕載，較平穩(wěn)的傳動，所以應采用中碳鋼。 7.3 軸的設計和校核 7.3.1 軸的設計 施肥機設計中四根軸，分別是中間傳動軸、排肥軸、行走軸和地輪軸。四根軸都選用45鋼正火處理，查文獻[3]得強度極限，其許應彎曲應力。 (1)確定軸的最小直徑 確定軸的輸出端之間按扭轉強度估算軸輸出端直徑，查得文獻表14-2取C=100，則， mm （13） 考慮到軸上有鍵槽，將軸的直徑增大5%，則取d=20mm 考慮到中間抽上的傳動復雜，故中心軸直徑取d=25mm 7.3.2 軸的強度校核 (1)軸的受力分析 設計軸分7節(jié)：軸上依次裝支撐架，軸承，鏈輪2，鏈輪3，鏈輪4，軸承，支撐架 。中間軸的受力分析鏈輪2的轉速由公式 （14） 作用在鏈輪軸上的載荷Fp可近似地取鏈條受到的緊邊和松邊拉力之和。因為離心拉力對Fp沒有影響，不應計算在內，所以Fp≈F+2Ff 。又由于垂直拉力Ff 不太大，故Fp可近似地按下式計算 （15） （16） 式中：KA 為鏈傳動工作情況系數(shù)，查文獻 得平穩(wěn)載荷的內燃機傳動取1；F為有效拉力。 由公式 得，F(xiàn)p2=1882(N) 用同樣的方法也可求出FP3 =587N ；FP5 =2353N 三個鏈輪分別施加給了中間三個載荷。將力分解到水平方向Ft和垂直方向Fr，求出中間軸的總的受力。 軸受到的水平面總支反力： (N) （17） （18） （19） 總的支反力： （20） 軸收到的垂直總支反力： （21） （22） （23） 垂直支反力 （24） 因為鏈輪2，鏈輪3安裝在同一個鍵槽上，兩者位置較近，可以看做一個鏈輪。 水平方面的彎矩： （25） 垂直方向的彎矩： （26） 繪制合成彎矩圖：根據(jù) （27） 得 N·mm 由彎矩圖和軸的結構圖可知，鏈輪5處可能是危險截面，應該校核其截面的疲勞強度。 鏈輪5的截面危險強度校核： (28) 故軸的強度足夠。 軸傳遞的轉矩： （29） 求得， （30） （31） （32） 中間軸的扭矩受力如圖4。 圖3 軸的載荷分析圖 Fig3 The shaft load analysis in Figure 8 標準件的選擇 標準鍵的選擇包括鍵的選擇，軸承、軸承座、螺栓、螺母、螺釘?shù)倪x擇，銷的選擇、墊圈、墊片的選擇 8.1 鍵的選擇 鏈輪4配合的鍵：b =8mm, h =7mm, t = 4.0mm, t1=3.3mm 8.2 螺栓、螺母的選擇 根據(jù)表3-9選用螺栓 GB/T6170–2000, M8*60,GB/T297-1994,螺栓M6*20和GB/T 5782– 2000, M8*25 三種。 根據(jù)表3-16選用螺母0GB/T6170–2000, M8一種。 8.3 軸承的選擇與校核 根據(jù)各軸的尺寸以及設計要求，行走輪安裝軸承的軸端直徑為20mm,，故選用深溝球軸承型號6004；中間傳動軸同樣選用深溝球軸承型號6005；地輪軸安裝軸承軸徑為20mm，選用深溝球軸承6004。 軸承壽命計算： L 9 總結 通過對本畢業(yè)設計的完成，我覺得有以下收獲： （1）系統(tǒng)地了解了做畢業(yè)設計和論文撰寫的具體步驟，從構思到動手，由抽象到具體，無不需要按部就班，反復修改，條理清楚，思路清晰，循環(huán)漸進； （2）明確了撰寫論文的具體內容，中英文摘要、關鍵字、正文、參考文獻，同時也清楚發(fā)表論文應具有的格式； （3）由于是做設計，從而使自己在很多問題上得到了獨立思考的機會，不再是一以前那樣的理解老師的思想，而是站在自己的立場上該如何把自己的事情講述清楚； （4）在制圖的過程中，對已學制圖規(guī)則和標準只是進行了復習和鞏固； （5）通過該畢業(yè)設計，使自己對機械繪圖有了更廣、更深的理解。 （6）在本次設計中，沒有合理安排設計進程，因此時間不夠的現(xiàn)象，經(jīng)過這次經(jīng)歷，我一定能夠在以后的工作和生活中優(yōu)化自己的時間和計劃安排。 參考文獻 [1] 張祖立，程玉來，陶棟材.機械設計基礎[M].北京：中國農業(yè)大學出版社，2004.9：:57-89 [2] 張淑娟，全臘珍.畫法幾何與機械制圖[M].北京：中國農業(yè)出版社，2007.8:1-298 [3] 趙韓，黃康，陳科.機械系統(tǒng)設計[M].北京：高等教育出版社2005.3，:23-46 [4] 李寶筏.農業(yè)機械學[M].北京：中國農業(yè)出版社，2003.7:1-46 [5] 劉鴻文.材料力學Ⅰ[M].北京：高等教育出版社，2004.1：23-46 [6] 濮良貴，紀名剛.機械設計（第八版）[M].北京：高等教育出版社，2006.5：25-62 [7] 孫學強.機械制造基礎[M].北京：機械工業(yè)出版社，2008.2:21-59 [8] 羅宗澤，羅圣國.機械設計課程設計手冊[M].北京：高等教育出版社，2006.5:151-156 [9] 李寶筏.農業(yè)機械學[M].北京：中國農業(yè)出版社，2003.7:134-196 [10] 羅錫文.農業(yè)機械化生產(chǎn)學[M].北京：中國農業(yè)出版社，2002.12:1-256 [11]楊可楨,程光蘊,李仲生.機械設計基礎[M].北京：高等教育出版社，2006.5:63-99 [12] 陳雨海，張曉輝.2BF-6型高產(chǎn)小麥播種機的研制[J].農機化研究，2000（3）:70-73 [13] 陳建華，郭新剛，黃志東.施肥機的研制[J].農業(yè)機械，2006（1）:35-36 [14] 周 勇，任小西，馮 瑾. 淺論小麥免少耕機條播高產(chǎn)栽培技術[J].吉林農業(yè)，2010(6):244 [15] 劉春科. 機械條播小麥不同密度對比試驗報告[J].糧經(jīng)栽培，2010（3）：19 [16] 項德榮， 董升. 小麥淮麥3O機條播高產(chǎn)栽培技術[J]. 大麥與谷類科學，2011（4）：55 [17] 周良墉. 農業(yè)邰推薦的3種小麥兜耕條播譏[J].山西農機，2005（5）：25 [18] 中國農業(yè)機械化科學研究院編.農業(yè)機械設計手冊[M].機械工業(yè)出版社；1990 [19] 裘建新.機械原理課程設計指導書[M].北京：高等教育出版社，2005.4 [20] 哈爾濱工業(yè)大學理論力學教研組,理論力學[M].高等教育出版社 .1997 :48-2. [21] YaoZonglu?, GaoHuanwen,WangXiaoyan . Design and Experiment on 2BMX - 5 No-till Wheat-maize Seeder[J]. Chinese Society for Agricultural Machinery,2008,39(12):64-68 [22] Deibert, E J. Spring wheat response to seed spreader patterns and deep band fertilizer placement with an air seeder[J]. Journal of production agriculture，1993,6（4）：7 致 謝 本次設計是李明副教授的悉心指導與嚴格要求下進行的。從設計的選題、方案的設計、具體的測繪與繪圖到論文的撰寫的每個環(huán)節(jié)，都凝聚著老師的心血和汗水。李老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、開拓創(chuàng)新的工作作風及對事業(yè)的奮進執(zhí)著精神，都將使我銘記在心。 再次，我要感謝身邊的同學朋友，在本次設計中，每當我遇到困惑的時候，他們總是不斷的鼓勵我，在我完成設計的過程中給我了許多幫助和寶貴的意見。 在論文完成之際，謹向所有關心、支持的幫助我的老師、同學和朋友表示最衷心的感謝！ 附錄 附錄1：高度調節(jié)桿 附錄2：行走輪軸 附錄3：中心軸 附錄4：料斗 附錄5：覆土部件 附錄6：地輪 附錄7：桔園施肥機裝配圖 19