果园挖穴施肥机的设计
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内套同.DWG
外套同.DWG
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弹簧.DWG
挖坑装置.DWG
施肥管.DWG
果园定量挖坑施肥机装配图.DWG
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果园挖穴施肥机的设计开题报告.doc
果园挖穴施肥机的设计答辩PPT.ppt
果园挖穴施肥机的设计说明书.doc
齿轮箱.DWG
前 言
我国是生产水果的大国，无论是在面积上还是在水果产品的产量上都是位居世界第一的。但是由于果园管理和种植技术的落后使得水果产品的品质下降，所以果园施肥技术和方式就成了提高水果产品的品质的一大因素。虽然果园施肥方式呈现多样化的趋势，但是果园机械化施肥却处于一种比较低下的水平。甚至在一些地方还采用着人工施肥的方式，这样使得施肥工作繁重、效率低下、而肥料的腐蚀性对人体造成着伤害等，消耗着大量人力物力却无法达到提高水果产量和品质的提升。所以机械化施肥和肥料的利用率成了设计的重点。就此果园定量挖坑施肥机可以解决，机械化施肥和提高肥料利用率的难题。
关键词：果园；挖穴；施肥机
目 录
1绪论 3
1.1课题研究的意义 3
1.2国内外定量挖坑施肥机发展状况 3
1.3国内外果园挖坑定量施肥机存在的问题 4
1.4研究的内容和方法 4
1.5预期目标 4
1.6重点研究的关键问题及解决思路 5
1.7工作条件及解决方法 5
2果园挖穴施肥机的总体设计 5
2.1果园挖穴施肥机方案的选择 5
2.2果园挖穴施肥机的结构 7
2.3果园挖穴施肥机的原理 8
3施肥机主要部件的设计 8
3.1土壤收集器的设计 8
3.2螺旋钻头的设计 9
4机械传动部分的设计 10
4.1机械传动结构 10
4.2传动比以及传动转速的计算 11
5挖穴施肥机的施肥箱设计 12
5.1施肥箱 12
5.2排肥轮的设计与排肥量的计算 12
6果园挖穴施肥机接近开关的设计 13
6.1接近开关的选择 13
6.2电容式接近开关与其定量施肥的原理 15
7轴的校核 16
7.1主动轴的校核 16
总 结 18
致 谢 19
参考文献 20
1绪论
1.1课题研究的意义
机械化施肥是提高水果产品的品质和产量的一种有效方式，但是由于我国在研究机械化施肥技术万面的起步晚对应的研究技术不成熟，在果园施肥方面采用的最多的还是人工施肥。但因其效率低劳动强度大人工成本高等原因已经影响到了我国果林行业的发展，人们对于机械化施肥的需求越来越强烈。在这种情况下我国借鉴国外先进的技术和经验以及结合本土实际情况研究出了符合我国果林行情的各种施肥机械。
但是我国国内缺少着机械化施肥机械使得很多地区都无法实现机械化施肥，而机械化的显著优点就是对比人工作业具有更高的效率，在现代农业快速发展的前提下我国对于施肥的机械化需求度越来越高而相对应的施肥机械却有待开发。特别是针对挖坑机的研究挖。
挖坑机的作用是开挖施肥坑洞，我国在果园施肥主要是先使用挖坑机进行开挖坑洞然后再人工进行施肥及土壤回填。我国针对挖坑机的研究开发晚于国外，现在我国使用的挖坑机虽都能针对不同环境进行挖坑，可是功能单一挖坑之后就闲置无法满足机械化施肥作业的需求。
虽然现在国内对于果园机械化方面的扶持力度不断增加，但我国在果园机械化施肥技术及机械上还存在许多问题。特别是近几年国内果园种植的面积不断增大如何因地制宜的选择施肥肥料、施肥量、施肥间隔都是我国需要深入研究的问题。而针对施肥机械的研究应该从挖沟、精量施肥、覆土、压埋的多功能一体化的机械施肥机开发为主。所以设计此类的施肥机械成为了不可避免的选择。
1.2国内外定量挖坑施肥机发展状况
1.2.1国外定量挖坑施肥机发展现状
国外很早就开始了对于定量施肥机等精确农业技术的研究和发展，早在80年代末美国的土壤研究专家们就已经提出了精确农业这个概念。一直到现在精确农业在全世界广泛发展。精确农业追求的就是在追求农业生产效益提高的同时减少农业生态环境的污染。而日本在于定量施肥机械等精确农业的进展也是相当快的，而其生产的自走式高性能挖坑整地一体化施肥机采用柴油机作为动力，行走装置轮胎外还配备有行走脚，一般用轮胎行驶，坡地高时用行走脚行走。而英国生产的05H8300型号的挂式挖坑机械和美国的悬挂式挖坑机，钻头之间可以调节距离，工作效率高。
1.2.2国内定量挖坑施肥机发展现状
我国对于精确农业的思想也已经逐步被社会所接受，并将一部分的研究成果应用在了实际中。就精确农业而讲目前我国比较有代表性的研究机构有：中国农业大学精细农业研究中心，北京农业信息技术研究中心，上海精确农业公司，浙江大学精确农业研究中心，中国农业科学院，黑龙江八一农垦大学和吉林大学精确农业研究中心等。吉林大学马成林教授作为精确农业学科带头人开辟了精确农业研究的新方向，他已经完成了国家“九五”攻关项目“变量深施肥机的研制”和吉林省科委项目“精确农业自动变量施肥技术的研究”，对如何实施精确农业自动变量施肥技术进行了深入地探讨，提出了分步实施“精确农业”的设想：第一步进行手控变量投入；第二步采用智能化机具进行全自动变量投入。吉林大学为了适第一步手控变量投入技术的应用，已完成了“手动变量深施肥机”的研究开发。目前正在吉林省榆树市进行“机械化精确施肥技术示范”，已开始第二步“精确农业”研究示范应用。
1.3国内外果园挖坑定量施肥机存在的问题
目前，我国使用的施肥机也只能完成机械钻孔和人工辅助施肥，施肥量不能实现精密控制，而且作业成本高，生产率低下，劳动强度高。相比之下外国的施肥机械采用了电子、液压、计算机等新型技术进行自动化控制来提高作业质量，实现精量施肥，但是其机械成本高，一次性投入较大，且于我国传统的果园种植模式也并不匹配，不利于机具的的通过作业。
1.4研究的内容和方法
就针对于目前果园挖坑施肥中存在的问题，可以从两个方面来考虑：第一是依靠园艺技术来改善种植模式，实现机具于园艺技术配套，从而保证机具顺利进行果园田间施肥作业，但就依目前来看，调整传统的果园施肥模式是很难实现的；第二是根据果树生长情况及营养需求，进行挖坑定量施肥，一次性完成挖坑、施肥、覆土工作，有效的提高肥料的利用率和工作效率。
所以必须根据我国的实际情况，结合果树的营养需求，设计一个能够实现挖坑、施肥、覆土一体化的果园挖坑施肥机，并且具备一定的检测和精确施肥的能力，成为本设计重点内容。
1.5预期目标
（1）果园挖坑施肥机作业方便，结构简单，通用性好，噪音小，使用寿命长。
（2）施肥机施肥效率高、能实现精密施肥、并有一定覆土能力。
（3）可以在田间、果树林上作业，人工劳动量少，同时动力上要消耗少。
（4）制造价格便宜，容易普及，能满足果园农户的使用的要求。
1.6重点研究的关键问题及解决思路
该果园定量施肥机的主要动力源是由拖拉机的后动力输出来实现动力提供的，并由齿轮的传动作用传动给各个工作部件，实现挖坑、施肥、和覆土。在施肥过程中由电涡式接近开关实现施肥量的精确控制。
（1）选择合适动力传递方式，设计工作装置和传动装置。
（2）运用Auto CAD软件，绘制二维零件图和装配图。
（3）利用有限元分析和Solidworks进行虚拟样机设计，完成整机各零部件的三维建模。
1.7工作条件及解决方法
塔里木大学位于南疆中心位置，校内有实习工厂、土槽实验室、农业工程重点实验室等，设计条件较好，为项目开展提供了场地和基本条件。校内拥有优良的硬件环境，机械电气化工程学院拥有先进的实验设备和机械加工制造设备，并且师资力量雄厚，完全可以满足果园挖穴施肥机的工作条件总 结
此次设计的任务是完成果园挖穴施肥机的设计。这是我们在大学期间所进行的一次非常全面的设计，为自己在大学四年所学习知识的全面总结和巩固，使我们初步了解和掌握做设计的基本步骤、基本方法，通过本环节把我们在大学期间所学课程中所获得的理论知识在设计实践中加以综合和运用，把大学四年以来来所学的知识贯穿起来，使理论知识和生产实践密切的结合起来，为我将来的实际工作打下了坚实的基础。
这是一个非常全面而系统的设计题目，非常锻炼人。从方案的论证到最终的设计，涉及的领域包括：机械制图，机械原理，工程材料，机械设计等等。通过设计实践，提高我计算、制图能力；使我们能熟练地应用有关参考资料、计算图表、手册、图集、规范，熟悉有关的国家标准。机械方面知识得到系统的巩固和提升。在进行毕业设计的同时，我还学到了许多新的知识，如Solidworks，CAD2008的使用和WORD、POWERPOINT等软件的应用。
我深刻的认识到，要想成为一名合格的工程设计人员只是掌握本专业的知识是远远不够的，应该具有更加渊博的知识，如应该对计算机应用，农产品的特性，农业经济的发展现状等各个方面能力进行加强。
在设计过程中也曾遇到很多的问题，但通过查阅相关的书籍、手册以及老师的精心指导，都得到了解决，设计过程基本顺利完成。
致 谢
毕业在即，四年的大学生活已接近尾声，经过三个多月的不断努力，在贺小伟老师的悉心指导下，设计任务基本完成了。在撰写论文期间，我要衷心的感谢我的指导老师贺小伟，从设计的选题、实施到撰写、修改和定稿，贺小伟均倾注了大量的心血。导师的悉心指导、热忱鼓励不仅使我树立了深远的学术目标、掌握了基本的研究方法，还使我明白了许多待人接物与为人处事的道理。还有，导师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力将使我终生受益。同时我还要感谢大学期间各位任课老师在学习上给予我的指导和帮助，感谢他们四年来的辛勤栽培，他们的关怀和熏陶让我在这四年里收获颇丰。
最后，也感谢和我一起学习的同窗朋友，他们给了我无数的关心和鼓励，也让我的大学生活充满了温暖和欢乐，感谢他们的陪伴与帮助，愿我们以后的人生都可以充实、多彩与快乐！
参考文献
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