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链轮43 直径35A3.dwg

棉花移栽机的研究设计【农业机械】【29张CAD图纸+毕业论文】

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棉花移栽机的研究设计【农业机械】【29张CAD图纸+毕业论文】.rar

链轮43 直径35A3.dwg---(点击预览)

链轮43 直径20A3.dwg---(点击预览)

链轮17 直径20A4.dwg---(点击预览)

链轮15 直径20A4.dwg---(点击预览)

覆土板连接柄A4.dwg---(点击预览)

覆土器部装A3.dwg---(点击预览)

覆土器连接板A3.dwg---(点击预览)

装配图A0.dwg---(点击预览)

直径40轴承座A3.dwg---(点击预览)

直径25轴承座A3.dwg---(点击预览)

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棉花移栽机的研究设计论文.doc---(点击预览)

开沟器部装A3.dwg---(点击预览)

开沟器连接柄A4.dwg---(点击预览)

40轴承盖1A4.dwg---(点击预览)

20闷盖A4.dwg---(点击预览)

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关键词：: 棉花移栽机研究设计农业机械 cad图纸毕业论文

资源描述：

棉花移栽机的研究设计

16页 10000字数+说明书+29张CAD图纸【详情如下】

20轴承盖A4.dwg

20闷盖A4.dwg

40轴承盖1A4.dwg

40轴承盖A4.dwg

40闷盖A4.dwg

CAXA制图.rar

主机架A2.dwg

任务书.doc

单个覆土板A4.dwg

右挡板A4.dwg

吊杯A4.dwg

吊杯部装A3.dwg

地轮轴A3.dwg

小论文.doc

左挡板A4.dwg

开沟器A3.dwg

开沟器连接柄A4.dwg

开沟器部装A3.dwg

棉花移栽机的研究设计论文.doc

目录.doc

直径25轴承座A3.dwg

直径40轴承座A3.dwg

装配图A0.dwg

覆土器连接板A3.dwg

覆土器部装A3.dwg

覆土板连接柄A4.dwg

轴2A4.dwg

轴3A3.dwg

轴4A4.dwg

钵苗架A3.dwg

链轮15 直径20A4.dwg

链轮17 直径20A4.dwg

链轮43 直径20A3.dwg

链轮43 直径35A3.dwg

QQ截图20150323105822.gif

QQ截图20150323105936.gif

钵苗架A3.gif

地轮轴A3.gif

吊杯部装A3.gif

覆土器部装A3.gif

覆土器连接板A3.gif

开沟器A3.gif

开沟器部装A3.gif

链轮43 直径20A3.gif

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直径25轴承座A3.gif

直径40轴承座A3.gif

轴3A3.gif

主机架A2.gif

装配图A0.gif

棉花移栽机的研究与设计

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

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

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

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。随着秧夹的转动，秧苗和秧夹就会被分开，于是秧苗被栽植到土壤中。这种机械的结构简单，株距和栽植深度稳定，但作业速度低，一般为30～45株/分，而且容易夹伤秧苗，栽植的秧苗容易倾倒和被土壤埋没。这种机型由于栽植速度慢而没有得到推广应用。

钳夹式移栽机典型代表是1979年山西省运城地区农机所研制的2ZMB-2型钵苗移栽机。

3.2链夹式栽植机

工作原理与钳夹式移栽机相似，栽植部件安装在环形链条上，秧苗由人工喂到链夹上，由链夹将秧苗栽植到土壤中。由于只改变了传动方式，因此其性能与钳夹式移栽机相同。

如黑龙江省农垦科学院2Z-2型玉米钵苗移栽机。

3.3挠性圆盘移栽机

此移栽机的主要特点是夹持秧苗可以不受钳夹或链夹数量的限制，因此对株距的适应姓能好。人工将秧苗放置到两片可以变形的挠性圆盘内，由圆盘的转动将秧苗栽植到土壤中，完成栽植过程。圆盘一般采用橡胶材料制成，结构简单实用，但株距和栽植深度不稳定，也容易出现埋苗。同时，挠性圆盘的受命较短。如农科院农机所的2ZT-2型纸筒甜菜移栽机。

3.4吊篮式移栽机

吊篮式移栽机主要适合钵苗移栽，由人工将钵苗放入到型如吊篮式的栽植爪内，栽植爪随着机构转动，当快要到达投苗点时，栽植爪开始被强制性打开，钵苗开始脱落，在拖拉机的前进速度和钵苗的下落速度的合成速度在水平方向等于零时，钵苗开始被定点栽植（当然，这种现象只可能在理论上实现，我们所要做工作原理：

工作时，由拖拉机后轮（1）驱动，带动后面的机构前行，同时，地轮（3）在驱动力的作用下转动，带动和地轮（3）同轴的链轮，然后此链轮带动链轮43（5）转动，同链轮43同轴的链轮15被迫转动，继而将力传给链轮17（6），于是放有棉花钵苗的吊杯（10）在链轮（6），链轮（7）和链轮（8）的共同作用下转动。当到达图示位置时，吊杯在强制力的作用下打开，将钵苗放入由开沟器（9）开出的沟内，随后在覆土器（11）的作用下钵苗被固定，然后在镇压轮（12）的作用下，钵苗被牢牢压实，完成栽植工作

为使结构简单，在工作过程中，由坐在座位（4）上的人将放在钵苗架（2）上的钵苗放到吊杯里面。根据拖拉机的速度和链条的长度，将吊杯设计成共六个均匀分布在链条上。

4.2 主要技术参数

作业行数 1行、2行

挂接方式悬挂式

配套动力 8.8KW轮式拖拉机

行距 60——100 cm（可调）

株距 35cm

送苗方式人工送苗6、设计时间的安排

第一周进行资料的收集，并初步完成超过5000字符的外文资料的翻译工作；

第二周进行相关机具的参观和调研，以及相关资料的整理；

第三周至第五周提出相关的技术方案并进行论证和关键部件的

模拟试验来验证方案，并确定方案

第六周至第十四周进行结构设计并且完成3张0#图纸的绘制;

第十五周至第十六周撰写15000字符毕业论文；

第十七周毕业答辩

7、结论和总结

在老师的悉心指导和严格要求下，通过近四个月来对毕业课题的深入研究，我们掌握了棉花移栽机械的设计原理和步骤，同时也对自己所学的专业知识有了更深一步的认识。本着降低农民移栽时的劳动强度和尽量提高工作效率的目的，我们设计出了一套完整的棉花移栽机械，通过理论分析，该机具基本能够满足使用要求。但由于这是作者的第一次设计，难免存在不足，这些将在以后的设计和研制过程中得到完善。

8、谢词

本文是在老师的悉心指导下完成的，在论文的选题、论证及完成过程中，导师都倾注了辛勤劳动和大量心血，在此向两位导师表示最衷心的感谢。导师严谨的治学态度、实事求是和一丝不苟的优良作风将使我终生受益。

在机具的设计试验中，得到了山东技师学院老师们的大力支持和帮助，在此表示诚挚的感谢！

同时也要感谢同组的其他的设计同学，在近四个月的毕业设计中，通过和他们互相探讨，互相研究，使我对大学四年所学的基础课程得到了进一步的巩固和加深，从而让我对以后的研究充满了信心和兴趣。

主要参考文献

【1】李其昀，汪遵元双输送代式栽植器的试验研究《农业工程学报》

1997 13（3） 124－127页

【2】《我国棉花营养钵移栽机械现状与发展趋势》，夏俊芳·王树才·许绮川，

中国农机化，2002年第1期，36～37

【3】封俊，顾世康，曾爱军，宋卫唐，刘亚佳，胡鸿烈导苗管式移栽机的试验研究(1) 《农业工程学报》1998 14(1) 103-107页

【4】封俊，顾世康，曾爱军，宋卫唐，刘亚佳，胡鸿烈导苗管式移栽机的试验研（2）《农业工程学报》1998 14（2）73－77页

【5】封俊，顾世康，曾爱军，宋卫唐，刘亚佳，胡鸿烈导苗管式移栽机的试验研究（3）《农业工程学报》1998 14 (3)

【6】封俊，顾世康，曾爱军，宋卫唐等夏玉米免耕覆盖移栽的试验研究《农业工程学报》2000 16（3）

【7】孙学振，施培，张红，周治国棉花育苗移栽页地膜覆盖高产栽培技术研究进展《中国农学通报》 1999 （2）

【8】北京市农业机械研究所悬挂4行玉米移栽机《农机情报资料》1974 （1）

【9】宋卫唐，2ZDF型半自动导苗管式移栽机《农业机械》1999 11 29

【10】邱宣怀主编机械设计（第四版）高等教育出版社 2001

【11】王兰美、刘衍聪主编现代工程制图高等教育出版1999

【12】中国农业科学研究院编农业机械手册机械工业出版社 1998

【13】R.L.Norton,Design of Mechinary, McGraw-Hill,New York,1992

【14】B.Paul,in: Kinematics and Dynamics of Planar Machinery,Prentice-Hall,New, Jersey, 1981

内容简介：: 毕业设计（论文）任务书山东技师学院院（系）机械设计制造专业棉花移栽机的研究与设计课题组学生姓名杨武班级技师043 学号 200463121 课题名称棉花移栽机的研究与设计、题目的目的和要求：本课题的主要目的是研制一种棉花移栽机械，使其能够大大降低农民的劳动强度，提高劳动生产效率和农民种植棉花的积极性，从而使棉花种植得到普及。在设计过程中，一切从农民的角度的出发，力求设计简单实用，尽量降低制造成本，满足广大农民的需求。并且在吸收和借鉴国内外移栽机优势的前提下，设计出一款合理的样机。、设计技术要求与数据（或论文主要内容）：要求学生设计一款能够和泰山12或泰山25拖拉机相配合的移栽机，该机具应结构简单，实用性强。为提高此种移栽机的通用性，要求设计时多采用标准件，并且能够在一定范围内对移栽机的行距和株距进行微调。棉花钵苗的基本形状为一40mm的圆柱体，高约为80mm,行距为60100mm，株距为35mm左右、设计（论文）工作起始日期：自二 O 6 年二月十四日起，至二 O 6年六月十五日止、进度计划与应完成的工作：第一周进行资料的收集，并初步完成总共大约5000字符外文资料的翻译工作；第二周进行相关机具的参观和调研，以及相关资料的整理；第三周至第五周提出相关的技术方案并进行论证和关键部件的模拟试验来验证方案，并确定方案第六周至第十四周进行结构设计并且完成3张0#图纸的绘制;第十五周至第十六周撰写约15000字符的毕业论文；第十七周毕业答辩、主要参考文献、资料：【1】李其昀，汪遵元双输送代式栽植器的试验研究农业工程学报1997 13（3） 124127页【2】我国棉花营养钵移栽机械现状与发展趋势，夏俊芳王树才许绮川，中国农机化，2002年第1期，3637【3】封俊，顾世康，曾爱军，宋卫唐，刘亚佳，胡鸿烈导苗管式移栽机的试验研究(1) 农业工程学报1998 14(1) 103-107页【4】封俊，顾世康，曾爱军，宋卫唐，刘亚佳，胡鸿烈导苗管式移栽机的试验研（2）农业工程学报1998 14（2）7377页【5】封俊，顾世康，曾爱军，宋卫唐，刘亚佳，胡鸿烈导苗管式移栽机的试验研究（3）农业工程学报1998 14 (3)【6】封俊，顾世康，曾爱军，宋卫唐等夏玉米免耕覆盖移栽的试验研究农业工程学报2000 16（3）【7】孙学振，施培，张红，周治国棉花育苗移栽页地膜覆盖高产栽培技术研究进展中国农学通报 1999 （2）【8】北京市农业机械研究所悬挂4行玉米移栽机农机情报资料1974 （1）【9】宋卫唐，2ZDF型半自动导苗管式移栽机农业机械1999 11 29【10】邱宣怀主编机械设计（第四版）高等教育出版社 2001【11】王兰美、刘衍聪主编现代工程制图高等教育出版1999【12】中国农业科学研究院编农业机械手册机械工业出版社 1998【13】 R.L.Norton,Design of Mechinary, McGraw-Hill,New York,1992【14】 B.Paul,in: Kinematics and Dynamics of Planar Machinery,Prentice-Hall,New, Jersey, 1981指导教师：教研室主任二 6 年六月十五日毕业设计论文设计：杨武指导老师：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。但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。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，为以后棉花早发早熟奠定了基础。(2) 有利于增强棉花抗逆力，盐碱为害。(3) 降低了农民的劳动强度，提高了工作效率2、设计方案的选择通过调查研究，得知农民在移栽棉花的过程中遇到的最大问题不是移栽的速度，而是来回往返的挎苗所消耗的时间和精力，所以移栽机研究开发不应当单纯追求自动化和高速度。鉴于此，作者本次设计的主要目的是降低农民的劳动强度，所以这套移栽机械并不追求高速度，而是以保证移栽质量为前3、机具的机构特点3.1 整机机构特点图1 移栽机机构图（1）拖拉机后轮（2）钵苗架（3.地轮（4）座位（5）链轮43 （6）链轮17 （7）链轮17 （8）链轮17 （9）开沟器（10）吊杯（11）覆土板（12）镇压轮工作原理：工作时，由拖拉机后轮（1）驱动，带动后面的机构前行，同时，地轮（3）在驱动力的作用下转动，带动和地轮（3）同轴的链轮，然后此链轮带动链轮43（5）转动，同链轮43同轴的链轮15被迫转动，继而将力传给链轮17（6），于是放有棉花钵苗的吊杯（10）在链轮（6），链轮（7）和链轮（8）的共同作用下转动。当到达图示位置时，吊杯在强制力的作用下打开，将钵苗放入由开沟器（9）开出的沟内，随后在覆土器（11）的作用下钵苗被固定，然后在镇压轮（12）的作用下，钵苗被牢牢压实，完成栽植工作。为使结构简单，在工作过程中，由坐在座位（4）上的人将放在钵苗架（2）上的钵苗放到吊杯里面。根据拖拉机的速度和链条的长度，将吊杯设计成共六个均匀分布在链条上。3.2 主要技术参数作业行数 1行、2行挂接方式悬挂式配套动力 8.8KW轮式拖拉机行距 60100 cm（可调）株距 35cm送苗方式人工送苗3.3 设计棉花移栽机械的原理3.3.1 零速原理（1）零速原理绝大多数农作物的秧苗都要求地上茎杆为直立状态（部分特殊作物除外，如番薯），因而对栽植工序或栽植质量的要求也都是直立状态。因此欲要保持栽植秧苗的直立状态，必须要求定植瞬间秧苗或钵苗相对静止状态，也就是说，秧苗在绝对静止直立状态下进行覆土压实，因而要求在机器连续前进运动的情况下，为每一个栽植秧苗创造瞬间的相对静止状态，以便完成定植工作。这就栽植机械的零速原理。（2）保持零速由上面的零速原理知，只有在钵苗保持绝对零速时投苗才能保证栽植率，下面便具体分析一下如何实现零速？由点的合成原理，知Va=Ve+Vr，其中Va为钵苗的绝对速度。设动力轮半径为R，链轮17的半径为r，角速度分别为w1和w2，欲使钵苗能够在绝对静止的情况下进行覆土压实，则必须使它的绝对速度等于零，从力学的角度来分析即须使Rw1=rw2（此处的等式只代表数值，没有符号）。故知道R及r后，就可以找到一适当的传动比，使Ve和Vr大小相等，但方向相反，即保持零速。而在此刻投苗就可以最大限度的保证钵苗的栽直率。棉花移栽机械的栽植机构和玉米穴播式栽植机比较相似，只不过由于棉花钵苗个体比较大的原因，相应的此机构也较大。必须注意的是栽直率是每一种移栽机必须保证的一项数据。3.3.2栽植机械的结构设计秧苗栽制的工艺过程主要包括开沟、送秧入土、扶正、覆土、压实、浇水等工序。由于输送机构和栽植机构是本次设计的核心，所以主要阐述这两个机构。1、输送机构栽植机构的输送机构如图（1）所示，移栽机输送部分主要由；固连在地轮上的链轮，张紧轮及固接在链轮上的吊篮构成。工作时，由人工将钵苗放入到吊篮中，由移栽机完成输送，栽植及覆土工作。通过计算知吊杯的线速度较低，在栽植手的时间控制范围之内。2、栽植机构栽植机构由一圆柱钵管，一弹性装置和两个挡板组成，当钵苗到达底部时，栽植机构被强制性的打开，将钵苗放入土壤中，完成栽植工作。吊杯的主要示图如下：图二吊杯示意图（1）钵管（2）弹簧（3）挡板（4）螺母（5）打开杠杆工作原理：当钵苗在链条上面接近投苗点时，打开杠杆开始接触到一弧形滑道并被强制性打开，与此同时，钵苗也开始沿着钵管壁从钵管中脱落。当到达投苗点时，打开杠杆已经全部打开，钵苗可以毫无障碍落入到开沟器开出的沟内，随后到来的覆土板开始对钵苗进行覆土，镇压轮开始镇压，完成栽植工作。在从打开杠杆全部打开到恢复到原形的期间，杠杆并不是瞬间完成的，而是和打开一样也有一个滑道，使其慢慢关闭，所以对钵苗没有任何影响。从资料上面查到的吊杯和观察山东理工大学的玉米钵苗移栽机所得的吊杯均为一边打开，作者认为一边打开具有以下弊端；（1）主动挡板和从动挡板不能完全保持同步，阻碍钵苗的脱落，进而影响到钵苗的栽植率。（2）结构较复杂，不易维修。所以作者设计成两边均为主动打开，以克服上面两个弊端。4、结论和总结通过近四个月来对毕业课题的深入研究，我们掌握了棉花移栽机械的设计原理和步骤，同时也对自己所学的专业知识有了更深一步的认识。本着降低农民移栽时的劳动强度和尽量提高工作效率的目的，我们设计出了一套完整的棉花移栽机械，通过理论分析，该机具基本能够满足使用要求。但由于这是作者的第一次设计，难免存在不足，这些将在以后的设计和研制过程中得到完善。毕业设计论文设计：指导老师：棉花移栽机的研究与设计摘要: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 machineAbstract: 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目录摘要 11 前言 22 移栽机械的国内外现状 33 设计方案的选择 43.1 钳夹式移栽机 43.2 链夹式栽植机 43.3 挠性圆盘移栽机 43.4 吊篮式移栽机 43.5 导苗管式移栽机 53.6带式栽植机5 4 机具的机构特点 64.1整机机构特点64.2主要技术参数64.3主要工作部件的结构特点及作用74.3.1 地轮74.3.2 开沟器74.3.3 镇压轮74.3.4 覆土器74.4设计棉花移栽机械的原理84.4.1 零速原理84.4.2 栽植机械的结构设计85 地轮轴的校核 106 设计时间的安排 137 结论和总结 148 谢词14主要参考文献、资料151、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3040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2030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24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23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。随着秧夹的转动，秧苗和秧夹就会被分开，于是秧苗被栽植到土壤中。这种机械的结构简单，株距和栽植深度稳定，但作业速度低，一般为3045株/分，而且容易夹伤秧苗，栽植的秧苗容易倾倒和被土壤埋没。这种机型由于栽植速度慢而没有得到推广应用。钳夹式移栽机典型代表是1979年山西省运城地区农机所研制的2ZMB-2型钵苗移栽机。3.2链夹式栽植机工作原理与钳夹式移栽机相似，栽植部件安装在环形链条上，秧苗由人工喂到链夹上，由链夹将秧苗栽植到土壤中。由于只改变了传动方式，因此其性能与钳夹式移栽机相同。如黑龙江省农垦科学院2Z-2型玉米钵苗移栽机。3.3挠性圆盘移栽机此移栽机的主要特点是夹持秧苗可以不受钳夹或链夹数量的限制，因此对株距的适应姓能好。人工将秧苗放置到两片可以变形的挠性圆盘内，由圆盘的转动将秧苗栽植到土壤中，完成栽植过程。圆盘一般采用橡胶材料制成，结构简单实用，但株距和栽植深度不稳定，也容易出现埋苗。同时，挠性圆盘的受命较短。如新疆农科院农机所的2ZT-2型纸筒甜菜移栽机。3.4吊篮式移栽机吊篮式移栽机主要适合钵苗移栽，由人工将钵苗放入到型如吊篮式的栽植爪内，栽植爪随着机构转动，当快要到达投苗点时，栽植爪开始被强制性打开，钵苗开始脱落，在拖拉机的前进速度和钵苗的下落速度的合成速度在水平方向等于零时，钵苗开始被定点栽植（当然，这种现象只可能在理论上实现，我们所要做的就是使钵苗的栽植时刻尽可能的接近这个点）。随着撞在偏心圆盘上的栽植爪进入开沟器开好的沟内。此时。在固定轨道的作用下。栽植爪的下部张开落下并立即被覆土定植，而栽植爪在离开固定轨道后自动关闭。3.5导苗管式移栽机在前面的几种移栽机中秧苗或钵苗的运动都不是自由的，鸡都是被强制性做着运动，所以很容易伤到苗，而导苗管式移栽机与上述几种移栽机相比较就有所不同了。秧苗在导苗管式移栽机的运动是自由的，不是强制性的，因此不易伤苗。另一方面，喂入器是由多个水平转动的喂入桶或者是较长的输送带构成，人工喂苗时，不必像上述移栽机一样逐个喂入。人只需往喂入器里面不断的放苗即可保证露苗现象的发生，所以其喂如速度可以大大提高，作业速度能达到每分钟6070株，比钳甘式移栽机提高3050。这种移栽机的优点是速度快、效率高，但缺点也很明显，那就是不易控制钵苗的栽直质量且结构比较复杂。如中国农业大学的2ZDF型导苗管式移栽机。3.6 带式栽植机带式栽植机由水平输送带和倾斜输送带组成，两带的运动速度不同，钵苗在水平输送带上直立前进，在水平输送带末端翻倒在倾斜输送带上，运动到倾斜输送带末端，钵苗翻转直立落到苗沟中。这种栽植机机构简单，栽植频率高达240株/分，但是，在工作可靠性方面需要进一步改进。如山东工程学院的2ZG-2型钵苗移栽机。目前的移栽机由于大部分是半自动化，且是人工喂钵，栽植速度有限，喂入频度不能超过60株/分，否则就会使人感到紧张，容易出现漏苗现象，劳动强度大，生产率不高，仅为人工栽植的25倍。全自动化移栽机，理论上可以提高喂苗频率，但由于结构复杂，制造成本高，而且对育苗技术要求高，因此，仍处于试验阶段。移栽质量不稳定，尤其是没有扶苗装置的移栽机，秧苗的直立度、株距、深度等都不能完全达到农业技术要求。通过调查研究，得知农民在移栽棉花的过程中遇到的最大问题不是移栽的速度，而是来回往返的挎苗所消耗的时间和精力，尤以时间问题更为突出。众所周知，适合棉花种植的时间前后也就是十几天，这还要老天爷的照顾保佑，万一来一场狂风暴雨，那后果可就不堪设想了。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。所以移栽机研究开发不应当单纯追求自动化和高速度。鉴于此，作者本次设计的主要目的是降低农民的劳动强度，所以这套移栽机械并不追求高速度，而是以保证移栽质量为前提。综合比较以上几种机具，作者从最优的角度出发设计出了一套集吊篮式移栽机和链夹式移栽机优点的机械。4、机具的机构特点4.1 整机机构特点图1 移栽机机构图（1）拖拉机后轮（2）钵苗架（3.地轮（4）座位（5）链轮43 （6）链轮17 （7）链轮17 （8）链轮17 （9）开沟器（10）吊杯（11）覆土板（12）镇压轮工作原理：工作时，由拖拉机后轮（1）驱动，带动后面的机构前行，同时，地轮（3）在驱动力的作用下转动，带动和地轮（3）同轴的链轮，然后此链轮带动链轮43（5）转动，同链轮43同轴的链轮15被迫转动，继而将力传给链轮17（6），于是放有棉花钵苗的吊杯（10）在链轮（6），链轮（7）和链轮（8）的共同作用下转动。当到达图示位置时，吊杯在强制力的作用下打开，将钵苗放入由开沟器（9）开出的沟内，随后在覆土器（11）的作用下钵苗被固定，然后在镇压轮（12）的作用下，钵苗被牢牢压实，完成栽植工作。为使结构简单，在工作过程中，由坐在座位（4）上的人将放在钵苗架（2）上的钵苗放到吊杯里面。根据拖拉机的速度和链条的长度，将吊杯设计成共六个均匀分布在链条上。4.2 主要技术参数作业行数 1行、2行挂接方式悬挂式配套动力 8.8KW轮式拖拉机行距 60100 cm（可调）株距 35cm送苗方式人工送苗4.3 主要工作部件的结构特点及作用4.3.1 地轮地轮在移栽机的整个工作过程中起着举足轻重的作用，首先地轮起到驱动力的作用，地轮大多由一些具有凹凸不平花纹的轮胎或者是放有一些爪钢制品，其目的就是能够牢牢抓住松软的土面，将力传给后面的机具。由图1可知拖拉机带动整个机具前进，在此过程中，地轮被迫转动，从而将转矩经过链轮逐次传给吊杯，使吊杯转动，于是坐在座位上人就可以轻松的将钵苗放入吊杯中，继尔使移栽机的循环使用成为可能。其次，地轮还起着仿行的作用，由于受工作环境的影响，移栽机主要在凹凸不平的土地面上工作，当通过较陡的坡或者是碰到沟时，容易出现漏栽和重栽的现象，对种子的使用是一种浪费，而当移栽机的仿行效果好时，这种现象就不会出现。所以移栽的效果和仿行的程度有着直接的影响。通过对大量资料的整理和实践证明，地轮和开沟器离的越近，仿行效果越好。为此，将移栽机的地轮和开沟器设计的较近。4.3.2 开沟器开沟器是移栽机的主要工作部件之一。它由切刀、开沟器两侧板、小铧、铲柄和支撑杆等组成，其特点是开的沟较深，且窄而直。作用是回土快、回土多，开沟器一过，土马上回到沟里，有利于对苗进行覆土，对栽苗非常有利，此种开沟器在移栽机械中是较理想的开沟器。在开沟器前端设有一个切刀，作用是切开土壤，减少工作阻力。小铧的表面是推开表层干土及杂草，防止干土和杂草进入开的沟内，产生夹干土现象，使钵苗的成活率大大提高，翼板的作用是通过调整长短使钵苗在最佳的时间段落入开沟器开出的沟内。为了扩大移栽机的使用范围，设计整个开沟器在框架上的高低位置、前后位置均可调。4.3.3 镇压轮镇压轮也是移栽机的主要部件之一。工作时通过地面与镇压轮的摩擦从而产生一推动镇压轮前进的力，镇压轮呈对称倾斜分布，设置在开沟器后端，其作用是强制性往中间挤土并且压实苗眼土壤。镇压轮倾斜越大，往中间挤土的能力也就越强，苗眼周围的土壤也就越结实。两镇压轮之间的距离越大，越不容易将苗眼周围的土壤压实，但镇压轮之间的距离过小时，又有可能伤到钵苗。因此，根据实验确定出镇压轮与地面之间的夹角为30度时，间距为80cm时，镇压效果最好，苗眼两侧的土壤挤压的越结实。4.3.4 覆土器覆土器是棉花移栽机械的主要部件之一。工作时，覆土器可以将开沟器开出的土聚拢到一块，对钵苗进行覆土定植，以便使后面的镇压轮可以将钵苗压实，保证钵苗的栽植率。虽说覆土器只是由两快板构成，但里面有着相当的学问，首先是覆土板和地面的夹角，覆土板的夹角过大过小都不能够聚拢到足够多的土对钵苗进行覆土，容易产生裸露钵苗的现象。有这种现象发生，当然不能够保证栽植率，其次是覆土板后面的宽度，当宽度过大时，则回发生同样的事情，但是当宽度较小时，虽然能够实现前面不能实现的目的，但是同样会有问题，那就是覆土板有可能碰倒钵苗，这种现象较以上几种更为严重。所以只有设计了角度和宽度都合适的覆土板，才有能够保证钵苗的栽植率。4.4 设计棉花移栽机械的原理4.4.1 零速原理（1）零速原理绝大多数农作物的秧苗都要求地上茎杆为直立状态（部分特殊作物除外，如番薯），因而对栽植工序或栽植质量的要求也都是直立状态。因此欲要保持栽植秧苗的直立状态，必须要求定植瞬间秧苗或钵苗相对静止状态，也就是说，秧苗在绝对静止直立状态下进行覆土压实，因而要求在机器连续前进运动的情况下，为每一个栽植秧苗创造瞬间的相对静止状态，以便完成定植工作。这就栽植机械的零速原理。（2）保持零速由上面的零速原理知，只有在钵苗保持绝对零速时投苗才能保证栽植率，下面便具体分析一下如何实现零速？由点的合成原理，知Va=Ve+Vr，其中Va为钵苗的绝对速度。设动力轮半径为R，链轮17的半径为r，角速度分别为w1和w2，欲使钵苗能够在绝对静止的情况下进行覆土压实，则必须使它的绝对速度等于零，从力学的角度来分析即须使Rw1=rw2（此处的等式只代表数值，没有符号）。故知道R及r后，就可以找到一适当的传动比，使Ve和Vr大小相等，但方向相反，即保持零速。而在此刻投苗就可以最大限度的保证钵苗的栽直率。棉花移栽机械的栽植机构和玉米穴播式栽植机比较相似，只不过由于棉花钵苗个体比较大的原因，相应的此机构也较大。必须注意的是栽直率是每一种移栽机必须保证的一项数据。4.4.2栽植机械的结构设计秧苗栽制的工艺过程主要包括开沟、送秧入土、扶正、覆土、压实、浇水等工序。由于输送机构和栽植机构是本次设计的核心，所以主要阐述这两个机构。1、输送机构栽植机构的输送机构如图（1）所示，移栽机输送部分主要由；固连在地轮上的链轮，张紧轮及固接在链轮上的吊篮构成。工作时，由人工将钵苗放入到吊篮中，由移栽机完成输送，栽植及覆土工作。（1）传动比的选择由图1知，此移栽机的传动为二级传动。移栽机的地轮为标准件，直径为495mm，现选取使吊杯转动的链轮为17个齿，根据齿轮分度圆直径的计算公式可以得到17个齿的链论的分度圆直径为69.1mm，地轮每转一圈走过的距离为 d=3.14x495=1555mm链轮每转一圈走过的距离为 d=3.14x69.1=217mm所以可以得到两者之间的传动比为 i=1555/217=7.2由此可以取得两组链轮进行配合，以实现传动比为7.2的目的。既链轮43（1）和链轮15一组，链轮43（2）和链轮17一组，其中链轮15和链轮43（2）在一根轴上。（链轮15表示有15个齿的链轮，下同）由设计要求知道棉花移栽的株距为35mm。取拖拉机的前进速度为0.40m/s，可以计算出吊杯的线速度为174x0.4/249=0.28m/s，此速度较低，在栽植手的时间控制范围之内。链选取08A，内链节b1取8mm，滚子链直径d取为7.95mm。链论的具体尺寸列表如下：齿数Z151743分度圆直径6169174轮毂长度l252545齿宽7.57.57.5倒角宽1.51.51.5工作段直线部分长度0.6240.660.80齿顶圆直径64.873178.3齿根圆直径56.8565.05170.35单位：mm2、栽植机构栽植机构由一圆柱钵管，一弹性装置和两个挡板组成，当钵苗到达底部时，栽植机构被强制性的打开，将钵苗放入土壤中，完成栽植工作。吊杯的主要示图如下：图二吊杯示意图（1）钵管（2）弹簧（3）挡板（4）螺母（5）打开杠杆工作原理：当钵苗在链条上面接近投苗点时，打开杠杆开始接触到一弧形滑道并被强制性打开，与此同时，钵苗也开始沿着钵管壁从钵管中脱落。当到达投苗点时，打开杠杆已经全部打开，钵苗可以毫无障碍落入到开沟器开出的沟内，随后到来的覆土板开始对钵苗进行覆土，镇压轮开始镇压，完成栽植工作。在从打开杠杆全部打开到恢复到原形的期间，杠杆并不是瞬间完成的，而是和打开一样也有一个滑道，使其慢慢关闭，所以对钵苗没有任何影响。从资料上面查到的吊杯和观察山东理工大学的玉米钵苗移栽机所得的吊杯均为一边打开，作者认为一边打开具有以下弊端；（1）主动挡板和从动挡板不能完全保持同步，阻碍钵苗的脱落，进而影响到钵苗的栽植率。（2）结构较复杂，不易维修。所以作者设计成两边均为主动打开，以克服上面两个弊端。5、地轮轴的校核受力分析：机架通过地轮、开沟器、覆土器和镇压轮和地面接触，其中地轮为机架重力的主要承担者，现假设地轮承受全部的重力，以便对地轮轴进行校核。每根地轮轴承受的重力为5000/2=2500N。查手册可以得到地轮和地面的滚动摩擦系数为0.16，从而计算出地轮的摩擦力为0.16x2500=400N。进而计算出地轮给轴的转矩为400x500/2=10000N.mm 此外地轮还受到链轮的作用力，由于此力较小，由经验值取力为100N 图（a）计算支承反力水平面反力垂直面反力轴受力图见图 b 水平面(xy)受力图见图 c

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