懸杯式蔬菜移栽機設(shè)計【含12張CAD圖紙、答辯資料和說明書】

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與2000年相比增加497．29萬t，增長1．55倍；出口額62．14億美元，與2000年相比增加41．33億美元．增長1．99倍。蔬菜業(yè)已成為增加農(nóng)民收入的支柱產(chǎn)業(yè)。2007年全國蔬菜播種面積（含西甜瓜)占農(nóng)作物總播種面積的12．8％，總產(chǎn)值7200多億元，占種植業(yè)總產(chǎn)值比例高達29％ ．在種植業(yè)中僅次于糧食。蔬菜生產(chǎn)屬勞動密集型產(chǎn)業(yè)．約占60％的蔬菜品種是通過育苗移栽方式種植的．秧苗手工栽植是勞動強度非常大僅次于收獲作業(yè)的一項農(nóng)田作業(yè)，它約占作物從種到收所需總勞動量的20％左右。由于我國蔬菜移栽機械發(fā)展慢．秧苗栽植幾乎全部由人工完成，勞動強度大、生產(chǎn)效率低，栽植質(zhì)量差、生產(chǎn)成本高。因此，實現(xiàn)蔬菜移栽機械化已成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迫切需要。 1. 國外蔬菜栽植機械發(fā)展概況 20世紀初期，歐洲一些國家開始大量種植蔬菜和經(jīng)濟作物，出現(xiàn)了早期的近代秧苗栽植機具。這些機具仍為手動栽植，只是減輕了栽秧者肢體反復(fù)屈伸的繁重勞動；30年代末40年代初期，手工喂苗的秧苗移栽機具的人工動作被移栽機構(gòu)所取代。送苗入土過程實現(xiàn)了機械化，50、60年代．多種不同結(jié)構(gòu)型式的半自動移栽機被研制生產(chǎn)并使用．同時，育苗用土缽制缽機開始出現(xiàn)；前蘇聯(lián)蔬菜栽植機械化水平為58％，國營農(nóng)場已達67％；；到目前為止，歐洲在蔬菜育苗土缽成型及缽上單粒精密播種和自動移栽機械設(shè)備等技術(shù)上已經(jīng)達到完善。并應(yīng)用于實際生產(chǎn)中，如法國、德國、荷蘭、西班牙、意大利、丹麥等國，大部分的蔬菜生產(chǎn)和幾乎全部的大地花卉生產(chǎn)都實現(xiàn)了育苗工廠化和移栽機械化。日本由于勞動力短缺，移栽機械的使用非常普及，機械化程度很高．廣泛研制和使用全自動移栽機，各種移栽機專用性很強，一般只適用于一種農(nóng)作物。如甜菜自動移栽機、洋蔥自動移栽機。據(jù)文獻。日本是第一個在溫室中使用紙筒缽育甜菜苗并進行移栽的國家。到2O世紀8O年代，90％ 的甜菜已經(jīng)實現(xiàn)了移栽種植。在美國，蔬菜移栽機械的研究和應(yīng)用更為普遍，據(jù)文獻，蔬菜育苗機械化程度已達到7O％以上，蔬菜育苗機械化的發(fā)展大大提高了相應(yīng)的移栽機械的發(fā)展。國外移栽機械已十分成熟，系列多、品種全，性能穩(wěn)定，可靠性高，通用性強，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實際中得到檢驗。 2. 國外蔬菜栽植機械發(fā)展概況 我國旱地栽植機械的研究始于20世紀50年代末60年代初 ，最早出現(xiàn)的是棉花營養(yǎng)缽育苗移栽和甘薯秧苗栽植機的試驗研究。20世紀70年代開始研制裸根苗移栽機械，80年代研制成半自動化蔬菜栽植機。較早的研究資料顯示，1979年四川省溫江地區(qū)農(nóng)機所研制了2ZYS-4型油菜蔬菜鉗夾式栽植機；北京市農(nóng)機所曾于1980年和1991年分別研制了2ZSB-2型缽苗移栽機和2ZWS型蔬菜無土苗移栽機。目前國內(nèi)已經(jīng)研制開發(fā)的缽苗移栽機主要以半自動為主，機型大多是國外產(chǎn)品的仿制品，全自動移栽機因結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，尚處在研究起步階段。同時，這些機具由于與育苗方式不配套或不能滿足蔬菜栽植的要求等原因而沒有得到推廣應(yīng)用。目前，我國研制的栽植機械大多面向于玉米和棉花的移栽，在蔬菜栽植機械方面幾乎是空白，蔬菜移栽機械的大規(guī)模研究工作剛剛起步。 當(dāng)前，我國蔬菜移栽機械研究及推廣方面存在的主要問題是： (1)蔬菜移栽的品種、育苗方式、苗齡、行距、株距、種植密度及深度等方面在我國各地區(qū)存在很大的差異，對蔬菜栽植機械的開發(fā)提出了挑戰(zhàn)。 (2)蔬菜育苗仍然以育苗床或營養(yǎng)土方式為主，所育秧苗不適合機械化移栽，栽植機械與育苗技術(shù)脫節(jié)，移栽機與秧苗不配套。 (3)蔬菜的溫室種植面積逐步增加，露地種植面積在減小，戶均種植規(guī)模小，不利于蔬菜栽植機械的發(fā)展。 (4)機具成本高，功能單一，不適合多種蔬菜移栽。 (5)對不同種類栽植機械與作物缽苗相適應(yīng)性的研究工作進行得不充分，對栽植機械工作原理以及機械與作物生長要求相適應(yīng)性研究不足。 3.蔬菜移栽機的結(jié)構(gòu)特性 蔬菜移栽機按自動化程度可分為手動移栽機、半自動移栽機和全自動移栽機：按栽植部件持苗及植苗機構(gòu)的工作原理可分為鉗夾式移栽機、鏈夾式移栽機、吊籃式移栽機、導(dǎo)苗管式移栽機、輸送帶式移栽機、撓性圓盤式移栽機。 3．1 鉗夾式移栽機 由開溝器、栽植器(栽植盤、擺指、轉(zhuǎn)指、扭轉(zhuǎn)彈簧、凸輪和橡膠彈性秧爪等)、鎮(zhèn)壓輪、覆土器、傳動裝置和機架等主要部件組成，由地輪或鎮(zhèn)壓輪驅(qū)動。作業(yè)時人工將秧苗放在鉗夾上，鉗夾安裝在栽植盤上，秧苗被夾持并隨栽植圓盤轉(zhuǎn)動，到達苗床時，秧苗與地面垂直，鉗夾打開，秧苗落入開溝器開出的苗溝內(nèi)，然后覆土，完成作業(yè)。該種移栽機結(jié)構(gòu)簡單。成本低，株距和栽植深度穩(wěn)定，但株距調(diào)節(jié)困難，鉗夾易傷苗，栽植速度低，由于是人工喂苗，在低速的情況下，可以保證不漏苗，但在高速的情況下，漏苗、缺苗率增加，移栽的秧苗容易傾倒。工作效率下降。 3．2 鏈夾式移栽機 由鏈夾式栽植器(秧夾、鏈條、鏈輪等)、開溝器、覆土輪、傳動仿形輪、傳動裝置和機架等主要部件組成。鏈夾安裝在鏈條上，鏈夾運動到機具上方時自動打開．人工將秧苗放入鏈夾上，秧苗被夾持，鏈夾沿導(dǎo)軌向下運動，到達苗床時，秧苗恰好垂直于地面，鉗夾打開，秧苗落人溝中，覆土完成作業(yè)。除傳動方式外，工作原理和鉗夾式移栽機相同。 3．3 吊籃式移栽機 由吊籃式栽植器、偏心機構(gòu)、V形覆土輪、滑刀式開溝器、傳動裝置和機架等主要部件組成。作業(yè)時人工將秧苗放人旋轉(zhuǎn)到最高位置的吊籃式栽植器的吊籃內(nèi)。吊籃式栽植器隨偏心圓盤轉(zhuǎn)到低位置時。固定滑道使吊籃式栽植器下部打開，秧苗落入開溝器開出的溝內(nèi)，隨后覆土，完成作業(yè)。吊籃式移栽機是一種適合于缽體尺寸較大的缽苗移栽機，可用于地膜覆蓋后的打孔移栽作業(yè)，而且秧苗在移栽過程中落地?zé)o沖擊。不傷苗，特別適合于根系不很發(fā)達而且易破的缽苗移栽，就是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，生產(chǎn)率較低，喂苗速度不能過高，工作速度受到限制。 3．4 導(dǎo)苗管式移栽機 由開溝器、喂入器、導(dǎo)苗管、扶苗器、覆土鎮(zhèn)壓輪、傳動裝置和機架等主要部件組成。作業(yè)時，人工把秧苗放入水平喂苗盤，傳動裝置帶動水平喂苗盤將秧苗喂入傾斜的導(dǎo)苗管。秧苗在導(dǎo)苗管中靠重力自由落到苗溝內(nèi)，扶苗器對秧苗扶持，同時覆土，完成作業(yè)。由于秧苗在導(dǎo)苗管中的運動是自由的，因此不易傷苗。通過調(diào)整導(dǎo)苗管傾角和增加扶苗裝置，可以保證較好的秧苗直立度和株距均勻性。導(dǎo)苗管式移栽機的漏苗率低，喂苗的勞動強度小。生產(chǎn)效率高，適應(yīng)性好，既可以移栽缽苗，也可以移栽裸根苗。缺點是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制造成本偏高。 3．5 輸送帶式移栽機 由開溝器、秧苗輸送機構(gòu)、覆土鎮(zhèn)壓輪、傳動裝置和機架等主要部件組成，秧苗輸送機構(gòu)由一條水平輸送帶和一條傾斜輸送帶組成，兩條輸送帶的運動速度不同。機具作業(yè)時。秧苗在水平輸送帶上直立前進，在水平輸送帶末端翻倒在傾斜輸送帶上，當(dāng)秧苗運動到傾斜帶的末端時。缽苗翻轉(zhuǎn)直立落到苗溝中，然后覆土鎮(zhèn)壓，完成作業(yè)。這種移栽機機構(gòu)簡單，移栽效率高，但是移栽的可靠性差，栽植質(zhì)量低。 3．6 撓性圓盤式移栽機 由開溝器、秧苗輸送帶、撓性圓盤、栽植器、驅(qū)動機構(gòu)、覆土器、傳動裝置和機架等主要部件組成。移栽機作業(yè)時是由人工將秧苗喂入喂秧輸送帶的槽內(nèi)，秧苗由兩片可以開啟的撓性圓盤來夾持，輸送帶將秧苗喂入栽植器，當(dāng)秧苗達到垂直狀態(tài)時，栽植器把秧苗栽入開溝器開出的溝中，然后覆土鎮(zhèn)壓，完成作業(yè)。這種移栽機，由于不受秧夾數(shù)量的限制．它對株距的適應(yīng)性較好，圓盤由橡膠材料或撓性薄鋼板制成，結(jié)構(gòu)簡單實用，成本低，但圓盤壽命較短，株距和移栽深度不穩(wěn)定。 4.蔬菜栽植機械開發(fā)方向 蔬菜移栽是一項系統(tǒng)工程，建立適宜的蔬菜移栽機械化技術(shù)體系，將涉及園藝、農(nóng)學(xué)、植保、機械設(shè)計與制造、自動控制等領(lǐng)域，需多學(xué)科聯(lián)合攻關(guān)。為形成我國特有的蔬菜缽苗移栽技術(shù)體系，需農(nóng)機與農(nóng)藝、栽植機械與育苗技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)對作物的栽培工藝規(guī)范化、標準化，深入研究栽植機構(gòu)工作原理及與作物相適應(yīng)性的關(guān)系，而不能僅限于仿制國外引進的機械。從現(xiàn)階段我國國情及農(nóng)村狀況考慮，蔬菜栽植機的開發(fā)方向應(yīng)以小型半自動化的栽植機為主，要面向溫室作業(yè)，不應(yīng)當(dāng)單純追求自動化和高速度。專用移栽機械與通用移栽機械相結(jié)合，以通用蔬菜栽植機械為主，并向標準化、系列化、規(guī)格化方向發(fā)展， 同時機具結(jié)構(gòu)要簡單、成本低廉、秧苗栽植質(zhì)量可靠。 針對吊籃式移栽機在缽苗過高時容易碰苗的問題，研究設(shè)計懸杯式蔬菜移栽機。通過采用水平向后張開的懸杯結(jié)構(gòu)，降低了落苗過程中的傷苗率，提高了整機的栽植質(zhì)量。 參考文獻 [1]楊樹森．蔬菜機械化『M1．哈爾濱：東北農(nóng)學(xué)院出版社．1982．158-16o． [2]尚書旗．國外缽苗栽植機的幾種類型及性能分析Ⅱ]．農(nóng)機與食品機械，1998，(1)：30-32． [3]陳殿奎．蔬菜機械化育苗的現(xiàn)狀與展望【I】．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，1990，(12)：20-25． [4]封?。撐覈档卦灾矙C械的開發(fā)前景與方向卟中國農(nóng)機化，2000，(4)：12-13． [5]陳殿奎．國外內(nèi)蔬菜穴盤育苗發(fā)展綜述【Ⅱ】．中國蔬菜，2000，(增刊)：7—11． [6]王君玲，高玉芝，李成華．蔬菜移栽生產(chǎn)機械化現(xiàn)狀與發(fā)展方向盯]．農(nóng)機化研究，2004(4)：32—33． [7] 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