开题报告-小型有机液肥施肥机设计

塔里木大学毕业论文（设计）开题报告课题名称 小型有机液肥施肥机的设计 学生姓名学 号所属学院专 业班 级指导教师起止时间机械电气化工程学院教务办制填 表 说 明一、学生撰写开题报告应包含的内容：1、本课题来源及研究的目的和意义；2、本课题所涉及的问题在国内（外）研究现状及分析；3、对课题所涉及的任务要求及实现预期目标的可行性分析；4、本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路；5、完成本课题所必须的工作条件及解决的办法；6、完成本课题的工作方案及进度计划；7、主要参考文献（不少于 7 篇）。二、本报告必须由承担毕业论文（设计）课题任务的学生在接到“毕业论文（设计）任务书”的两周内独立撰写完成，并交指导教师审阅。三、开题报告要求手写体，字数在 3000 字以上，由学生在本报告册内填写，页面不够可自行添加 A4 纸张。四、每个毕业论文（设计）课题须提交开题报告一式三份，一份学生本人留存，一份指导教师存阅，一份学生所在学院存档，备检备查。一 本题来源及研究的目的和意义（一） 课题的来源：自选题（二 ）研究的目的沼液沼渣是典型的流状有机肥,作为沼气发酵原料的人畜粪便和植物茎秆经厌氧发酵产生的腐熟纯净的沼液与沼渣，除含有丰富的有机质、腐殖酸和速效氮、磷、钾外，还含有多种常量和微量元素，特别是动、植物所需要的氨基酸含量十分丰富。这些可溶性营养物质，都可通过渗透作用被植物吸收利用。用作添加剂还可将饲料中不易被动物吸收的粗纤维等物分解成多种可溶性物质，形成复合消化酶，这些酶能起到催化剂的作用，促进消化吸收和新陈代谢，加快畜禽的生长发育。（三） 研究的意义沼液沼渣是一种很好的流状有机肥料，对于改善土壤生态环境、提供土壤肥力状况、提高农产品的品质等具有重要作用。沼液的施肥具有连续、量大的特点，因此需要结合农业机械化的技术手段设计出进行沼液沼渣田间暗灌施肥机械。沼液沼渣既是速效与迟效兼备、速效多于迟效的有机肥，又是防治病虫害的无污染、无残毒、无抗药性的“生物农药” 。但由于没有类似沼液沼渣这种流状有机肥料的机械化施肥技术和机械装备，沼肥虽好却很难施用于田间。所以针对大型沼气工程对沼液沼渣的消纳、以及生态农业循环经济对流状有机肥料利用的需求，小型有机肥施肥机械，具有流状肥料抽装、运输以及田间深松、施肥、起垄以及镇压等功能，使田间施肥作业更加省时、高效。二 本课题所涉及的问题在国内外研究现状及分析（一） 国内现状我国沼气事业发展迅速，尤其在大中型沼气工程的建设中会产生大量的沼液，我国对沼液的利用方式主要有农作物肥料、防病抑菌、沼液浸种、作为饲料添加剂等几个方面。虽然我国越来越重视沼肥的合理使用。但目前，我国在沼液沼渣等流状有机肥的利用方面与发达国家还有一定差距，差距的产生主要体现在流状有机肥田间施肥机械的不完善。我国在流状有机肥的施肥过程中广泛采用的施肥方式是喷洒施肥。这种施肥方式肥料的利用率低，且会对环境造成污染。近几年我国沼气产业迅速发展 ，人们已经意识到沼液沼渣正确利用的重要性。（二） 国外现状国外沼液沼渣的田间施肥技术与装备比较发达，如捷克、瑞典、澳大利亚、加拿大、美国、比利时、俄罗斯等国都已对流状有机肥高度重视并研制出较为成熟的流状有机肥施肥机械，大型沼气工程都配有沼液沼渣运输与施肥机械，施肥方式主要有两种，一种是喷洒在耕地或草原的地表，另一种是耕地暗罐施肥，从而将沼气工程、生态农业、有机栽培较为完美地结合在一起。三 对课题所涉及的任务要求及实现预期目标的可行性分析（1） 对课题所涉及的任务本课题将设计一种小型有机液肥施肥机，能实现对有机液肥的田间施肥作业，并且要求该机具能达到以下几点目标：（1）从液肥箱总管出来的沼液沼渣能均匀稳定地送到各施肥铲，且不容易堵塞。（2）具有一定的施肥深度，满足农业对肥料的要求。施完肥后能将肥料完全覆盖住，防止肥料中氨的挥发造成肥效下降以及由此带来的臭气污染和氨挥发造成的温室效应。（3）农具一次性行走能完成开沟、松土、施肥、起垄、镇压多个功能，减少罐车和拖拉机进出耕地的次数。同时要完成设计草图的绘制，有二维图和三维图的设计，在制图中要合理的显示出重要的零件并且去仿真运动。然后应用相关资料和书籍对所设计进行计算。（2） 对实现预期目标的可行性分析对于草图的绘制是应用二维和三维软件来完成，对于遇到的问题可以通过网络和各资料来解决问题，至于实物的设计是无法完成的，没有零部件和应有的条件。 四 本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路（一）本课题需要重点研究的问题小型有机液肥施肥机械主要包括液肥箱和施肥装置两大部分，施肥装置主要由机架、开沟施肥铲、起垄装置、镇压装置、分配器、行走装置及输送管组成。机架的主要作用是作为其他工作部件的载体，承受它们的重力作用，各工作部件按照要求安装在机架上，为保证每个部件都能够发挥正常作用以及满足运输的要求，机架需要具有足够的强度和刚度。限深轮具有支撑暗灌机重量、为其他工作部件传递动力等作用。起垄器是农田施肥机具中的一种重要的触土部件，在垄作栽培作业中得到了非常广泛的应用。镇压装置不仅可以通过在起垄后的地表上形成紧密层防止紧密层下的土壤被吹透，还可以使土壤深处上升的气态水在紧密层处凝结成液态水，起到了保存水分的作用。防堵分配器主要作用是对流状有机肥料进行均匀稳定的分配，但由于类似沼液沼渣这样的流状有机肥具有粘性大，杂质多等特点，流状肥料在分配管路中很容易发生堵塞。其中关键问题有以下几点：1、施肥机具与液肥箱的连接2、输肥管堵塞问题3、液肥箱总管出来的沼液沼渣能否均匀稳定地送到各施肥铲的问题4、施肥深度与施肥铲的问题（二） 关键问题解决思路实际中通过对要施肥的土地进行勘察，对不同的土地要设置不同的施肥量，施肥机具采用三点悬挂的方式安装在拖拉机后面。限于沼液出料压力，应采用分配器对总管的沼液进行分配，再用分管接分配器出口将沼液沼渣输送到施肥铲管内，施肥完成后进行起垄、镇压。分配器同时还有防堵的作用，能保证流状有机肥料施肥的均匀性和稳性定。结合垄作施肥及不同施肥深度的要求分别采用了深松型、开沟器型、尖朝后型、鼠道型四种不同类型的施肥铲，能适应不同的垄作要求。垄作施肥能将沼液沼渣完全的覆盖,有效地减少肥料挥发和臭气污染。五 完成本课题所必须的工作条件及解决的办法所需工作条件：（1）该课题内容的参考文献（2）实地考察已有机型的具体构造（3）对所学的专业课程的理解与运用（4）理解并清楚各个零部件的作用（5）对零件和实体运用二维，三维图还原解决的办法：（1）到图书馆或中国知网查阅文献、资料对所设计的课题进行了解（2）设计各零部件，进行组装，进行修改（3）通过大学里所学的专业知识计算各零部件所应有的强度计算（4）用 CAD、SolidWorks 进行绘画二维和三维的零部件和装配图（5）用三维软件对所设计的机具进行运动仿真六 完成本课题的工作方案及进度计划（1）工作方案（1）设计其动力装置 （2）对施肥机机架的设计（3）对输肥管防堵装置的设计（4）对其他零部件的设计（2）进度计划（1）2015 年 11 月 5 日-11 月 25 日，查阅相关资料、文献，撰写开题报告。（2）2015 年 11 月 26 日-2016 年 1 月 20 日，完成机器草图设计。（3）2016 年 1 月 21 日-4 月 17 日，绘制机器各零件图。（4）2016 年 4 月 18 日，中期检查。（5）2016 年 4 月 19 日-5 月 9 日，完成各零件图，装配图，撰写设计说明书。（6）2016 年 5 月 10 日，审阅毕业设计相关资料。（7）2016 年 5 月 11 日-5 月 24 日，修改设计，准备答辩。七 参考文献1王金峰，王金武.深施型液态施肥分配器的优化设计C.纪念中国农业工程协会成立 30 周年暨中国农业工程协会 2009 年学术年会(CSAE 2009)论文集. 2熊棣文，熊伟.一种沼液管道施肥装置P.CN.200810009436.0.2008-8-13.3钱晓华.美国肥料科技现状及其对我们的启示J.安徽农学通报，1999,5（1）：16-17.4冯金龙.液体施肥装置施肥机理的试验研究D.哈尔滨：东北农业大学，2007.5王家俊，胡瑞，刘建宏.俄罗斯沼气技术发展动向J.中国沼气，1998,16（1）： 49-50.6赵晓霞.土壤镇压简述J.农业工程，2013,3（1）：21-22.7中国农业机械化科学研究院.农业机械设计手册（上册）.中国农业科学技术出版 社.2007，373-384.8冯元琦.美国高浓度液体肥料无水液氨J.化肥设计，2001,39（1）：59-60.9 郜玉环，张昌爱，董建军.沼渣沼液的肥用研究进展J.山东农业科学，2011，6：71-75.10 李文哲，徐名汉，李晶宇.畜禽养殖废弃物资源化利用