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摘 要
本文所设计的新型型制钵机是用来生产在农业生产中广泛使用的育秧钵。育秧钵的钵体由配有各种肥料的土壤做成圆柱状，上端有一凹孔，用来播种种子。用育秧钵进行育苗和移栽，能够保证种子有足够养料以及种子成苗后可以方便的移栽到田间，种子发芽率、成活率高，苗体强壮且防虫害。
新型制钵机，吸取了前人研究成果的精华，与手工制钵和过去的制钵机不同的是，ZBJ1000型制钵机具有生产率更高，结构更简单，操作更方便，基本实现自动化，性价比高等优点；提高了生产效率并可实现大规模生产，可以保证秧苗早育、早熟、早上市，同时还能节约劳动力、种子、肥料、农药等。
本文从新型制钵机的工作原理、运动协调、总体结构、运动和尺寸等多方面进行了说明和分析。
关键词 制钵机； 育秧； 运动分析； 营养钵
Abstract
New earthen bowl machine ,which is designed in this text ,is used to produce the seedling bowl ,which is very popular in the agricultural produce .The seedling bowl is made as a cylinder by the nutritional soil ,which consists of all kinds of fertilizer .And there is a cave pit in the top of the bowl , which is the very hole we put the seedling in .Growing and transplanting the seeds in this bowl can make sure the seeds have enough time and nutrition to grow with ,high germination rate ,high survival rate ,strong and anti-pest.
New earthen bowl machine ,differently from the former machine ,has lots of benefits just like :higher production ,easier structure ,more convenient handling ,automation and economy .Besides it can realize the earlier growth ,earlier maturity ,earlier on market , and it can economy labor force ,fertilizer and agrochemical at the same time.
This text is going to introduce the New earthen bowl machine about its structure ,motion ,work principle and size.
Keywords earthen； bowl machine； nursery； kinematical analysis； bowl
目 录
摘 要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 国内发展概况 1
1.2 国外发展状况 1
1.3 制钵机的应用前景 2
第2章 制钵机的构成 5
2.1 工作机构完成的主要工作过程： 5
2.2 传动机构 5
2.3 机构的方案比较及选择 6
2.3.1 制钵压钵、送钵执行机构的方案比较 6
第3章 铺土机构设计及参数要求 8
3.1 铺土机构设计 8
3.2 打孔机构的设计 8
3.21 打孔机构设计参数及要求 8
3.22 打孔机构设计 8
3.23 打孔机构液压缸的设计 8
3.3 液压缸筒厚和外径的确定 10
3.4 液压缸工作行程的确定 10
3.4.1 播种机构设计参数及要求 10
3.4.2 播种机构设计 10
3.4.3 播种机构液压缸的设计 12
第4章 脱模机构和传动机构设计 14
4.1 压实和脱模机构的设计 14
4.1.1 压实和脱模机构设计参数及要求 14
4.1.2 压实和脱模机构设计 14
第5章 电动机功率和轴径的选择 15
5.1 传动比的确定 16
5.2 蜗杆和蜗轮的结构设计 16
5.2.1 传径动直齿圆柱齿轮的设计 17
5.2.2 径向蜗形凸轮的设计 19
5.3圆锥齿轮设计和校对 21
结 论 23
致 谢 24
参考文献 26
附录1 27
附录2 29
附录3 31
附录4 35
附录5 36
附录6 37
附录7 38
第1章 绪 论
1.1 国内发展概况
我国对农作物机械化育苗移栽技术的研究早在20世纪50年代末至60年代初已经开始，但当时人们只看到育苗移栽的好处和效率，忽视了经济效益，更没有科学地分析育苗移栽机械化生产过程中的多种技术难题。近年来，人们对育苗移栽技术有了进一步认识，开始对其重视起来。然而，由于我国地域辽阔，自然条件千差万别，各地的生产条件和环境各不相同，加之各地经济发展水平不一致，所以到现在为止，总体上基本于一种小规模手工操作状态。如四川、贵州等地由于土地连片面积小，实现大型机械化移栽有一定的困难，因此多采用单家单户式的土块育苗、人工栽植方式;而东北等大型农场多采用工厂化营养钵育苗和机械化栽植工艺。目前，“机械化制钵机的研制”课题被国家科委列入“九五”攻关项目，已研制出2ZBJ-50型机械化制鉢机，能实现制钵过程机械化操作，制造出的营养钵体能够满足玉米、棉花等经济作物的移栽要求。总的来说我国制钵机的研制与开发有了较大发展。目前，我国在这方面的研究也很多，并且有越来越多的适应性和更广的机型正在研究中心或已研制出来，将能更好的为国民生产发展作贡献。
1.2 国外发展状况
20世纪初期，欧洲一些国家开始大量种植蔬菜和经济作物，出现了早期的近代秧苗栽植机具。这些机具仍为手动栽植，只是减轻了栽秧者肢体反复屈伸的繁重劳动；到20世纪30年代后期，出现了栽植机构或栽核器代替人工直接栽秧，使送秧入沟过程实现了机械化；自20世纪50年代开始，欧洲国家开展作物压缩土钵育苗及移栽的生产技术研究，研制出多种不同结构
型式的半自动移栽机和制钵机；至20世纪70年代，前苏联蔬菜栽植机械化水平为58%，国营农场已达67%；到20世纪80年代，半自动移栽机已在西方国家的农业生产中广泛使用，制钵育苗和移栽已形成完整的机械作业系统，实现了各种机械配套使用。到目前为止，作物压缩土钵成型、钵上单粒精密播种和相应的自动化移栽设备在技术上基本达到了完善，亦广泛应用于实际生产。欧洲的几个主要国家(如法国、德国、荷兰、西班牙、丹麦等)大部分的蔬菜生产和几乎全部的大地花卉生产都采用育苗移栽生产工艺。据调查，10年前美国加利福尼亚州的色拉蔬菜一结球葛芭大约99%采用露地直播，现今移栽面积比例已接近20%。农场蔬菜种植户认为购买商品苗较露地直播生产成本大约增加20%。但采用移栽的蔬菜种植密度有保证、产量可增加20%，更主要的是移栽蔬菜长势整齐，便于机械化收获。
1.3 制钵机的应用前景
(1)机械化育苗的发展促进了种植制度的改革和进步机械化育苗技术的发展促使作物移栽种植面积增加，露地直播面积减少。种植者认为:购买商品苗直接定植，虽然较露地直播约增加成本20%左右，但是可实现管理规范化，而且种植密度有保障，节省劳力，能增产20%，作物生长整齐一致，便于机械化作业和采收。
(2)发展机械化商品苗是设施园艺发展的必然趋势“九 五 ” 以来，我国各地都在积极调整种植结构，发展适度规模种植，引进先进科技成果，加强科技投入，提高市场竞争力。这种形势给机械化育苗和秧苗商品化生产带来新的契机和发展机遇。目前全国从事轻基质育苗的生产商有近百家，但育苗的经营规模普遍偏小，商品苗销量超过千万株的几乎空白(王耀林，2000)。在国外，育苗公司承担着商品苗的培育及运输，这极大地方便了种植农户，同时也体现了大农业生产的专业化。机械化育苗的诞生，推动了育苗业的发展，使蔬菜育苗生产进一步走向了专业化和商品化，经营规模越来越大。
(3)发展机械化商品育苗是历史的必然，我国有4000万个蔬菜种植农户〔田吉林，2000)。他们所用的菜苗大多数采用自育自用。由于劳动力素质不高，设施简陋，育苗方法和手段落后，一方面导致种子浪费，另一方面质量不能保证，不利于集约化管理和提高蔬菜质量，而机械化育苗能克服以上不足。我国蔬菜苗的年需求量是4000多亿株(田吉林，2000)，发展商品苗具有巨大的市场潜力。从国外的发展历程看，要想使我国的蔬菜育苗形成一个产业，靠传统的土法育苗、塑料钵育苗是不行的，因为无法完成远距离运输和机械化移栽。另外，随着蔬菜生产市场化、销售化体系的建立，季节差价越来越小，人们对依靠栽长龄大苗、解决早熟、提高效益的观念逐渐淡化。而机械化育苗根系活力好，缓苗快，能获得较长的采收期和更高的产量，适应我国设施园艺快速发展的需要，前景广阔，是发展的必然方向。
移栽机的研究开发必须与育苗技术相结合。移栽机与栽培方式、育苗方式等不配套，农艺与农机工程技术缺乏有机结合，育苗设备与移栽机械未达到协调发展，不能充分发挥移栽机械的效率。过去30年，我国研制的各种移栽机没有能够推广的主要原因之一就是移栽机械与育苗技术脱节，移栽机与所育钵苗不配套，如果这个问题不解决，国产移栽机就难以推广。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相同，但是，国外的移栽机与育苗技术已成为一体，密不可分，因此能应用广泛。
钵体的紧实度是营养钵的机械性能，可以用钵体容量和钵体强度来评价：合适的钵体紧实度应在满足钵苗生长要求的前提下，达到机械化移栽的紧实度要求。营养钵的大小首先要满足农艺的要求即根据钵中所带的营养成分能保证幼苗在育苗期间生长的需要确定营养钵的最小体积。根据试验,营养钵的体积应大于20cm。其次要综合考虑机械适用性、用土量等多种元素。而营养钵的形状，主要应满足移栽机作业的要求。此外，营养钵的成分、含水率、压实强度应同时满足农艺和机具的要求。本课题采用圆柱形钵体，其中钵体规格为（直径×高）：Φ30×30mm。则营养钵的体积为： (1-1)
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