白菜移栽机的实体设计开题报告

黑龙江八一农垦大学 毕业设计 (论文 )开题报告 学生姓名： 学 号： 专 业： 机械设计制造及其自动化 设计 (论文 )题目： 白菜移栽机的实体设计 指导教师： 2009 年 3 月 19 日 1 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 文 献 综 述 1、白菜移栽机研究的目的及意义 作物栽植可以避免苗期干旱、冻害等自然灾害；提高复种指数，解决多茬作物的接茬矛盾，大幅度提高作物产 量。我国旱地作物栽植的面积相当大，每年旱地栽植的面积超过 1500 万公顷 。但目前我国主要采用手工来完成移栽作业，存在劳动强度大、作业效率低、移栽质量差等问题。国外发达国家已实现了从育苗到移栽的机械化作业，有效的提高了幼苗的质量和劳动生产率。因此，实现旱地栽植机械化已成为我国农业生产的迫切需要。同时作物育苗移栽，不但能增加有效积温、延长生长期、保证按时成熟，而且移栽的作物根系发达、茎秆粗壮、成熟一致、抗倒伏、产量高。此外，作物移栽还能节省种子。种苗栽植从劳动强度方面来看，是仅次于收获作业的一项劳动强度非常大的农事活动，它约占作物从种到收所需劳动量的 20%。显而易见，实现旱地移栽机械化已成为农业生产的迫切需要。 大白菜，又称为 “结球白菜 ”、 “黄芽菜 ”或 “窝心白菜 ”等，是我国的原产和特产蔬菜，全国各地普遍栽培，以华北地区为主要产区。大白菜以其细嫩甘脆、汁白如乳的品质，易种植、耐储藏的特性，在我国的蔬菜生产和消费中占有重要的地位，是人们秋冬季节餐桌上的美味佳蔬。在北方，大白菜被称为 “当家菜 ”、 “半年菜 ”，现已先后引种世界各地。在日本，大白菜叫做 “唐人菜 ”、 “山东菜 ”；在欧美，有人把大白菜叫做 “中国甘蓝 ”。 据调查，在 黄河以北地区，秋冬大白菜的种植面积占秋菜种植面积的 50%左右，东北地区可达 60%左右。大白菜生长期较短，生产成本低、产量高，且价格低，尤其在秋冬大白菜的收获季节，其价格是所有蔬菜中最低的。因此，它适合于城镇中低收入水平的家庭和广大农民的要求。所以白菜生产的机械化与自动化也是农业机械化与自动化的一项发展目标。 尤其是在东北，白菜需求量是很大，因为在东北储备白菜是很多家庭的传统与习惯，而且每家的储备量不小，再加之白菜的价格低廉，更是百姓储备过冬菜品的最佳选择。这样就给白菜带来了巨大的市场需求量，所以对于白菜的生 产机械化与自动化将会给白菜的带来很大的经济效益和生产收益。 对于白菜栽植机械的研究将是白菜机械化生产的一个新的阶段，将白菜种子进行集中和规范式的种植，通过密集化的种植方式使白菜种子迅速而且健康的生长为白菜苗， 2 再通过对白菜苗的筛选，将健壮的，长势优良的白菜苗进行下地栽植，一方面避免了直接播种时产生的育种不良的问题，另一方面由于是选用进行筛选的白菜苗进行栽植，提高了成活率而且由于是选用健壮的白菜苗所以白菜长势会格外的好。白菜栽植机的研究既会解决白菜播种过程时出现的问题而且在选择苗体时，被筛选出的不良苗体也可当小白菜食用，这样就又增加了白菜生产过程中的经济效益。所以白菜栽植机的研究就有了其长远的实际效益。 2、国内外对于白菜栽植机的研究现状 白菜的种植一般都采用的是直播种植，首先通过选用优良的品种进行育种，育种后在适宜的播种期进行播种，然后通过合理的田间管理和肥水管理使白菜进行健康的生长，期间要进行菜田覆盖和病虫害的防治。这就是白菜种植的一般生产过程。对于白菜的移栽技术则是个新的领域，有待于更广泛和深入的研究。 国外移栽机主要用来移栽甜菜、蔬菜、烟叶等。国外 30 年代就出现了手工喂苗的移栽机具， 50 年代研制出多种不同 结构形式的半自动移栽机，到 80 年代，半自动移栽机已在生产中广泛使用。 70 年代末， B K Huang 等发明了适合自动移栽的空气整根育苗技术，并以此为基础提出了钵苗移栽的系统方案，设计了精密苗盘播种机和自动移栽机。这种移栽机能移栽多种农作物，通用性好。我国 70 年代开始研制裸根苗移栽机，最早用于甜菜移栽， 80 年代研制成半自动蔬菜移栽机。同时也从国外引进了多种适合于移栽蔬菜、烟叶、甜菜等经济作物的移栽机械，但均因育苗技术落后，配套性能差，以及机具本身性能不稳定和生产率低等原因，都未得到推广使用。 基于国内外的关于移 栽机械的研究状况，并根据本次毕业设计的要求，由于水稻插秧机工作形式与本次设计的目的相似，故将以水稻插秧机为原型进行白菜移栽机的研究与设计。 3 参考文献 1东洋 PF455S 手扶式插秧机主要技术参数 J. 南方农机 , 2006,(01). 22ZZ-6A 型机动式水稻插秧机 J. 广西农业机械化 , 2005,(06). 3.中国农业机械化科学研究院 .农业机械设计手册（上册） . M.1984,（ 04） . 4 姜明海 ,李孝存 ,邹振萍 . 龙江 2ZT403 型手扶式机动插秧机分插机构的设计及运动分析 J. 农机化研究 , 1999,(02). 5“富来威 ”2Z-455 型机动插秧机 J. 浙江农村机电 , 2006,(05). 6 燕明德 . XDNZ630 型水稻高速插秧机 J. 当代农机 , 2006,(04). 7 张琳 ,吴华聪 . 我省水稻机动插秧机的机型选择 J. 福建农机 , 2002,(01). 8 廖兴才 . 东洋 PF455S 插秧机的使用与保养 J. 福建农机 , 2006,(04). 9 王仲锋 , 蔡珂 (王名 ). 插秧机匀插的措施 J. 农机使用与维修 , 2005,(01) 10 熊益民 . 机动插秧机的应用与推广 J. 南方农机 , 2005,(01) 11 王慧如 . 对我省插秧机研究方向的探讨 J. 农机化研究 , 1986,(04) 12 季浩民 , 吴建华 , 秦建国 . 着力实现 “五个到位 ”加快插秧机推广跨越式发展 J. 江苏农机化 , 2005,(01) 13 邓立平 . 2Z-455 手扶步进式插秧机 J. 湖南农业 , 2006,(05) 14 日本开发新型无人插秧机 J. 南方农机 , 2004,(05) 15 张爱群 . 日本插秧机发展动态 J. 机电产品市场 , 1999,(01) 16 李宝筏 , 任文涛 , 刘亮 . 小型插秧机开发研究 J. 农业机械化与电气化 , 1996,(04) 4 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 本课题要研究或解决的问题和拟采用的 研究手段（途径） 1、 白菜移栽机的设计 本次设计的白菜移栽机为了设计简单和保证可靠度，尽量使用简单的机械机构进行运作，选用单行作业进行工作，在呀既减少工作量又设计起来简单可行。 首先要进行开沟器的设计，要保证有足够的开沟深度和对地面的仿形功能，同时在设计过程中还要使开沟器有调节机构，以便在工作过程中可以对开沟深度进行调节。其次要有一定的开沟宽度，保证后续功能的正常应用。 对于栽植臂的设计是本设计的难点，由于白菜苗含水量大且韧性差，所以在移栽时容易伤苗，在设计过程中要使白菜苗得到很好的保护。同时要有最佳的速 度与运动轨迹，保证分插机构的准确性和可靠性。既要保证准确的株距，还要保证白菜苗的直立度。在移栽过程中要保证较低的漏栽率和重栽率。其中最为复杂的是要保证零速度抛苗，这是选用分插机构的首要前提。 覆土与压实机构是确保白菜苗有良好直立度的关键部件，在保证良好直立度的前提下还不能伤苗，在栽植过程结束后还能达到整理土壤表面的效果。 对于发动机以及传动机构的设计则根据具体情况进行适当的选择与设计。因为土地状况和配重不同选择的要求，尽量选用马力大的发动机。以便顺利完成预期的目的。 2、 研究方法 首先通过对白菜以及其蔬菜的幼苗 进行分析和测绘，获得幼苗的数据信息，根据所获得的实际数据进行分析，构思合理的分插机构，进行试验。 由于没有实际的白菜移栽机械进行实际测试与比照，本次设计以水稻插秧机为原型进行设计，由于其工作原理以及运动方式相似所以通过比对以及试验来进行对白菜移栽机的研究设计。一方面通过对水稻插秧机的不断优化来满足白菜移栽机的要求，另一方面利用实验数据，以三维软件为媒介对白菜移栽机的工作过程进行模拟，最终获得理想的设计方案。 3、 研究中遇到的问题 开沟器的仿形机构不能准确和完美的达到预期的目标，需要进行频繁的试验来对实际的工作状 况进行模拟，最后采用最简单和使用的仿形机构。 栽植臂运动过程中需要整合速度和运动轨迹，对于数据采集要求严格，并能应用三 5 位软件对实际运动效果进行模拟，需要大量时间反复试验，由于试验