棉花移栽机的研究设计【含29张CAD图纸和机械毕业论文】

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 目   录
摘要  ………………………………………………………………………………… 1
1   前言  …………………………………………………………………………… 2
2   移栽机械的国内外现状………………………………………………………… 3
3   设计方案的选择 ………………………………………………………………  4
3.1 钳夹式移栽机………………………………………………………………… 4
3.2 链夹式栽植机………………………………………………………………… 4
3.3 挠性圆盘移栽机……………………………………………………………… 4
3.4 吊篮式移栽机………………………………………………………………… 4
3.5 导苗管式移栽机……………………………………………………………… 5
3.6带式栽植机………………………………………………………………………5
4   机具的机构特点………………………………………………………………… 6
4.1整机机构特点……………………………………………………………………6
4.2主要技术参数……………………………………………………………………6
4.3主要工作部件的结构特点及作用………………………………………………7
4.3.1  地轮……………………………………………………………………7
4.3.2  开沟器…………………………………………………………………7
4.3.3  镇压轮…………………………………………………………………7
4.3.4  覆土器…………………………………………………………………7
4.4设计棉花移栽机械的原理………………………………………………………8
4.4.1 零速原理…………………………………………………………………8
4.4.2 栽植机械的结构设计……………………………………………………8
5    地轮轴的校核………………………………………………………………… 10
6    设计时间的安排……………………………………………………………… 13
7    结论和总结…………………………………………………………………… 14
8   谢词……………………………………………………………………………14
主要参考文献、资料…………………………………………………………………15

棉花移栽机的研究与设计
                       杨武
                        （山东技师学院）

摘要:根据作物育苗移栽的农艺要求，在分析了国内外众多移栽机的基础上优化设计了适合棉花营养钵育苗移栽的的关键部件，并通过作业效果调查，分析研究了机械栽苗的一般规律，找出了影响栽苗效果的若干因素，确立了主要的工作部件的参数选择

关键词：移栽机  营养钵  棉花

     Research and design of the cotton
transplanting machine
Yang Xianwu
(Shan Dong University of Technology)

Abstract: According to the requirement for agronomy transplantation to grow seedlings ,we have found a good method to the ones that are suitable for the cotton nutrition earthen bowl and grow seedlings and transplant in optimization design on the foundation of analyzing  numerous transplanting machines both at home and abroad ,and through the investigation of  the result of the homework, we have analysed and researchd the universal law of the plant shoots in machinery and found some factors that affect the result of plant shoots,and have established the parameter of the main  part of the machine.

Key words :  transplantation   nutrition bowl   cotton

1、引言
我国是棉花种植大国，无论是种植面积还是单位面积产量，都位于先进植棉大国的前列。20世纪90年代，我国年平均植棉面积达550万公顷，居世界第一位；皮棉总产450万吨，单产亦位居世界棉花高产国家的前列。与先进植棉大国相比，我们的棉花生产方式落后、经营规模小、劳动生产率低、生产成本比较高。我国平均生产50千克皮棉的用工量为30－40个工日，而美国只要0.5个工日。同样等级的皮棉，国产棉每吨进厂价要比进口棉高出2000多元。由于进口棉价格低，造成国产棉库存急增，储备量过大，国家每年为此付出的财政补贴高达数拾亿元。加入WTO以后，棉花及其制品还将进一步市场化、国际化。此外，由于我国面临着可耕土地逐年递减、人口迅速增加和粮食需求不断增长的形式。同时，由于生态平衡不断遭到破坏、干旱日趋严重，使一些地区不得不把提高农业产量作为农业发展战略中的一个重要目标。面对形势，围绕节本增效，建立技术、资金、信息密集的现代化棉花生产体系已成为当务之急。其中包括不失时机地推广适用的棉花生产机械化技术。例如棉花移栽机的推广。
棉花移栽的优点主要体现在以下几个方面：
(1) 有利于培育壮苗和实现全苗密植。缺苗断垄和弱苗迟发是棉花生产上一直存在的重要问题，实行营养钵育苗塑膜覆盖后，由于塑膜的透光性较好，可迅速提高苗床温度，加之苗床内水分适宜，满足了种子发芽出土的需求，从而有效地克服了早青低温干旱或低温高湿对播种保苗带来的不利影响。苗床内水分适宜，满足了种子发芽出土的需求，从而有效地春服了早青低温干旱或低温高湿对播种保苗带来的不利影响。苗床内播期可提早20~30天，不仅实现了棉苗早、全、齐、匀、壮、还有效地延长了生育期，为以后棉花早发早熟奠定了基础。移栽时可按计划行株距栽苗，实现了全苗密植，有效地解决了直播棉存在的出苗不易、保苗也难的问题。
(2) 有利种植制度改革。作物育苗移栽能提前播种育苗、增加有效面积、延长生长期保证按时成熟，移栽的作物根系发达、茎杆粗壮、成熟一致抗倒伏、产量高。黄河流域的两熟棉区，大多实行麦棉套种。由于麦棉共生期长，争水、争肥、争光矛盾十分突出，棉花难于实现全苗早发，常易造成晚熟晚产。棉花实现麦行套栽，既缩短了麦棉共生期，又延长了棉花生育期，因此，棉花产量可比麦行套种增产2~4成。
　　同样，在长江中下游地区，麦子，油菜均为满幅种植，不预留棉行。麦、油收获后，通过移栽棉花的方法，实现了提高复种指数，一地两收，麦棉、油棉双增产，大大提高了农民的经济收入。
(3) 有利于增强棉花抗逆力，盐碱为害。是盐碱地植棉的主要障碍。黄河流域棉区的次生化盐碱地和沿海盐渍土，采用棉花育苗移栽后，克服了直播播种保苗困难和棉苗晚发晚熟问题，实现了全苗密植和棉苗早发早熟，棉花的抗逆力提高，产量增加了2~3成。因此，棉花已成为改良利用盐碱地的先锋作物。
长江流域的稻棉轮作区，由于稻茬土性较冷，土质透气性较差，第一年播种棉花很难出苗，而且迟发晚熟。采用育苗移栽能够有效地解决直播棉难于保全苗和棉棵迟发晚熟带来的产量低、品质差等问题。
(4)有利于提高农作物的产量，有利于提高土地的复种指数，有利于减轻农民的劳动强度，提高工作效率，同直播相比，有着无可比拟的优势。
（5）避开春旱或秋冻，改套种为移栽，解决套种机械化收获困难的问题等，并且机械移栽的行距、株距和深度一致，质量稳定可靠。
（6）在北方，棉花经过育苗移栽之后，生育器增长，产量增加，经济效益显著，这是众所周知的。但是人工栽苗存在着保苗率低、栽植均度差和成活率低等缺陷，不能完全发挥出玉米育苗移栽后产生的巨大增产优势，另外巨大的劳动强度也使那些棉花种植户难以忍受，为实现棉花育苗移栽规模化，必须实现机械化。
2、移栽机械的国内外现状
我国在旱地栽植机械方面的研究开发工作始于六十年代，七十年代开始研制裸根苗移栽机，最早用于甜菜移栽，八十年代研制成半自动蔬菜移栽机。近几年来，随着育苗技术的发展以及劳动力成本的上升，推动了栽植机械的研制开发工作，又出现了新的栽植机械。但从总体上讲，目前我国研制使用的移栽机械都是半自动式的，全自动移栽机械因结构复杂，成本高而处于研究起步阶段。
目前国内主要采用人工移栽的方法，根据使用的移栽工具不同主要有扎孔移栽法、鸭嘴移栽器移栽法、垄上开沟法和穴栽法等。无论何种人工移栽方法，都存在劳动强度大、生产效率低、移栽质量不能保证等问题。我国是个棉花种植大国，棉花生产在国民生产总值占着相当重要的作用，但由于上述原因使得广大农民朋友失去了种植棉花的积极性，对我国的经济造成了一定的损失。国外已广泛采用机械化移栽方法，如钳夹式移栽机、吊杯式移栽机和导苗管式移栽机。所以虽然国外农民比较少，但是他们却能够大量种植棉花，实现利润增值的目的。尽管当前我国对移栽机的研究设计投入了大量的人力和物力，进行了大量的研究，也研制出不少机型，如中国农业大学研制的2ZDF型导苗管式移栽机，黑龙江农垦科学院研制的2Z-2型玉米移栽机，山东泰安研制的2ZM-2型和2ZM-2A1型棉花移栽机，黑龙江农业机械科学院研制的2ZX-2型悬挂式秧苗移栽机和2YZ-1型烟苗移栽机及四川研制的2ZYS-4型油菜移栽机等，但型号繁多，形式各异，没有统一的标准，“三化”程度低，甚至钵型也各不相同，不便于育苗移栽技术的发展。另一方面，目前移栽机的机型和技术都不很成熟，都存在着诸如栽植手劳动强度大、作业速度满足不了农艺要求、机具可靠性以及育苗、配水等措施不配套等问题，从根本上限制了该技术的进一步推广与应用。
国外本世纪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型式的半自动移栽机和简易制钵机，到80年代，半自动移栽机已在生产中广泛使用，制钵机已成系列。十多年来，又研制出多种全自动移栽机，使育苗过程实现机械化·工厂化和设施化。
事实上，目前国内研制的部分移栽机在性能方面与国外目前广泛采用的移栽机的性能几乎机同，但是，国外的移栽机与育苗技术已成为一体，密不可分，因此应用广泛。移栽机的研究开发应当仍以半自动为主，半自动移栽机尽管栽植速度不快，还需要一定的辅助工，但是它结构简单、价格低、适应性好、使用方便，适合我国国情。移栽机研究开发不应当单纯追求自动化和高速度。事实上，目前发达国家的移栽机也是以半自动化机型为主，全自动化仍然处于研究开发阶段。国内移栽机械目前研究开发的重点，仍应放在半自动机型方面，形成标准化、系列化和规格化，以满足农业生产的不同需要。许多作物的移栽要求比较特殊，需要开发专用移栽机，国内在这方面存在空白。另一方面，应当注意移栽机的通用性，一机多用，提高移栽机的利用率。降低移栽机成价格，必须充分发挥现代大工业的特点，选择性能优异的产品，进行批量生产，降低移栽机成本。
3、设计方案的选择
移栽机械是育苗技术的关键设备。只有移栽技术过硬，才能降低制造成本，成本降低了才有可能使移栽机械得到普及。我国在70年代中期就研制了第一台玉米移栽的机械之后继续投入大量的精力和人力。又开发和引用了多种适用于蔬菜，棉花，玉米，甜菜等经济作物的栽植机械，但均因为育苗技术太落后，配套性能差，综合效益低等原因，均未得到推广应用。
近几年来，随着育苗技术的发展以及劳动力成本的上升，推动了栽植机械的研制开发工作，又有多种新型栽植机的出现。但从总体上讲，目前我国研制使用的移栽机械都是半自动式的。全自动的移栽机因结构复杂，成本高，而仅处在研究起步阶段。而从国外进口的移栽机械又由于和中国的农业大环境不能够很好的融合而没有得到认可。所以为了推广棉花的种植，提高农民种植的积极性，就必须有一种价格既经济又能够大大降低农民的劳动强度的移栽机的出世。为此，我们可以从国内外现有的移栽机入手，取其精华，优化设计。
归纳起来，我国研制的或使用的半自动的移栽机及国外的移栽机不外乎有以下几种结构形式：
3.1钳夹式移栽机
依靠人工将秧苗喂入到在转动轮上的钳夹，秧苗被夹持着强制性随着转动，到达苗沟时，钳夹张开，将秧苗插入到土层之中。随着秧夹的