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毕业设计（论文） 秧苗移栽试验台铺土装置设计 摘 要我国是一个农业大国，人口很多，农民也很多！要实现我国的发展，农业必须要发展。要发展，就必须使用机械化生产。就玉米种植来说就有很多问题。因此，实现机械化育苗栽植，提高劳动生产率，是推广玉米育苗栽植技术，获得玉米高产，提高玉米生产经济效益的关键环节。栽植机械是玉米育苗栽植技术的关键设备。所以必须选择好的机械，那样就能事半功倍！实践证明，玉米机械化育苗栽植是一项系统工程，必须将育苗技术、机械化栽植和田间管理三者结合起来，才能获得玉米稳产高产和较好的经济效益，在更大范围内推广应用玉米育苗栽植。此次秧苗移栽试验台的设计就是解决以上问题，完成一套适合于工厂育苗的秧盘播种系统，系统由育苗盘变速传动装置、播种装置、铺土装置、喷水及微机控制装置组成。此机械装置能在室内进行秧苗的机械育苗。通过在室内的育苗以及以后的移栽，就能提高产量，对我国农业的发展大有益处。 关键词：栽植技术，栽植机械，玉米育苗，秧盘播种系统the Earth Equipment of Transplanting Test Device Design ABSTRACTOur country is a large agricultural country,there is a lot of population, there are a lot of population, there are a lot of peasants too! Should realize the development of our country, agriculture must develop, Develop must use and produce mechanizedly. Plants and says on the maize that there are a lot of questions. So , realize that grows seedlings to plant , mechanizedly and raise labour productivity , popularize maize grow seedlings technology of plantings , obtain maize high yield , improve maize produce key link of economic benefits .Plant machinery whether maize grow seedlings and plant key equipment of technology . So must select the machinery hard , can get twice the result with half the effort like that ! Practice has proved maize mechanized to grow seedlings and it plants to be one system engineering year , must grow seedings technology , mechanized to plant and conbine with field management three together year , could get maize giving stable high yields irrespective of deought or water logging and better economic benefits, want in big range popularize and apply maize grow seedlings and plant technology in year. Rice shoot this transplant design to test platform to solve problem the above. Finish one suited to seedling records of system of sowing that factory grow seedlings , system grow seedlings record change speed deive , sow device , spread soil device , spray water and computer control device make up . The machinery that this mechanical device can carry on the rice shoot indoors grows seedlings . Through growing seedlings and favorable to transplantation after so indoors , can improve the output , have much benefits to development of the agriculture of our country . Keywords: technology of plantings, plant machinery, apply maize grow seedlings, seedling records of system秧苗移栽试验台铺土装置设计0 引言采用机械化育苗移栽技术，可以减少自然灾害的影响，减轻种植户的劳动强度，达到增产、增收的目的。国内对农作物的机械化育苗移栽技术的研究早在20世纪50年代未60年代初就已经开始。由于没有突破育苗移栽机械化过程中的技术难题，使这一技术搁浅。近年来由于农业生产的发展，新技术、新工艺的出现，为移栽机具的发展提供了很好的发展前景，20世纪80年代以后由于农业生产的发展，移栽机具发展迅速，从不到1000台上升到将近8000台。东北等大型农场多采用工厂化营养钵苗和机械化栽植技术，总体水平相对较高。 玉米育苗移栽技术是获得玉米高产的有效途径之一。其特点是把玉米田间栽培作业的主要过程,包括播种、出苗、选苗及幼苗管理等,提前在保护地里集中进行,由此改变了玉米传统的栽培方式,为获得玉米稳产高产创造了条件。在我国东北地区,无霜期短,温度年变化率大。采用保护地育苗,玉米的播种期可提早一个月,增加积温200,可在终霜后移栽,躲过霜冻、风、旱、虫等自然灾害,另一方面,移栽玉米可提早成熟约10天,能避开秋季低温和早霜的侵害,因此有利于获得稳产高产。此外,采用玉米育苗移栽,还可将玉米生产向北推移,扩大生产面积。在我国华北地区,一般都是一年二熟,两茬间的接茬矛盾突出。采用育苗移栽方式,在北京地区可将播种期提前15天20天,从而可以使用中熟或晚熟品种,使夏玉米的产量达到10500kg/hm212000kg/ hm2。在我国长江以南地区,普遍采用一年三熟或间套种的栽培模式,各茬之间的接茬矛盾也非常突出,采用玉米育苗移栽,可以提高复种指数,并获得高产,使当季与全年的生产矛盾得到缓减。在保护地内育苗,可以充分利用空间和时间,不受气候条件的限制,便于管理,确保苗壮、苗齐和苗全,减少田间的间苗和补苗劳动,同时还能节省种子,降低生产成本,获得良好的经济效益。1 综述1.1 国内移栽机发展状况尽管我国对农作物的机械化育苗移栽技术的研究早在20世纪50年代末和60年代初就已经开始，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，更没有科学的分析育苗移栽机械化过程的种种技术难题。近年来，人们对育苗移栽机械技术又有了进一步认识，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，各地的生产规律又各不相同，加之各地发展水平不一致，所以到现在为止，总体上基本处于一种各自为战的状态。如四川、贵州等地由于土地连片面积小，实现大型机械化育苗移栽有一定困难，因此多采用单家单户式的土地育苗、人工载植方式；而东北等大型农场多采用工厂化营养体育苗和机械化栽植工艺。国内的主要研究单位及主要机型有：中国农业大学研制的2ZDF型导苗管式移栽机；黑龙江农垦科学院的2Z-2型玉米钵苗移栽机；山东泰安的2ZM-2型和2ZMZAI型棉花移栽机；四川省研制的2ZYS-4型油菜移栽机等。1.1.1 国内移栽机具介绍1） 2Z-2型多用钵苗移栽机 该机由黑龙江省农垦科学院研制,与8.813.2KW小四轮拖拉机配套作业,作业机为三点悬挂式。它主要用于玉米营养钵育苗移栽,更换栽植器后,还可用于棉花、蔬菜等营养钵育苗移栽和甜菜纸筒育苗移栽。该机既可垄作也可平作,一次可完成单体仿形、刮土、开沟、夹钵、运钵、栽植、覆土、扶禾、镇压和二次覆土等工序。作业时人工喂苗,机械栽植,其生产率是人工栽植的倍。带有浇水装置,每株注水量152010-3。其最大特点是一机多用、适应性强、立苗率高、作业成本低、栽植质量好。主要技术参数:外形尺寸（长宽高）（）:140018001350;机具质量（）:216;生产效率（hm2/h）:玉米、甜菜0.080.12,棉花0.100.15;立苗率（%）:95;伤苗率（%）:漏苗率（%）:。2） 2ZD-4/6半自动型导苗管式移栽机 这种机具由中国农业大学西校区农业工程教研室研制,已通过国家级鉴定。机具有结构简单、不伤苗等优点,为国内首创,栽植性能处于国内领先水平。主要用于玉米、棉花、烟草、甜菜、蔬菜等作物的大田移栽。秧苗既可以是钵苗,也可以是无钵苗（裸根苗）。分行和行,分别与184KW或404KW拖拉机配套。主要技术参数:投苗速度（株）:4060行距（）:600700（可调）株距（）:140340（可调）栽植深度（）:40100生产效率（hm2/h）:（行）0.20.27（行）:0.30.4移栽合格率（%）:90。3） 2ZB-2型玉米移栽机 河北省唐山市农机化研究所在吸收国内外玉米移栽机优点的基础上,适应软盘育秧的农艺要求,简化结构,降低造价,研制出一次可完成开沟、栽植、覆土、压实几道工序的玉米移栽机,经田间试验,可以满足农艺要求,并根据用户需要,现已小批量生产。主要技术参数:配套动力（KW）:132（拖拉机）整机质量（）:300作业行数（行）:行距（）:550600株距（）:250300适应苗高（）:300以下作业效率（hm2/h）:0.10.13秧苗直立度（度）:70。4） 2ZY-2型半自动杯式秧苗移栽机 该机由山东泰安国泰拖拉机总厂生产。为悬挂式,配套动力是小四轮拖拉机。由人工投苗,机械栽植,一次完成开沟、注水、栽植、镇压、表面刮松等工序。它适用于移栽孔的透明塑料秧盘培育出的秧苗（玉米、蔬菜、棉花、烟草等）。如采用其它种类的秧盘,需事先向生产厂说明,并提供一个秧盘样品。在移栽过程中需同时施化肥的,本机配有附件施肥装置,可供选用。主要技术参数:外形尺寸（）：167014501300;结构质量（）:370;行数（行）:;行距（）:550750（任意调节）;株距（）:150、200、250、300、350、400;可调移栽深度（）:60、80、100、120、140;注水量（/株）:0.1;施肥量（kg/hm2）:150600;倒苗率（%）:（秧苗与地面夹角）;漏栽率（%）:;伤苗率（%）:。5）可溶性营养钵育苗设备和2YZ-Z型钵苗移栽机 该机由中国农业机械化科学研究院北京农业机械化研究所研制,已通过部级新产品鉴定。这种配套设备吸取了国外同类产品的先进技术,总体设计合理,结构简单、紧凑,能顺利完成育苗、移栽全过程。其技术经济指标具有国内先进水平。该套设备经过大面积生产试验考核,受到用户欢迎。可溶性营养钵育苗移栽技术,主要适用于玉米、棉花、甜菜和烟草等作物。主要设备分为育苗设备和移栽机。育苗设备由卧式上土机、自动墩土机、滚轮式翻转机、辊式滑动架、平板气吸式播种机组成。主要技术参数:生产率（万个/h）:（可溶性营养钵）;钵体直径（mm）：2050;钵高（mm）:50100;装机容量（KW）:1.5;该机采用人工拔苗,机械开苗床的方式作业,一次完成入土、覆土和镇压作业。机具由1822KW拖拉机牵引,通过地轮的转动,带动链轮运动,与夹放苗开沟器、扶土板等配合动作,将钵苗移栽于田间。主要技术参数:适应钵苗高度（mm）:200;生产效率（株行min）:50;漏栽率（%）:2;倒伏率（%）:7;锌体直径（mm）:40;移栽行数（行）:2;伤苗率（%）:3;苗定向率（%）:80。1.2 国外移栽机发展状况美国是农业机械化程度最高的国家之一。当前美国已经进入全盘机械化、自动化阶段，不但大田作物生产及收获已全部机械化，一些难度大的行业与作业也实现了机械化。向大功率、高速度发展是美国农业机械化的一个重要特点。此外，为了保护农业生态环境，实现农业的可持续发展，最有效地利用和节约农业资源，提高农业劳动生产率和农产品商品率，保持农业在国际上的竞争力，美国工业为农业提供了大量先进的农业机械。近几年，美国在谷物联合收割机、喷雾机、播种机等农业装备上已经开始采用卫星全球定位系统监控作业等高新技术，农业出现了向精准农业方向发展的趋势。西欧国家基本是以旱作农业为主。目前这些国家小麦和玉米的整地、播种、收获、运输等生产环节已全面实现了机械化，不少农业机械还装备了GPS系统进行精确农业作业。在苹果、梨、葡萄种植方面，为适应机械收获作业，利用生物工程技术，控制作物的形状和结构，实现农艺与农机的结合。日本田间作业从耕整地、插秧、植保、收获等全部实现了机械化，水稻育秧、插秧、半喂入联合收获机械居世界领先水平。日本能在水稻育秧、移栽方面很快实现机械化。除水稻生产外，奶牛饲养、肉牛和养鸡、养猪业也都实现了集约化与机械化。特别是设施农业，日本的日光温室很发达，温室内温度、湿度、通风等实现自动控制，花卉、蔬菜、养菇等广泛采用温室栽培，室内作业小型机械齐全，机械化程度也较高。水稻生产全过程机械化水平高，产品质量好，对小规模经营适应力强，每公顷农用地拖拉机功率比美、英、法等高度机械化国家投入多等，是日本农业机械化发展的突出特点。近几年来由于老龄化问题，日本农业从业人员急剧减少，后继乏人的问题日益突出。为解决这一问题，日本农业一方面酝酿改变经营模式，进行集团化规模化生产，另一方面努力加大农业方面的科技创新，力争开发出更加节省人力的农业机械，农业由机械化转为自动化就成了大势所趋。大部分发展中国家如泰国、印度、菲律宾及南美的一些国家，也在加快本国的农业机械化步伐，积极采用拖拉机配套农业机械化进行耕整地、播种、收割、机械排灌、手动与机动植保机械防病虫害、机械脱粒等作业。但总的看来机械化水平还较低，只相当除美国外其他经济发达国家20世纪50至60年代的初期的水平。目前，菲律宾主要农作物水稻、玉米、甘蔗生产的某些环节采用机械化作业，他们的农业生产的机械化水平还处在一个较低的阶段。泰国的农机化发展水平在不同的地区而有所差异，泰国的中部平原地区是发达地区，播种机械、脱粒机械和喷雾机械拥有量较大，该地区的机械化模式以耕整机、脱粒机、播种机、除草机等为主，在其他地区小型拖拉机、水泵、喷雾机械和脱粒机械等发展也较快。在发展农业机械化过程中，印度比较重视水利灌溉设施的投资。2 移栽机的介绍移栽机械是玉米育苗移栽技术的关键设备。我国在70年代中期就研制了第一台用于玉米移栽的机械,之后,又陆续研制、开发和引进了多种适合于蔬菜、烟叶、甜菜等经济作物的移栽机械,但均因育苗技术落后,配套性能差,综合效益低等原因,都未得到推广应用,近几年来,随着育苗技术的发展,以及劳动力成本的上升,推动了移栽机械的研制开发工作,又有多种新型移栽机械出现。中国农业大学也研制了一种导苗管式移栽机,并于1996年通过了国家农机具检测中心的检测鉴定。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,仅处在研究起步阶段。2.1移栽机的研究概况2.1.1 移栽机的类型及特点 依靠人工将秧苗喂入到安装在转动轮上的钳夹上,秧苗被夹持着随转动轮一起转动,栽植到土壤中。这种移栽机的结构简单,株距和栽植深度稳定,但作业速度低,一般为30株/min45株/min,而且容易夹伤秧苗,移栽的秧苗容易倾倒和被土壤掩埋。2)链夹式移栽机 与钳夹式移栽机相似,秧苗由人工喂入到链夹上,链条由地轮驱动,并将秧苗移栽到土壤中。由于只改变了传动方式,因此其性能与钳夹式移栽机相同。3)挠性圆盘移栽机 人工将秧苗放置到两片可以变形的挠性圆盘内,圆盘转动将秧苗移栽到土壤中,这种移栽机的结构简单实用,但株距和移栽深度不稳定,也容易出现埋苗,同时,挠性圆盘的寿命也较短。4)导苗管式移栽机与上述三种移栽机相比,秧苗在导苗管式移栽机内的运动是自由的,非强制性的,因此不易伤苗。另一方面,喂入器是由水平转动的多个喂入筒构成,人工喂入时,其喂入速度可以提高,作业速度能达到60株/min70株/min,比钳夹式移栽机提高30%50%,但是,这种移栽机的结构比较复杂。不论采用哪种结构的移栽机械,都应保证移栽的秧苗直立,不伤苗,株距、栽植深度和行距均匀一致。随着生产的发展,对移栽机械的性能又提出了更多的要求。提高移栽速度。在理论上,采用机械移栽是人工移栽速度的4倍10倍,但是,由于半自动化的机械移栽仍需要较多的辅助人员(如苗的运输人员、机手等),实际上只是人工移栽的2倍5倍。半自动移栽机械的移栽速度取决于秧苗的人工喂入速度,国内外试验证明,秧苗的人工喂入速度上限是60株/70株/,超过这个速度人就会感到紧张,出现漏喂入现象,栽植质量下降。移栽与铺膜、起垄相结合。在我国东北地区,尽管采用了玉米移栽技术,秧苗仍有可能受到冷害,延长了返苗时间,如果将移栽和铺膜结合起来,将使移栽效果更为显著。此外,东北地区大多为垄作,移栽的同时完成起垄,有利于减少作业次数。目前我国的移栽机械均不能满足这些要求。移栽的同时注水。目前国内的移栽机械大多数都没有注水装置。在移栽时注水是提高移栽成活率,缩短缓苗时间的必要技术措施。但是,配备注水装置后,实际作业时如何补充水,又成为一个现实问题。免耕移栽。在华北以及长江以南地区,各季作业的接茬时间很短,能在免(少)耕地上实现直接移栽,具有极为重要的意义。江苏农学院已在棉花、烟叶和蔬菜的少免耕移栽方面取得了可喜的成绩,中国农业大学曾在北京郊区进行过玉米免耕移栽试验,但在玉米免耕移栽方面尚未取得实质性进展。2.1.2 移栽机研究存在的问题需要解决的关键问题随着我国粮食生产水平的不断提高,经营方式的转变以及劳动力价格的上升,机械化育苗移栽技术必将越来越得到人们的重视,并逐步在适宜地区和适宜作物上推广应用。但尚有许多迫切需要解决的问题。研究开发成本低、效果好的育苗方式,建立与此相适应的工厂化育苗设施和技术体系,包括育苗穴盘的形状和规格、基质成分和类型、穴盘播种和灌溉设施、秧苗化学控制和最佳移栽苗龄等,培育出适合移栽的壮苗。开发完善移栽机械的性能,提高移栽速度和质量,降低劳动强度,使之具备多种作业功能,包括注水、起垄、铺膜以及在免耕条件下直接移栽等功能。同时,应注意移栽机的通用性,使之不仅能移栽玉米,还能移栽蔬菜、甜菜及烟叶等作物。制定育苗移栽的相关标准,为实现全自动机械化移栽创造条件。目前我国从育苗到移栽的各个环节都缺少相关标准,使得育苗和移栽质量相差很大,移栽机械的通用性和互换性很差,难以科学地评定育苗移栽质量。2.1.3 移栽机的结构2Z6型作物秧苗移栽机主要由悬挂架(通用机架)、地轮、施肥装置、栽植单体、仿形机构和秧盘等几大部分构成。而单体又由单体架、刮土器、仿形轮、开沟器、栽植部件、覆土器、镇压轮、栽植手座位、秧盘架和传动系统构成(参见图2.1)图 2.1 2Z-6型移栽机整体结构示意图2.1.4移栽机的工作原理工作原理工作时,深浅可调的刮土器首先刮去垄表层干土、根茬和土块,位于其后的靴式开沟器破土成沟并深施入底肥,栽植手将秧苗一株株连续地放入回转着的栽植器秧夹内,秧夹夹住秧苗的茎部(甜菜纸筒育苗夹住纸筒),钵托则托住秧苗的根部或营养钵保护秧苗茎部不被折断。当秧苗处于零速投苗点时,首先钵托自动缩回,随后秧夹张开,秧苗在零速投苗点落入沟中,并在沟两侧回流土壤的扶持下直立于沟内,随后第一覆土器给苗带覆以新土,使秧苗达到栽植深度。紧接着呈双曲线形状的扶苗器扶起秧苗的叶片,镇压轮以挤压形式压实苗带两侧土壤,最后第二覆土器进一步覆上浮土以利于保墒,这样,随着机器的前进,栽植手连续有节奏地喂入,秧苗被一株株地植入到垄上,完成机器栽植过程。该机的主要技术指标：作业行数:6；行株距:2245cm(可调)；行距:6080cm(可调)；施肥量:225300kg/hm2(可调)；立苗率:95%(指秧苗主茎与铅垂向夹角20)；伤苗率:3%(指秧苗主茎折断或苗叶大部分被损坏)；成活率:98%；生产率:0.240.35hm2/h；配套动力:东方红75/802；拖拉机整机质量:602kg。2.1.5 移栽机的应用田间试验结果：该机于1997年10月投入小区域试验,移栽的秧苗有玉米钵育苗、甜菜纸筒育苗和树枝。试验地为经重耙和旋耕后的麦地,24cm土块居多,土壤粘,含水率26%左右,土地平整,麦秸较多。这次试验重点对该机的立苗率、伤苗率、漏苗率、各单体仿形能力和株距均匀性及苗带压实度等指标进行了反复试验与测试。由于秧苗有限,每次每行移栽秧苗数为50株,试验效果比较理想,各单体均能良好仿形,苗带压实度达到农艺要求。2.2 方案论证2.2.1 移栽试验台功能及主要技术指标完成一套适合于工厂育苗的秧盘播种系统，系统由育苗秧盘变速传动装置、播种装置、铺土装置、喷水及微机控制装置组成。主要技术指标：播种精度：每穴1粒种子；作业速度：60盘/小时；功率：7kw漏播率：5%重播率：5%2.2.2 主要研究内容本次毕业设计主要针对移栽试验台的铺土装置进行总体设计。试验台的铺土装置分成几大部分，包括电机、料箱、支板、接料板、输送带、链轮等。他们之间的装配及机架的焊合是设计的关键。料箱通过左右支板来固定，并用螺栓固定及焊合，这样比较牢固。电机固定在支撑板上，并安装在电机座板上。出料口通过出料口支板加螺栓与料箱固定。螺栓和下支撑联接。电机和轴承座的支撑板的支架固定在底座上，联接是焊合。底座用螺栓连接。通过对整机结构的设计方案的制定，结构的合理安排，零部件之间的安装配合，初步形成机器的总体装配关系，绘制总装图。为以后的进一步详细设计打下基础。秧苗移栽试验台的整机设计即要满足设计精度要求，结构工艺要求，还要使机器结构简单，体积小，造价低。这样才能符合现代化的机械设计要求，机与电的紧密结合，是现代机器的鲜明特点，本机就要达到性能结构都符合设计要求。本机器中焊合部件很多。如支撑板和机器底座之间联接是焊合。电机和轴承支架与底座之间是焊合。之所以用如此多的焊接结构，因为焊接结构有如下特点：1） 接头形式合理化，应力集中系数可以降低。2） 能有效的发挥原材料的性能，改善机器性能，节省金属、减轻重量。3） 水密性和气密性好。4） 设计自由度大，壁厚不受限制，可根据承载情况确定结构单元尺寸。生产周期短，经济效益高，利于不断改型和创新。2.3 试验台结构组成及工作原理 这是一套适合于工厂育苗的秧盘播种系统，系统由育苗秧盘变速传动装置、播种装置、铺土装置、喷水及微机控制装置组成。下图（图2.2）就是一套完整的装置图，由图可以看出本装置有4个部分组成：一次铺土、播种、二次铺土、浇水。图2.2秧盘播种系统 这套系统能完成一个完整的加工过程不再需要其他的设备进行二次加工，所以很方便实用。只要有此装置就再也不用去室外育苗，再室内就可以完成全部工作，而且此装置也比较简单实用，操作灵活。3 机械系统设计3.1整机设计主要讲述的是一次铺土装置的设计。包括整体结构、各部件、零件的安装和配合，焊合机架的结构形式，完成机器的总装图的设计。铺土装置的整机设计是至关重要的。它设计的好坏关系到机器的性能、造价高低、外型美观与否等。此设备分成几大部分，包括电机、料箱、支板、接料板、输送带、链轮等。他们之间的装配及机架的焊合是设计的关键。料箱通过左右支板来固定，并用螺栓固定及焊合，这样比较牢固。电机固定在支撑板上，并安装在电机座板上。出料口通过出料口支板加螺栓与料箱固定。图3.1 料箱螺栓和下支撑联接。电机和轴承座的支撑板的支架固定在底座上，联接是焊合。底座用螺栓连接。通过对整机结构的设计方案的制定，结构的合理安排，零部件之间的安装配合，初步形成机器的总体装配关系，绘制总装图。为以后的进一步详细设计打下基础。秧苗移栽试验台的整机设计即要满足设计精度要求，结构工艺要求，还要使机器结构简单，体积小，造价低。这样才能符合现代化的机械设计要求，机与电的紧密结合，是现代机器的鲜明特点，本机就要达到性能结构都符合设计要求。图3.2 从动链本机器中焊合部件很多。如支撑板和机器底座之间联接是焊合。电机和轴承支架与底座之间是焊合。之所以用如此多的焊接结构，因为焊接结构有如下特点：5） 接头形式合理化，应力集中系数可以降低。6） 能有效的发挥原材料的性能，改善机器性能，节省金属、减轻重量。7） 水密性和气密性好。8） 设计自由度大，壁厚不受限制，可根据承载情况确定结构单元尺寸。9） 生产周期短，经济效益高，利于不断改型和创新。 设计焊接结构适应考虑的问题1） 焊接性 设计焊接结构中，选择原材料时在满足使用性能要求的前提下，应选用焊接性能较好的材料。一般碳钢的焊接性能优良，由于材料焊接性还受结构刚度、焊接应力状态、环境条件等因素的影响、在必要时还要做焊接性试验。2） 结构刚度和减振能力 一般的钢材的强度和弹性摸量都比铸铁高。而减振能力却很低。当用焊接结构代替对钢度和减振能力有较高的铸铁件时，必须考虑刚度和振动。必要时应在设计中采用增大刚度和提高减振能力的措施。3） 应力集中 焊接结构截面变化大，过渡区较急陡，圆角小，设计不当容易引起较大的应力集中。4） 焊接残余应力和变形 拉伸残余应力降低结构的刚度，压缩残余应力提高疲劳强度。残余应力的释放容易引起零件尺寸，精度变化，也会影响使用性能和使用精度。为此需合理设计结构尺寸，接头形式及焊缝的合理布置。5） 接头性能的不均匀性 焊缝及热影响区的成分、组织和性能都发生相应的变化，故在选择焊接材料、选定焊接方法、制定焊接工艺时，应保证焊接接头性能达到和满足设计要求。3.2 零部件设计 构成整机的部件制造时所用钢铁型材、板材的选择：3.2.1 衬板 （BY-PT-09-101）4-M8螺纹孔焊合后与料箱配做导角 0.545厚度为 5mm3.2.2 出料口支板 （YB-PT-09-102）弯折圆角R3去尖角、毛刺11孔焊后加工3.2.3 挡板 （YB-PT-02-101）展开长度113去毛刺宽度 20mm3.2.4 导板 （BY-PT-09-114）去尖角、倒棱公差原则 GB/T 4249厚度 18mm3.2.5 电机座板 （BY-PT-09-108）去毛刺厚度 20mm3.2.6 调节板 （Q235）齿面热处理硬度 229-269HB为注倒角 0.545该件可焊合加工3.2.7 浮动轴座板 （Q235）未注倒角 145去毛刺厚度 6mm3.2.8 加强板 （YB-PT-02）弯折圆角 R1-3去尖角、毛刺3.2.9 接料板 （YB-PT-02）4个空焊合后料箱配钻该件可焊合加工3.2.10 连接板 （YB-PT-09-103）弯折圆角R2去尖角、毛刺3.2.11 密封板 （YB-PT-09-104）去尖角、毛刺公差原则按 GB/T 42493.2.12 右支板 （YB-PT-09-105）11孔、7孔及M6、M8、M10螺纹孔焊合加工1220矩形弯边可根据工艺条件加工成R5-8圆形弯边未注弯折圆角R-3形位公差按 GB/T 1184-K公差原则按 GB/T 42493.2.13 张紧衬板（BY-PT-09-109）去尖角长跟宽都是 60mm厚度为 6mm3.2.14 张紧支板 （Q235）去尖角和毛刺弯折圆角R1-33.2.15 左支板 （YB-PT-09-104）16-7孔、1-11孔、M10孔、M6孔焊合后加工1220矩形弯边可加工成圆形弯折圆角 R0.5-2形位公差按 GB/T 1184-K公差原则按 GB/T 42493.2.16 浮动轴（45）为注倒角 0.545公差原则 GB 42433.2.17 接料板焊合（Q235）接料板 4个空焊合后与料箱配钻，该件可焊合加工挡板 展开长度113，去毛刺，宽度20mm3.2.18 从动链轮（45）齿面热处理硬度HRC 45-50未注倒角0.545未注型位公差按GB/T1184-K3.2.19 料箱（Q235）电焊距离和焊点数焊工自定，应保证弯边和定位板贴合各零件焊合后整形然后加工各定位孔形位公差按GB/T 1184-K公差原则按GB/T 4249未注焊缝根据工艺条件确定3.2.20 输送带（花纹输送带）硫化接头：总层数4、阶梯长15，接头总长145展开长度9203.2.21 轴承套（Q235）未注倒角 145未注形位公差GB/T 42493.2.22 主动链轮（45）齿面热处理硬度HRC 45-50；未注倒角 0.5453.2.23 主动轴（45）未注形位公差GB/T 1184-K公差原则按GB/T 4249未注倒角 0.5454 机械设计计算4.1电机设计 由设计要求可知功率7KW，取功率为3KW，输送机在常温下连续单向工作，载荷较稳定，环境有轻度粉尘，结构尺寸无特殊限制，选取三相交流电源，由盘的工作进程得出输送带的速度取2m/s便可满足。4.1.1 拟定传动方案 为了估计传动装置的传动比范围，以便选择合适的传动机构和拟定传动方案，可先由一些已知条件计算其驱动卷筒的转速nw，既nw=955r/min一般常选用同步转速为1000r/min电动机或1500r/min电动机作为原动机，因此传动装置传动比约为1：1或1：6。图4.1 传动装置4.1.2 选择电动机1）机类型和结构形式 按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y系列三相异步电动机，它为卧式封闭结构。2）电动机容量 卷筒轴的输出功率Pwpw=pd因是链传动，由表查得取 =0.9则PW=30.9=2.7（KW）3）电动机的转速为了方便选择电动机的转速，先推算电动机转速的可选范围，由表可查得链动传动比范围=15为最合适，则电动机转速可选范围为9554775r/min，两种都合适，再对两种电动机进行比较便知1000r/min的传动比较小，传动装置结构尺寸较小，因此可采用1000r/min，选定电机型号为100YYJT120以下电动机的外形及安装尺寸图。图4.2 电机100YYJT120安装尺寸图图4.3电机100YYJT120外形（一）技术指标型号额定电压（V）额定功率（W）频率HZ额定电流（A）调速范围r/min1200转/分转矩90转/分（N.m起动电流（A）超动转矩（uf）电容量容量（uf）电压（V）100YYJT120-3220100501.29014000.9160.152.250.88500（二）电容器电机型号电压电容容量电容器型号长宽高（V）（Uf）（mm）（mm）（mm）100YYJT1201PH2208DMF-456044818284.2 链条与链轮的设计链传动是由装在两轴上的链轮和链轮上的链条所组成，与带传动相比，链传动有如下特点：1）能保证准确的平均传动比，并能用一根链条同时带动几根彼此平行的轴旋转。2）传递的动力较带传动大，但作用在轴和轴承上的载荷较小。3）传动效率高，一般可达96%98%。4）能在低速、重载和高温、水淋以及尘土飞扬等不良环境中工作。5）可在两轴中心距较远的情况下传递运动和动力。但是链传动由于其结构和运动特点，也存在不足之处。如：1）链条的铰链容易磨损，使链节节距变大，造成脱链现象。2）链传动瞬间传动比不等于常数，因此，传动中有冲击、振动和噪声。3）安装、维护精度要求高，成本也较带传动高。链传动由于具有以上特点，故经常应用于瞬间传动比无严格要求，两轴距离较大，工作条件恶劣（高温、多尘、潮湿及油污等）的场合，如金属切削机床、农业机械、建筑工程机械、起重运输机械以及汽车、摩托车等机械中。本次设计便是农业机械，故可选取链传动较佳。链传动的适用范围，一般控制在传动比8，两轴中心距a56m，链条最大速度Vmax20m/s，传递的功率P100kw。可见起先取值满足以上条件，故可选。按用途不同，链条可分为传动链、起重链和运输链。本设计选取传动链，用来传递功率，传动链中主要有滚子链和齿形链，这次选用最广的滚子链。4.2.1 选择链轮齿数Z1、Z2 估计链速v=38m/s,由表查得Z1=21因传动比=1故Z2=Z1=214.2.2 求计算功率Pc由PcKaKzP/Km(kw)式中：P链轮传递的功率 KA工作情况系数 Kz链轮齿数系数 Km多排链系数知Pc=11.123/1=3.36（kw）选择链条型号和节距P由Pc和nw查图的选链的型号为08A单排链，再由表查得链节距P=12.70mm4.2.3 确定链条、链节数Lp初定中心距为ao =40P，则链节数为：Lp=(2ao/P)+(Z1+Z2)/2+(P/ ao)(Z2-Z1)/22 =80+21 =101 (节)4.2.4确定链长L及中心矩a由式L=LPP =10112.7 =1282.7 （mm）由式a=（P/4）LP-（Z1+Z2）/2 得中心距a=508（mm）链轮具体计算分度圆直径：d=P/sin(180/Z1)，其中P为节矩，Z为齿数 既：d=12.7/sin(180/21)85.21 (mm)齿顶圆直径：da=P0.54+ctg(180/Z1) 既：da=12.70.54+ctg(180/21) 91.12 (mm)damax=d+1.25P-d1 =85.321+1.2512.7-7.9593.135 (mm) damix=d+(1-1.6/Z)P-d1 88.99 (mm)分度圆弦齿高：ha=0.27P=0.2712.7=3.429 hamax=(0.625+0.8/Z)P-0.5 d1 =(0.625+0.8/21) 12.7-0.57.955.05 (mm)hamix=0.5(P- d1) =0.5(12.7-7.95) =2.375 (mm)齿根圆直径：df=d- d1=85.21-7.95 =77.26 (mm)齿侧凸缘（或徘间槽）直径：dgPctg(180/21)-1.04h2-0.76 h2内链板高度则dg12.7 ctg(180/21)-1.0412-0.7671.02 (mm)齿宽（单排）：bf1=0.93b1=0.937.857.3 (mm)倒角宽： ba=(0.10.15)P=(0.10.15) 12.7=1.271.905 (mm)倒角半径：rxP=12.7 (mm)齿侧凸缘（或排间槽）圆角半径： ra0.04P=0.508 (mm)链轮齿总宽：bm=(m-1)Pt+bf1m排数 则：bm=bf1=7.3(mm)链轮材料：选45号钢，淬火45HRC（齿面硬度）DINISO链号08AANSI链号40节距Pmm inch12.70 1/2”滚子直径d1maxmm7.95内节内宽b1minmm7.85销轴直径d2maxmm3.96销轴长度L LCmim mammm mm16.6 17.8内链板高度h2maxmm12.00链板厚度Tmaxmm1.5极 限拉 伸载 荷Q minkN14.10每 米长 重qkg/m0.62应用范围：低、中速、轻、中载、无剧烈冲击，振动和易磨损工作条件下的链轮。图4.4 单排滚子链条尺寸单排滚子链条和套筒链（A系列） 型号08A GB 1234.1-83图4.5 链轮外形从动链轮主动链轮节距 P 12.7滚子直径 dr 7.92齿数 Z 21量齿测量距 Mr 88.5825-0.15量柱直径 dr 7.93800.15节距 P 12.7滚子直径 dr 7.92齿数 Z 21量齿测量距 Mr 88.5825-0.15量柱直径 dr 7.93800.154.3轴的设计轴是机器上的重要零件。它用来支持传动零件（如齿轮和批带轮），并且传递运动的转矩。材料选用45号调质钢主要性能 毛坯直径 硬度 抗拉强度极限 屈服点 弯曲疲劳极限(mm) (HBS) b(Mpa) s(Mpa) -1(Mpa)200 217255 640 355 275扭切疲劳极限 许用弯曲应力 (Mpa)-1 (Mpa) +1b -0b -1b 155 215 100 604.3.1 初定轴的最小直径对于即传递转矩又承受弯矩的轴，在设计时，由于轴上零件的位置及支点位置还没有确定，因此轴上支点的反力和弯矩还不能求得，这时也可用。=T/Wn初步计算轴的最小直径，但应把扭转切应里适当降低（见表），以补偿弯矩对轴的影响，将降低后的许用应力代入上式，得到初算轴的最小直径的公式： dT/0.2nv3 =9.55106/0.2n v3(P/n) v3 =C(P/n)v3 (mm) 式中：C是与许用扭转切应力n有关的系数 则：d=107(2.7/1000) v3 14.45 (mm) 因有单键槽，应适当增大轴径3% 则有：d=14.451.03 14.88 (mm)4.3.2 轴的结构设计1）初步确定轴的各段直径跟长度链轮处：按传递转矩算得基本直径为15mm，再由链轮尺寸取轴段长度为15mm。轴承处：因轴承主要受径向力及不大的轴向力，故选用深沟球轴承，为方便轴承从右端装拆，并装有一挡圈，故取直径为25mm，长度根据轴承定为17mm。中间处：中间轴段由箱宽420mm，可取比之宽点的长度428mm，直径暂取为30mm。注：轴承左右对称装配。2）传动零件的周向固定链轮处采用A型普通平键，键号为A514 GB1095-793）其它尺寸为加工方便，并参照轴承的安装尺寸，轴上过渡圆半径全部取r=1mm，轴端倒角为245。4.3.3 轴的受力分析1）链轮上的转矩T为T=9.55106（P/n） =9.55106(2.7/1000) 2.58104(N.m)圆周力：Ft=2T/a=22.58104605.56(N)径向力：Fr=Fttg20 =605.560.364 220.422)作垂直平面内的弯矩图支点反力：RAV=RBV=Fr/2=220.42/2=110.21(N)D点弯矩：MOV=RAV （L/2）=110.21（428/2）23584.94（N.mm）3)作水平平面内的弯矩图支点反力：RAH=RBH=Ft/2=605.56/2=302.78(N)D点弯矩：MDH=RAH(L/2)302.78(428/2) 64794.92（Nmm）4)作合成弯矩图最大合成弯矩在D点处其值为： M=（MDV2+MDH2）0.5 =（23584.942+64794.922）0.5 68953.83（Nmm）5)作扭矩图扭矩： T=2.58104（Nmm）6）作当量弯矩图最大当量弯矩在D点出，其值为（取=0.6）： Md=M2+(T)20.5 = 68953.832+(0.62.58104)20.5 70670.09（Nmm）7)确定最大当量弯矩处的轴径由表查得45号钢经正火处理的许用弯曲应力-1b=55Mpa，因此D点处的轴径：dMd/(0.1-1b)v3 =70670.09/(0.155)v3 23.42 (mm)故取标准直径为30mm的便可以满足设计要求，最终确定为30mm。4.3.4校核轴的强度已知轴的计算弯矩后，即可针对某些危险截面（既计算弯矩大而直径可能不足的截面）作强度校核计算。按第三强度理论，计算弯曲应力：ca=Mca/W=M2+(T)20.5/W-1Mpaca=70670.09/WW轴的抗弯截面系数，mm3图4.6 轴的抗弯截面A的W计算公式为：W=（d3/32）-bt(d-t)2/2d=(153/32)- 152(15-2)2/215代入上式中：ca=70670.09/（153/32）-132 257.13（Mpa）-1=275Mpa故此处能满足设计计算要求。按扭转强度条件计算： T=T/WT9.55106（P/n）/(0.2d3)T (Mpa) 式中：T扭转切应力，MPaT 轴所受的扭矩，Nmm WT 轴的抗扭截面系数，mm3n 轴的转速，r/minP 轴传递的功率，kw D 计算截面处轴的直径，mmT许用扭转切应力，Mpa所以：T= T/WT=（9.551062.7/1000）/（0.2153）38.2因2538.245，在要求的设计范围内故能满足扭转强度条件，所以设计为最终设计。4.4 轴承设计根据现场作业情况及其它一些方面的考虑，首先选用180000型两面带密封圈的单列向心球轴承。该轴承两面带密封圈，为内接触式密封，能较严密地防止污物侵入，但极限转速较低，适用于密封要求较高的部件中。该种轴承在制造时已装入适量的润滑剂，安装前不需要再清洗，工作中在允许的润滑期间内不需要再加润滑剂。4.4.1 求比值A/R=220.42/605.560.36根据表查得，深沟球轴承的最大e值为0.44，故A/Re可查得X=1，Y=04.4.2 初步计算当量动载荷P，根据式： P=fP(XR+YA) 按表查得：fP=11.2 取fP=1.2 则：P=1.2（1605.56+0220.42）726.672（N）4.4.3 根据公式 C=P（60nLh/106）V3求轴承应有的基本额定动载荷值，其中估计Lh=20000h则：C=726.67（60100020000/106）v3 7722.04（N） 根据设计手册查得型号选为180105轴承。此轴承的基本额定静载荷CO=5000N 验算如下；1）A/CO=220.42/50000.034 按照表查得此时e在0.240.22轴向载荷系数Y在1.82.0之间。2）用线性插值法求Y值Y=1.8+（2.0-1.8）（0.04-0.034）/（0.04-0.025） =1.88所以取X=1，Y=1.883）求当量载荷PP=1.2（1605.56+1.88220.42） =1285.83 （N）4）验算轴承的寿命Lh=(106/60n) (C/P)3 =(106/601000) (8000/1285.83)3 32487.51 (h) 因Lh Lh所以能满足设计要求，因此选用180105型号，该轴承是一种两面带密封圈的深沟（单列向心）球轴承。可较严密防止污物侵入。轴承内已充填润滑脂，在允许期内不再加润滑脂。5 设计结论 一次铺土装置的设计，包括整体结构、各部件、零件的安装和配合，焊合机架的结构形式，完成机器的总装图的设计。试验台的铺土装置分成几大部分，包括电机、料箱、支板、接料板、输送带、链轮等。他们之间的装配及机架的焊合是设计的关键。料箱通过左右支板来固定，并用螺栓固定及焊合，这样比较牢固。电机固定在支撑板上，并安装在电机座板上。出料口通过出料口支板加螺栓与料箱固定。螺栓和下支撑联接。电机和轴承座的支撑板的支架固定在底座上，联接是焊合。底座用螺栓连接。通过对整机结构的设计方案的制定，结构的合理安排，零部件之间的安装配合，初步形成机器的总体装配关系，绘制总装图。为以后的进一步详细设计打下基础。秧苗移栽试验台的整机设计即要满足设计精度要求，结构工艺要求，还要使机器结构简单，体积小，造价低。这样才能符合现代化的机械设计要求，机与电的紧密结合，是现代机器的鲜明特点，本机就要达到性能结构都符合设计要求。通过对零部件衬板、出料口支板、挡板、导板、电机座板、调节板、浮动轴座板、加强板、接料板、连接板、密封板、右支板、张紧衬板、张紧支板、左支板、浮动轴、接料板焊合、从动链轮、料箱、输送带（花纹输送带）、轴承套、主动链轮、主动轴的设计和板材的选择进一步对设备各零件之间的装配关系、工艺性能有具体的了解。 通过对电机、链条与链轮、轴、轴承的计算、参数选用、设备的选用，使我们能够明确组成一套铺土装置各部件是如何进行计算、在参考书中查阅各中参数和选择铺土装置部件。6 设计总结为期几个月的毕业设计即将结束，本次毕业设计是大学所学知识的综合利用，使我们牢固掌握所学的知识、技能，提高我们分析和解决问题的能力，为能胜任即将到来的工作打下良好的基础。同时在设计过程中也暴露出自己在设计中的不足之处。由于实际经验少，对许多机构设计还不是很成熟。希望能在今后的工作中不断提高自己的能力和积累经验。随着目前我国农产品机械设备的设计和自动化程度技术要求的不断提高。结合我国农机领域中机械育苗装置的需求对进口装置进行设计改进以利于我国生产，本次设计尝试设计出铺土装置。经过可行性分析和市场调查后，这一设备适合我国黑龙江地区种植玉米的需要。另外结合机电一体化专业对毕业设计的要求，设计铺土装置，实现机电结合设计。毕业设计培养了我们正确的设计方法，使用现代的设计方法是符合未来设计发展方向的。毕业设计锻炼了我独立工作的能力，由于本设计题目是新课题，在设计工作量和设计难度上都比较大，这就更加要求我们付出更大的精力，独立工作能力得到充分的体现。从设计调研到确定设计方案、从草图到计算机绘图都是我们自己独立完成的。机器结构和工艺性的设计，硬件电路的设计都经历从初定方案到最后成形的过程，提高了我们实际分析问题和解决问题的能力。通过毕业设计中外文资料的翻译，自己感到借鉴国外先进的科学技术对自己的设计有很大帮助。为今后在实际工作中查阅外文资料并吸取精华，应用在自己的设计中打下了一个坚实的基础。体现出要作为一个优秀的工程设计者外语水平的重要性，有着较高外语水平的机械工程师是时代发展的需要。手工绘图已经被计算机绘图所代替，这次设计通过使用AUTOCAD2000绘图，使自己熟练掌握了计算机绘图的方法和技巧，为适应电脑不断普及的社会发展需要和机械图的计算机化是一个很好的锻炼。同时在使用手册查阅资料时，学会了不少知识，使自己能充分利用已有标准和经验辅助自己的设计，尽量提高设计的标准化合理化。在设计过程中还体现出了最重要的工作协作能力，虽然题目不同，但组内成员团结合作，在整个设计过程中互相帮助，使设计能得以顺利进行。 本毕业设计结束了，尽管由于任务量大，设计存在一些困难，但在其中得到的远远超过付出的辛苦。我们尽管想把设计达到最佳，但自身能力有限，经验不足，所以该设备的设计还处于雏形阶段。正是经历了此次设计，才真正体会到了作为一名设计工作者的所要进行的工作。其中有收获也难免经历失败。只有不断提高自己的水平才能适应现代化社会对工科院校毕业的大学生的要求。总之，毕业设计使我们所学的知识系统化、全面化得到一次应用，设计中不仅利用了所学的基础和专业知识，而且也是我们从学到了一些新知识和经验，以及锻炼了其他方面的能力。通过毕业设计使我的大学生活有了一个圆满的结束，在工作岗位中，再一次用成果证明了自己的能力。此毕业设计是在老师的悉心指导下完成的。我在此首先要衷心感谢老师在学业上的严格要求和精心指导，在资料的查找、方案的改进、图纸的审核上对我的帮助与指导，使我的毕业设计得以顺利进行。老师深入细致的学术态度、严谨求实的工作作风使我深受感染。他们认真负责的工作态度和全面的知识结构使我受益非浅，并从中受到启迪。对我的设计方案提出的建设性意见非常宝贵，对我的设计帮助很大。 在这次设计结束之时，在此对老师表示衷心的感谢和诚挚的敬意。参考文献1、钟约先，林亨机械系统计算机控制M北京：清华大学出版社，20012、陈曾汉等工业PC及测控系统M北京：机械工业出版社，20043、孙廷才等工业控制计算机组成原理M北京：清华大学出版社，20014、魏庆福等STD总线工业控制机的设计与应用M北京：科学出版社，19915、Sys Centre ModuleTM -7020、ModuleTM ADT650、CDT2000 Sys Expan深圳SBS Science & Technology Co，Ltd20036、夏路易，石宗义电路原理图与电路板设计教程Protel 99SEM北京：希望出版社，20027、余永权等单片机应用系统的功率接口技术M. 北京：北航出版社,19928、封俊,等.中国玉米育苗移栽机械化的现状与问题J.北京：农业工程学报,1998(1):10310729、机械设计 濮良贵主编。高等教育出版社，2001.6，64-6810、农产品加工机械 沈林生，机械工业出版社，2000.7，86-10511、农业机械学（上、下册），北京农业机械化学院主编，农业出版社，1986.9，34-52，121-14212、机械设计手册 徐灏，机械工业出版社，1996.713、机械设计课程设计 王昆等主编，高等教育出版社，1995.914、机械设计课程设计 寇尊权主编，吉林科学技术出版社，1995.515、农业工程学报 第14卷 第4期 1998年12月16、玉米移栽机械化的综合研究 侯林山 孙红磊，农机与食品机械。1997，（3）.-21-2217、Anonymous Rice Transplanters, RNAM Digest I.Regional Network for Agricultural Machinery, C/o United18、J.Hirschhorn, Kinematics and Dynamics of Plane Mcchanisms, McGraw-Hill,New York, 196219、R.L.Norton, Design of Machinery, McGraw-Hill,New York, 196220、Kezunovic MDigital simulator performance requirements for relay testingJ1EEE Trans on Power Delivery， 1998， 13(1)：78-8421、PCI-104 Specification Version 1.0 SBS Science & Technology Co，Ltd，2003译 文摘要苗木的移植在米的培养中是劳动密集的操作。它也是一个熟练的工作而且包括有一弯下的动作，如在一个水池领域中作姿势。在哪里需要存在机械化操作。对于这一个目的，机制的设计被实行跟随分析综合的方法。作为基本设计选择有耦合器扩展的计划四-条联接。 由机制产生的路径在一个计算机屏幕上策划。通过藉由在耦合器点的输出运动的不同路径被获得的机制中改变各种不同联编的尺寸。 潜在的联编尺寸被识别基于墒的路径的适合, 传达和苗木和回返运动的种植。一四排自力推进的移植使用上述的机制和一将-最佳化种植手指然后被发展而且测试。 移植系统的机器被发现技术上能实行。 1 介绍印度是一个以农作物之一的米作为它的主要食物居多的农业国家。它每年有八千万吨饭生产, 世界上大约22%的米生产是哪一个国家。文化上地，在水浸水的领域的20-35天龄的年轻苗木的移植被偏爱结束直接播种。他对较好的生产量的前领引由于较好的农作物在被移植的农作物中是可能的管理实务。移植的操作需要大量的人力 (大约 400个工时/亩) 而且工作是非常艰苦的包括在弯下姿势工作而且搬进泥泞的领域。 因此，这被考虑如一个需要机械化的活动。 移植的机械化在农作物的生产中也促进后来活动的机械化。因为经济费用，在日本和韩国已经成功的机器无法在印度被采用拘束和由于这国家的盛行很广文化实践。 名词汇编L1 曲柄艾伯塔 (艾伯塔 ) 的长度。L2 耦合器的长度。L3 跟随器的长度连接。L4 固定的环节的长度。LF 连接耦合器扩展的长度。xF 耦合器的X - 共同纵坐标指向F。yF 耦合器的Y - 共同纵坐标指向F 。 固定的环节的倾向的角(角度)。耦合器和这个跟随器之间的包括的角(角度)连接。1 耦合器的角(角度)。2 跟随器的角(角度)连接。数学常数, 3.14 给角(角度)装上曲柄。包括了耦合器和这个耦合器扩展之间的角(角度)。操作地以机器制造-移植系统可能被依下列各项 (图1) 看得见。 苗木在一个盘子中被堆积. 由合适机制操作的一只载植手拾起托盘的苗木。图 1. 概要的机械苗木移植 苗木被携带到土壤而且被放置在适当的深度在一几乎直立地作姿势。 载植手回到它的最初位置，以便它能重复程序。 机器动作为种植转寄到下一个位置。 在目前的调查方面为移植苗木的目的设计了机制。由一台发动机以大约40转/分驱使了机制。相同的发动机驱使移植者的地面轮子。地面轮子和播种机制的曲柄之间的速度比例决定植物之间的间距。1.1 用于动力的播种机制的设计操作 1 说明动力操作的机械的大多数播种装置能分类为四-条联接的曲柄和摇杆机制。 一只载植手, 它是机制的耦合器环节的一个部分, 使种子托盘的苗木分离和把他们放在土壤里。 由载植手指追踪的曲线可以在播种的苗木的稳定性方面有影响力。认为播种机制的运动学分析对于它的操作和它的进一步的改进的理解必不可少。1.2 机制的设计2 Erdman 和桑德尔2 说大多数机制任务的设计要求传送到单一输出、单一输入。 因此, 单一程度是使用得最经常地的形式- - 自由机制。 Shigley 6 说明 Grubler S 标准涉及了机制方面的环节的数字和运动学对的数字和种类。它能为决定机制的自由的程度使用。Erdman和桑德尔2 说明分析技术能用把昂贵和消耗时间的建筑物放回原位和试错法设计方法方面的物质的原型的测验。 分析技术通常形成多数合成方法的一个基本部分。诺顿4 说明四-条联接应该在中间，运动的 rst 解决办法控制调查的问题。能做工作的最少的部分通常将给出最不昂贵和最可靠的办法。诺顿4 说明 Grashof 条件能用作很简单的关系, 它(这)预料四- 条联接的状态, 基于环节长。Zimmerman 7 说明如果环节之一有比另一个三的总和更很大长度, 四-条机制实际上不可能。Hirschhorn 3 说明一四- 条联接截然不同类型机制的能由倒置获得。 由曲柄岩石者机制取得了吗，这两个环节 xing 之一用最短的环节双了。保罗 5 提议 Newton - Raphson 方法能使用用解决为解决四- 条联接位置问题发展(产生)的非- 线性的等式。Zimmerman 7 说明一个基本机制设计问题是的它那个四- 酒吧(条)链条能为提供办法(溶液)吗，它折射率四-条机制的耦合器的一个点描述密切接近这希望的一个的路径。2 方法学一个机械载植手里的方法跟随运动的希望的路径。选择有所有再次涡旋形对的计划四-条联接, 如同这很简单, 机制由也许保持起来和可以花费得少容易制造的其组成了。把输入运动应用于曲柄, 因此运动是不断延伸和旋转的。输出运动跟随合适路径满足在下面规定的一个移植者的需要。机制应该有自由的一度并且能够制造回路的一个耦合器点可以被合并。在耦合器点将连接这只载植手。2.1 被提议种植机制的输出运动需求。（I）种植机制的建议的输出运动是要从这些安排的一个托盘得到这个苗木。为这个托盘提供槽缝有利于手指的不间断运动。在向下的传播期间,机械手把这些苗木带到土壤中。(II)苗木那时要以希望的深播种。 (III )苗木要在一个几乎垂直的位置播种。可以允许大约30的偏差。 (）载植手要回到原始位置探求播种操作。 在返回运动期间要求手指没有妨碍种植的苗木运动。播种的末尾的手指的速度的方向的颠倒反转为达到它有益。 (v)在返回运动期间 , 一只手指没有妨碍托盘必须经过路径。这要防止在托盘中安排的苗木的任何可能干扰。这样, 向前传播的路径和返回传播的路径将必然不同。 (vi)手指在它的运动期间不能干扰机器的其他成员。 (VII)机制的部分必须从这个田地有恰当清除在这些部分上使土壤的积累减到最少。选择的点从田地层次必须位于在恰当度,种子托盘才能有的恰当清除。 (VIII) 如当机器运动此时有传播的恒定向前速度, 播种周期是不断延伸的。四- 条的四个环节的尺度回路的方向吗。耦合器扩展的 xed 环节, 长度和耦合器扩展的角度是要为设计决定。因为没能直接合成这些价值这决定检查对用于上面所述参数的各种考验值和研究由这样的机制由于移植的目的产生的路径的适宜性。 有系统地改变了上面所述参数专断使用规定了范围。在大约0.23 百万个联接设计的目前的调查期间检查。 使环节尺度的选择跟随分析和选择的一个方法。 如同在上面陈述那样使环节尺度改变了。为环节尺度的每个考验值在一个计算机屏幕上计算和显示移植手指点的运动的路径。最初, 如同以第2.1部分陈述那样满足输出运动需要的环节尺度选择。 给出细节以第2.4部分。研究和生产也许更好的路径联接设计进一步, 在上面所述选择的设计值周围规定环节尺度的小范围。的路径载植手点运动再次检查, 牢记陈述得更早的需要。 在几个设计以外, 一个选择了, 很可能给最好的路径。这样, 分析和选择在设计程序中形成了这个主要策略。 最初忽视移植机器的向前传播速度因为这对播种手指的速度在比较方面小层设计的1。 固定的角度。环节也认为是零。在得出近似设计以后这些值也在层2方面变化了。最后, 耦合器扩展环节的形状也是设计这没有干扰运动此时有机器(层3 )的其他成员的。把联接的参数在下面列成表: 2.2. 用于设计的联接参数。用于设计的联接参数。1 曲柄的长度, L1 2 耦合器的长度, L2 3 跟随器的长度, L3 4 固定的环节的长度, L4 5 耦合器扩展的长度, 低频 (LF ) 6 耦合器扩展的角(角度), 7 联接的真实尺寸8 和水平的固定的联系的角度, 9 传播的速度。 2.3 联接的分析要决定的联接参数用第2.2部分表示陈述。为这些选择了考验值并且为一个完全旋转后面是耦合器点的路径在一个计算机屏幕上策划。用第2.1部分表示在出列成表的标准的基础方面检查了这条路径。应当注意的是如当改变固定的环节的角度, 整个路径将变得倾斜。 在检查路径的适宜性时这牢记。由参加由平直线处于曲柄角的不同值状态计算的耦合器点获得了这条路径。 在分析曲柄期间以1设置了角度。如下计算耦合器点的位置。 在图中显示了四- 条联接。图2 ( a)。环节矢量的总和X和Y部分。L1cos()+L2cos(1)+L3cos(2) -L4=0, L1sin()+L2sin(1)+L3sin(2)=0在L1是曲柄艾伯塔 (艾伯塔 ) 的长度那里, L2 耦合器的长度曲柄角(角度), 1耦合器的角(角度)和2是跟随器环节的角(角度), 跟随器环节, L4 固定的环节的长度, 的L3这长度。 让f1和f2 被作为定义的功能。f1= L1cos()+L2cos(1)+L3cos(2) -L4=0 ,f2= L1sin()+L2sin(1)+L3sin(2)=0这是两个未知数方面的一套两个非- 线性的等式, 1, 2因此, 对于它的办法的迭代法等式能, 使用方法。 点阵式然后在这情况能被扩大为字角文(b) 对字图2 有耦合器的基本四- 条联接连接扩展。 (a) 环节的方向。 于分析的三角形结构。1K+1 1K= f1 cos(2)+ f2 sin(2) L2 sin(1 2)=上标K 和 k+1 指示反复的次序的地方。这需要 1 , 2 使这个反复继续了直到差别是- 介於 的在两个连续不断的步骤中计算的值不超过预定的错误值。为1 , 2 ,初始办法(溶液)的需要如下是满意的。把结构看作在图中显示。图2 (b )形成三角形的几何学。照样, 下面的等式是可适用的: 1=2=+ 是耦合器之间的包括的角(角度)的地方并且跟随器环节和 是数学常数。 和 的上面所述(价)值计算, 使用三角关系。=cos-1 有计算一组精确的解决为 1,2, 找 10 倍数的的下价值. 精确价值1,2对的新价值符合被假定躺在邻近地区中1,2为 h 的早先价值计算。 因此, 价值 1,2获得现在为的早先价值为的新价值被采取如开始的解决。 反复的相等然后用来计算更多的正确价值。现在再一次被增量，而且程序被重复。 如此曲柄的充足旋转被完成。 耦合器点的位置获得耦合器角(角度), 在X 和Y 指示X 那里从低的等式计算- 耦合器点的任何Y - 共同纵坐标。在 XF 是耦合器点F的X - 共同纵坐标那里, yF 耦合器的Y - 共同纵坐标指向F ; 低频 (LF ) 耦合器扩展和 的长度是耦合器和这个耦合器扩展之间的包括的角。2.4 在阶段1联编尺寸的选择。它被假定最长的联编的长度不应该比 50 次大最短的联编的长度。 因为在决定耦合器曲线的性质方面，联编长度比很重要, 最低的联编指示当 L1被假定当做1.00单位长的。L3和L4 能每个在范围 1.00-50.00 中有长度。 (回合 1 在表 1 显示) L2 的最大价值被从下列的二种情况决定:L2 max=L1+L3+L4 L2 max=50.00用作耦合器长度的范围从1.00到100.00并且对于耦合器角从0 到360。标准的 Grash应用决定联接的可动性 发现满足第一个圆中的这个标准的联接的数字是84 。 以对(用 )于 耦合器扩展的长度的五个(价)值和以对(用 )于 耦合器扩展角(角度)的 12 个(价)值发现这个圆的中的结合的数字(目)是 84 个 个 5 个 个 12=5040 。 这些分析, 使用在上面陈述的程序并且学习(研究)为每一个结合的路径。 在这个圆的期间确定(等同)了几乎七个潜在设计。 第二个圆以在 1 表中显示的尺度的范围开始了。 一些设计(是)要当更紧(更近)的学习(研究)时放弃。 在这个圆的中, 分析的结果导致一个潜在设计。 同样地, 完成了这第三和第四个圆。 在这舞台(层)的末尾定案的联接的参数在表2中展示手指的运动的路径在阶段1结束的时候在图3被显示。 它是发现展现在第2.4.1节被列出的下列的财产，它能在第2.1节列出的需求被满意被发现。在种植之后很快，一个另外的特征在 180是手指的回返。这非常有用而且由于它自己的惯性将会帮助苗木的释放除了在手指的回返运动期间让苗木未受到干扰的之外。表1、对(用 )于 分析的环节的尺度的范围Round Sl. No. Range of dimensions L1 L2 L3 L4 LF w (deg)No. of combinations 1 1 1 2 3 1.00 1.00 1.00 1.00 (Stated) 1.003.99 5.417.62 17.1421.00 1.0050.00 1.007.07 1.007.07 1.007.07 1.0050.00 1.007.07 2.6618.80 7.0750.00 1.00100.00 3.1631.62 1.0031.62 3.16100.00 0360 180360 270360, 0120 300360, 0120 5040 21 700 37 920 11 000 2 4 5 6 7 1.00 1.00 1.00 1.00 48.3450.00 3.8915.14 12.7318.50 1.006.21 1.007.07 2.6618.80 2.6618.80 7.0750.00 18.8050.00 2.6618.80 7.0750.00 7.0750.00 10.00100.00 1.0031.62 3.16100.00 1.0010.00 330360, 0120 240360, 030 30150 300360, 0120 7740 41 400 28 980 13 800 3 1 1.00 1.171.59 1.922.96 1.922.96 4.086.81 300340 26 300 4 1 1.00 1.341.44 2.222.44 2.222.44 4.575.42 310330 50 000 Total 243 880 表2、联接的尺度用层尺度合成物的表1示定案SI.No. 插图 符号尺度1 曲柄 (单位(单元)距离) 的长度2 耦合器 (单位(单元)距离) 的长度3 跟随器 (单位(单元)距离) 的长度 4 固定的环节 (单位(单元)距离) 的长度5 耦合器扩展 (单位(单元)距离) 的长度6 有耦合器的耦合器扩展的角(角度)连接 ( 程度 )L1 L2 L3 L4 LF 1.001.392.39 2.39 5.00 317.5 图3 耦合器的运动的路径指向状态设计的1个的末尾。2.4.1路径的性质由参数有的联接产生在表2中列表1、播种的一个点能位于处于L状态 (图3)在哪里, 手指到大约180 的土壤中的希望的深度和锐利折回。因此，苗木的惯性使它本身集合将会在释放来自手指的苗木方面帮助。图4 . 固定的环节的倾向的角(角度)对播种和曲柄的点之间的垂直距离的影响, 中心。图5 由于向前速度的重叠在手指的运动的路径上改变。2、如果手指从K 到L移动向下的, 则手指的返回运动是通过在左侧面离开这个播种的 苗木 的这条路径的右侧方面。 这是理想的因为在处于L状态播种以后没干扰这个苗木。图6 有不同耦合器扩展角(角度)的机制方面
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