小麦中期施肥喷药机的设计含SW三维及6张CAD图
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小麦中期施肥喷药机的设计含SW三维及6张CAD图,小麦,中期,施肥,喷药机,设计,SW,三维,CAD
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小麦中期施肥喷药机的设计摘要小麦的生长过程中对于营养的需求总是先多后少的，在其生长旺盛的时候对于营养的需求总是最为强烈的。为了使小麦它可以茁壮的成长，使其打麦子的时候可以增加产量，总是需要在它最需要的时候进行养分的增加，比如使用含各种养分的肥料或者药水，使肥料或者药水可以满足小麦成长的需要。为提高撒肥效率和准确度，减少农民的劳动的强度，科学的精准的施肥，喷药，同时机械化的追肥是现代农业研究的热门话题。就是因为这个所以需要综合对于它现有的研究，再进一步研究、探索、总结，进一步对于这个机械进行未来的展望。当前的中国种植小麦的地区实行的是没有埂没有渠在很多很平的田地上实习大面积的播种浇水施肥灌溉,这样可以使小麦的播种面积增加20%左右，小麦的产量可以提高2030%。但是,这种出现了农民伯伯撒肥不匀、撒肥过程中踩伤小麦等问题。虽然，现在在市面上见到的施肥机还算很多，还算是比较的普遍，但是呢，往往这些机械都是标准的就是所有地方的都是一样的，施肥喷药机的设计必须需要考虑地域的不同，平原和高原、盆地的不同，在功能上也需要或多或少的有所不同，在喷药方面就需要考虑自然因素的影响，如这个地方常年的风量多少、降水多少、自然危害有哪些等。关键词：小麦中期；施肥机；喷药机 AbstractDuring the growth of wheat, the demand for nutrients is always more and less, and the demand for nutrients is always the strongest when its growth is strong. In order to allow wheat to thrive and increase its yield when wheat is beaten, it is always necessary to increase nutrients when it is most needed, such as using fertilizers or potions containing various nutrients, so that fertilizers or potions can meet The need for wheat growth. scientific and precise fertilization, spraying, and mechanized top dressing are hot topics in modern agricultural research. It is because of this that it is necessary to integrate the existing research on it, and then further study, explore, summarize, and further prospect the future of this machine.The current wheat-growing regions in China practice no ridges and canals to practice large-scale sowing, watering, fertilization and irrigation on many very flat fields, which can increase the sown area of wheat by about 20% and increase the yield of wheat by 20 30%. However, the sowing of Daping Wuping and Wuqu Daping had problems such as uneven spreading of fertilizer by the farmers uncle and stepping on the wheat during the spreading of fertilizer. Although there are still many fertilizer applicators seen on the market, they are fairly common, but often these machines are standard, that is the same in all places, and the design of the fertilizer spraying machine must consider the region The difference between the plain, the plateau, and the basin also requires more or less different functions. In spraying, it is necessary to consider the influence of natural factors, such as the amount of wind, precipitation and natural hazards What are you waiting for.Keywords: mid-wheat; fertilizer applicator; sprayerII目 录摘要IAbstractII目 录III第一章 引言11.1课题研究的意义11.2国内外现状21.2.1国外发展历程21.2.2国内发展历程21.3研究的内容和方法31.4重点研究的关键问题及解决思路3第二章 整体设计42.1整体结构设计42.2电动机的选择与计算52.3 运行方式的比较52.4电动机的选择6第三章 组成部分的设计73.1施肥机设计73.2喷药机设计7第四章 轴的校核84.1 轴I的强度校合8综上所述，强度满足要求。94.2校合轴II的强度9（1）在齿轮上作用的力94.3疲劳强度10第五章传动方式135.1传动方法135.2 带传动的计算135.3 链的计算155.3.1 链轮的计算与选择155.3.2动载荷165.3.3链长度、中心距16第六章 总结与展望186.1总结186.2展望19参考文献20致 谢21IIIXXX第一章 引言1.1课题研究的意义小麦的增产是国家如今的重点研究问题，如何增产，机械在其中的作用是什么？使用这个机器进行撒肥喷药不但有利于保护地表水、保护耕地,而且还可以减少环境污染，并且他的功能有很多，不但可以一次性可以完成，而且使施肥步骤得到简化，减少人工使用力气，节省一定的时间，可以减少成本使收入增加，可以使环境得到保护，可以使粮食的产量增加。但是这也存在一定的不足，如果机器操作或者轮盘的调整不行的话，就会对粮食造成减产的危害同时会对以后进行的工作到来一定的阻碍。再加上，我通过对比国内国外的机器的状况，同时总结中国在着一方面的需要，想要为我国的施肥喷药机械的成长提出一定的建议。因此，这个设计的使用和调整在这一方面有着很重要的意义，很值得思考与研究。在麦子的生长中麦子中期施肥喷药机可以算是一种比较常用常见的机器。它在其中的作用不仅仅是节约人力和物力，同时他对于减少农民在田间的时间也是很有帮助。本设计主要是就这个机械进行设计的。本次设计的这个机械在麦子的生长中是一个必不或缺的一个。在小麦成长的过程中可以节约很多资源，可以提高在田间的生产的效率。小麦中期施肥喷药机主要是指对很多数据的认识，探索，深究；对很多种方案进行选择，进行比较选出最合适的方案；最终完成这个设计。同时需要明白做这个设计需要用到的原理，怎么设计一系列的装置，怎么选择电动机、传动方式，怎么确定轴如何计算等内容。在以上的思考学习中，完成对小麦中期施肥喷药机的结构设计，完成初步设计。为了使麦子在成长过程中，营养可以满足麦子对于养分的需要，在中期往往通过追肥，浇水等外部的措施进行养分的补给，所以施肥可以说在农作物的增产过程中是一个必不可以的措施。近些年来，为了提高在田地间施肥的效率和施肥部位的准确性，减少农民的出力气的强度，机械化施肥成为了当今在农业方面在农业机械方面的一大热点。综上所说，我国在机械施肥上还是有很大的需求，在技术上还是可以有很大的进步，我需要对未来充满信心，对于未来的发展做出适当的预测。1.2国内外现状1.2.1国外发展历程固体肥料施肥机械近年来，随着人类对环境越来越重视，有机肥料也走进大众的视野，有机肥对于农业很重要，是不可或缺的但是它影响环境，需要在土中进行分解。他们很早之前就研制出了简易的“畜拉式堆肥撒布机”1。最近几年，国际上对于有机肥的处理向着自动化、大型化的方向来发展。包含下面的三种方式分别是：离心圆盘式撒肥机-它就是由于重力的原因，使我们的肥料从肥料箱上落到高速旋转的撒肥盘的上边，然后由于撒肥盘上产生的离心力，使肥料可以落到田地里。这个机器可以设置为是用单的还是双的，设置的不同，对于不同的田地使用的也不一样，工作的效率提速飞快。缺点就是分布横向和纵向不大均匀。桨叶式撇肥机-它就是使车厢里原本就存下来的肥料把他送到专门进行肥料抛撒的位置，这个机构的管着撒肥部位是一个高速的旋转浆片，肥料被送到时，浆片与肥料发生旋转撞击，然后撒到田地里。锤片式撒肥机-它是一种侧式抛肥的机构，肥料的抛撒采用的方式为锤片式，当肥料运送到卸料口的时候，高速运转的锤片将肥料撕裂，粉碎并且自下边至上边将肥料抛出，该机构可以抛撒堆肥，泥浆等1。液体肥料的施肥机械液体肥料就是把液体直接放到机器中，通过机器进入到地里。美国的这个发展比较早，特别是液氨1。从国外的施肥机械来看，大型的机械一致都是国外田地上的主角。近年来，随着科学技术的发展，信息化时代的到来，施肥机械也开始向着智能化、自主化、无人操作化的方向一步步的发展，使田地间的作业可以更精准可以智能化的程度更高。1.2.2国内发展历程在20世纪80年代之前，中国的农民种植农作物主要依靠人力，当然撒肥也主要靠手来撒肥。我国用机械来撒肥大约是在20世纪60年代的中期，是因为那时候我国的化肥厂发展迅速，全国大部分地区都出现了一些机械，如犁播，耙播，施肥的联合作业的机具1。但是由于文革动荡的影响，家庭联产常保责任制的确立，使得好不容易发展起来的大型的机械几乎没有了。唯一值得我们庆幸的事情是，在这十年中出现了一些小型机构，同时他们很多都是可以和撒种机一块使用的，就是可以提高施肥的效率。最近几年，大城市的机遇很多，农村相对落后，农村出来往城市的人越来越多，都是一些青年、青壮年，农村机械化的水平还不是很好，农村留守的老人和妇女不能从事过重的地里的劳动使得农村的机械得到突飞猛进的发展，很多的公司、企业开始把目光投到水肥一体化的机械上边。但是我国的农作物种植区是分布在很多地方的，机器的先进化程度也有高有低，分布不是很平均，在现有的施肥机械市场上有的也只是一些小型的兼用型的机械1。我国在折方面的研究其实并不少，但最主要的是市场转化率很低，再加上生产企业需承担很大的市场的风险，投入的成本较大，所以造成机械的发展缓慢。施肥技术提高很难。肥料的重要性众所众知，随着现在粮食的产量引起重视越来越多的国家开始对农业这一块投入更多的关注，世界上农业的现代化开始发展，撒肥做到机械化、智能化、精准化也就成为了施肥机械的发展方向。同时由于我国劳动力发生的变化，农村劳动力的短缺，容易造成没有人施肥或者施一次费肥以后不进行施肥从而造成农作物减产；其实由于肥料对于地表水是有害的，容易造成环境的污染再加上肥料的挥发使得肥料的浪费。总结以上，手工施肥的现状堪忧，所以施肥机械越来越成为人们的需要。1.3研究的内容和方法本设计主要是进行的是麦子施肥机和喷药机的设计，就是选择最优质的方案进一步设计、计算、校核机器中的施肥部分、喷药部分、连接部门等的设计。做这个设计也是为了使麦子可以生长发育的更好，可以在需要养分的时候满足他。设计的过程中，需要查阅各种的资料，比如各种设计手册，国内外文献、课本等，知道设计原理和结构等。在各个部件上也需要大量的计算，选择最合适的，图纸也是需要考虑的问题。1.4重点研究的关键问题及解决思路施肥机获取动力分为两部分一是电动机一是拖拉机，喷气的那个的气压主要来自自身也就是拖拉机所配别的气泵；传动部分是在皮带传动和链传动当中选择考虑，需要考虑生活中肥料的下肥的真实速度2。（1）选择适合的传动方式，曲柄摇杆机构的选择，传递动力的方式3。（2）使用二维软件，绘制零件图、装配图等。（3）使用三维软件，完成三维建模。第二章 整体设计2.1整体结构设计本设计需要的整体设计主要是在施肥机和喷药机的两部分，他的整体设计如下图所示，外部材料是铁皮材质，外部形态和拖拉机样式差不多，前面有喷药装置，喷药装置由钢管组成，他的支撑件是有钢铁块连接的。有一个座椅，人坐在上面可以控制车的行走速度，方向，以及工作的撒肥和喷药的速度，还会配备有方向盘和刹车等。后面的装置是撒肥装置，有一个长方形的进肥口，肥料通过口进入到撒肥装置，然后进行工作。本设计主要进行工作部分零件的设计，小麦施肥喷药机的整体的设计图已经通过三维软件画出，可以很直观的进行了解，二维图主要是可以更清楚的认识到各个部位主要是叫什么，通过名称可以很好的进行一定的了解。图2-1 三维整体图图2-2 二维整体图 1.喷药机 2.喷药杆 3.前车轮 4.链条盒 5.下肥孔 6.撒肥装置 7.施肥架 8.肥箱 9.施肥轮10.药箱 11.拔肥轮 12.皮带轮 13.后轴 14后轮胎 15.撑杆 16.喷药嘴2.2电动机的选择与计算当电机在工作的时候，电源将信号按照一定的方式加到绕组上。我们按照信号通电的顺序将运行方式分为三相单三拍、三相双三拍、三相单、双六拍三种方式4。2.3 运行方式的比较三相单三拍的控制方式的有一个问题就是通电时，唯有一相的绕线组通电，转换时一个通电一个断电最容易发生的问题就是失步。此外，只有一相线圈吸收转子，稳定性很差，不容易平衡，所以实际生活中选择的很少。三项双三拍的控制方式每次通电时有两相绕线组通电，在断电时总有一组线圈保持通电所以工作相对于单三拍来说还是比较稳定的。三项单、双六拍的控制方式总结上两个的优点，再加上角度更小，所以在实际的生活中应用很广泛。本设计选择三项单、双六拍的方式的电动机。2.4电动机的选择电动机的功率卷筒的有效功率： （2-1）电机的功率： （2-2）电机转速： （2-3）电机的校核： （2-4）电机的功率： （2-5）所以： （2-6）所以YEJ180M-4B5型号的电动机满足我们的设计的要求。 第三章 组成部分的设计3.1施肥机设计施肥器是本设计的组成部分的设计，效果图如下图所示，在材料方面考虑到化肥具有一定的腐蚀性，再加上进入到施肥器的化肥虽然小但是有一定的冲击性所以在材料方面选择低碳钢进行渗氮处理这样就可以满足要求，它是由旋转盘和叶片构成，叶片的多少可以控制下肥的速度，通过中间的圆管进入到叶片上通过旋转力进行施肥的工作，还有出肥口的大小也会决定出肥的多少，这个可以根据实际的需要，一亩地打算下多少肥，通过下一次之后慢慢调整就可。图3-1 施肥机3.2喷药机设计喷药机就是药水进入到喷药机构，然后通过电动机的力，还有车子本身的气泵上的力，使药水进入到管道里面，通过管道上最外端的气孔网进入到田地里，这外边的这些圆管材料也是低碳钢进行渗氮处理的圆管可以防腐蚀，是这个机械不是多么容易坏。还有一个就是圆管的分布位置，这个主要是进行一定的数据搜集，根据这个田地的实际的宽度进行设计。图3-2 喷药机第四章 轴的校核4.1 轴I的强度校合（1）在齿轮上作用的力 (4-1) (4-2)（2）支反力的计算垂直平面内： 水平平面内： (4-3) (4-4) (4-5) (4-6)综上所述，强度满足要求。4.2校合轴II的强度（1）在齿轮上作用的力9 (4-7) (4-8) (4-9)（2）支反力的计算水平平面内： (4-10)垂直平面内： (4-11)得=5646N (4-12)得=7702N(3)校核两处轴 (4-13)(4)传动 (4-14) （4-15） （4-16）4.3疲劳强度（1）危险截面判断为A面与B面（2）对截面III轴左侧抗弯截面的系数 抗扭截面的系数 A的左侧弯矩M (4-17)A左侧的T为 (4-18)A上的弯曲应力 (4-19)A上的扭转切应力 (4-20)轴材料为40Cr且调质处理。得由 ,，查得查得应力集中系数为 (4-21) (4-22)查的表面的质量的系数为 查得尺寸的系数为 ；查得扭转尺寸的系数为 计算的综合系数为 (4-23) (4-24)取40Cr的特征的系数为 取 取安全系数 (4-25) (4-26) (4-27)故可知截面III的左侧安全接下来进一步计算截面A的右侧抗弯截面 抗扭截面 弯矩M为 (4-28)扭矩T为弯曲应力 (4-29)扭转切应力 (4-30)轴的材料为45号钢且调质处理。查资料可得查资料可得取 且 查表面的质量系数 尺寸的系数为 ；扭转尺寸的系数为 计算可综合系数 (4-31) (4-32)取材料为40Cr的特征系数如下： 取 取计算的安全系数为 (4-33) (4-34) (4-35)综合上面的计算，轴的强度合格。第五章传动方式5.1传动方法带传动。带传动结构简单，安装方便并且中心距变化大，传动很平稳，噪音不大，可以应用到远距离传输，成本低在现实生活中应用范围广。链传动。链传动主要可以应用于高温、酸、油很多的恶劣的环境中，中心距的变化很大，也可运用于远距离的传输，并在机械中运用很广泛，但有噪音，寿命不长。齿轮传动。齿轮传动的效率高，在要求精度很高的机械的可以广泛应用，但是噪音还挺大。蜗杆传动。蜗杆传动结构及紧凑。但成本高，制造的要求高，传动效率较低6。本设计所选择的是带传动搭配链传动。 5.2 带传动的计算带的速度 （5-1）即所以符合设计的要求。确定带的中心距a和V带基准长度Ld初步确定中心距接下来我们初部计算基准长度Ld：确定带的基准的长度7。计算实际的中心距a，由 （5-2）计算小轮的包角确定V带根数Z查单根V带所能传递的功率为=0.96kW；计算： （5-3）所以 （5-4）选取V带的根数z=4。确定初拉力计算单根V带的初拉力： （5-5）所以计算作用在轴上的压力FQ 即 （5-6）5.3 链的计算5.3.1 链轮的计算与选择链轮的齿在保证工作的条件下，还要减少因为运动齿轮之间的冲力和应力，当然还需要保证加工方便简单。在机器上进行标准齿形加工的时候，在图上不需要绘制端面齿形，就是只需要标明按照那个国际标准制造就可以了，但是需要绘制轴面齿形，轴面的齿形需要参照设计手册9。在作图上需要写清楚节距p9 、齿数z9 、分度圆的直径d9、齿顶圆的直径da9、齿根圆的直径d9。链条安装到链轮后运动形成的折线，与正方形轮子上有很多相似的共同点10所以链条的平均速度v（m/s）由上式可得链传动的平均传动比 下面进行一下分析：当紧边处于水平位置时在传动过程中设主动轮以角速度转动11，则分度圆的园周速度为11。当链节进入主动轮运动时，销轴总是在不停的变化11。当位于角时，链条的水平的瞬时速度等于销轴的瞬时速度的水平分量12。即 (5-7)5.3.2动载荷即加速度越大，施加的动载荷也就随之越来越大13。加速度为：由上面的计算可得出以下的结论：轮子转的越快，链条的节距就会变大，齿数当然随之越来越少，动载荷变大14。根据以上数据做以下实验，条件为、单链水平放置、工作环境、运行条件、润滑方式不变、选择寿命为；磨损不超过3%。在实际的实验中，如果以上的参数与假设不相符的时候，需要进行修改，来达到实验的要求，由实验可以得出链传动的计算功率满足下面给的公式的要求： （5-8）5.3.3链长度、中心距 齿数也少；反之则大。一般不能去过大的中心距，由多次实验得出的结论中心距一般去，最大也不能超过。链的长度的常用的链节数用Lp表示14。 （5-9） 这样根据以上的公式就可以算出链的节数，齿数为正数，偶数最好了。根据元整以后的链节数计算出中心距： （5-10）在接下来的组装的过程中，为了方便安装，可以很好地调节松紧度，一般设计可以调节的中心距。计算时应该按照减少14，这样可以使链条可以不要很紧，可以保证接下来的正常的运转，保证精度。第六章 总结与展望6.1总结小麦的中期阶段，施肥喷药是保证小麦高产的优质的关键的环节。在设计喷药机时需要解决自然环境及所在地方地势等的因素的影响，保证营养的需要以及使小麦减少虫子的危害，施肥机的撒肥和下肥的速度对促进小麦的生长有着积极的作用。施肥机的施肥的范围以及施肥的速度，合理的解决肥料与机器之间的配合的关系，使施肥喷药机发挥出真正的作用。这个设计可以说是对我大学五年学习知识的一次检验，也可以说是对大学五年知识的巩固和总结，让我们可以再一次通过这次设计可以回顾起许多忘记的知识点，使我们可以初步的认识到作为一个设计人员设计的基本步骤，方法。通过这次设计可以有助于我们理论和实践相结合。这个设计，可以说对于我来说有点难度，通过这个设计使我有一次回顾了很多我们的专业课程，比如机械原理、机械设计、CAD制图等。通过设计，提高了制图能力，计算水平。使我可以了解到一些国际规范、国家标准公差等国家标准。提高了我查找资料的能力。专业知识方面也得到了不小的提高。同时对于新的知识方面也有所涉及。拓展了我的知识面。通过这次的毕业设计 ，使我更加深刻地认识到了自己存在的许多问题，专业知识不够扎实，查找国家标准不知道怎么看等问题，使我可以在未就业之前发现这些问题，并加以改正，可以更好的的投入到将来的工作中。当然要成为一名合格的机械设计人员还差的很多，需要进一步的努力和实践的积累。对于这次设计中遇到的困难，通过询问老师、查阅有关资料、手册都得到了圆满的解决，小麦中期施肥喷药机的设计可以说基本顺利。6.2展望目前，小麦中期施肥喷药机主要存在以下的问题：（1）数据的获取。分析研究过程中，数据的获得，数据的选取都需要考虑还有就是需要考虑各种配件的寿命磨损是不是满足要求也需要考虑到还有就是之间的搭配问题。（2）各种配件的选择，要结合实际情况择优选择。在加上国内对于这个机器的研究并不是多么先进，还没有大规模的投入现在的农业中，但是随着现在对于农业现代化方面的热潮，国家对于农村发展的重视，大型的农业机械会逐渐地发展起来，小麦施肥喷药机会逐渐地大规模的应用到农业生活中，真正的解放生产力，使人在农业方面投入的力气更少，使农业真正的向着智能化，规模化的方面发展，真正的解决现在田地的现状。在技术方面，越来越多先进的技术会越来越成熟，我认为在不远的将来，数据时代的畅通，数据的获取不再是问题，再加上不断地进行试验，对于数据的积累也不是问题，在配件选择方面会有越来越多的配件可以供我们进行选择，各种的搭配也会根据自然条件进行选择，我们会在这些问题方面进行一一的突破。未来，人们对于在田间劳作可以用最短的时间获得最大的价值。对于田间劳作不在感到抗拒。可以使更多的人在农业方向找到方向。参考文献1 白由路.国内外施肥机械的发展状况及需求分析.土壤.2016,（03）1-4 2何振斌.第一讲木工机床的机构设计(5).木工机床.2003,（01）33-383赵宁.基于H668改造中摆臂旋转机构优化设计.硕士学位论文.长春：长春理工大学.20
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