油菜幼苗移栽機(jī)自動取苗機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計【缽體育苗移栽】【15張CAD圖紙、說明書完整打包】

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From the statistics of agriculture ministry in the end of 2007, the area for winter plantingrape is 14.59 million mu in Hunan province, and the area suit for winter planting rape can reach upto 30.00 million mu , which reveal a large potential in the rape industry. The development oftransplant machine is slowly in China, so the transplant of seedling is almost all completed byartificial, which high in labor intensity and production costs but low in production efficiency andtransplanting quality. Therefore, to realize mechanization of the rape-transplant is in a hurry foragricultural production. The bowl seeding planting technology is widely used in the domestic and1overseas with the gradually maturing bowl seeding technology.Key words:ransplant, mechanization, bowl seeding , rape1前言育苗移栽具有對氣候的補(bǔ)償作用和使作物生育提早的綜合效益，其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益均十分顯著。栽植機(jī)械化可以減輕勞動強(qiáng)度、提高生產(chǎn)效益和保證作業(yè)質(zhì)量，是影響育苗移栽技術(shù)推廣的關(guān)鍵。我國從60年代開始研究旱地栽植機(jī)械，初期的栽植機(jī)主要用來移栽玉米和棉花等作物。但農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝明顯脫節(jié)，忽略了綜合經(jīng)濟(jì)效益，更沒有科學(xué)地分析育苗移栽機(jī)械化過程的種植技術(shù)難題，從而使這一技術(shù)擱淺。近幾年，由于國家對農(nóng)業(yè)高新技術(shù)的推廣應(yīng)用的重視，以及勞動力成本的上升，育苗移栽得到了科研和生產(chǎn)部門的廣泛關(guān)注?！?2】1.1課題研究的意義目前我國的移栽機(jī)械，根據(jù)移栽機(jī)工作時需要的人工干預(yù)程度，移栽機(jī)械大致有兩種：半自動栽植機(jī)，在栽植過程中，由人工分出單棵的秧苗喂入栽植機(jī)，由機(jī)具完成開溝、栽苗、扶苗和覆土等工作。人工喂苗頻率一般在60株/min左右，我國目前研制和推廣的栽植機(jī)基本上都是半自動的。全自動栽植機(jī)，由機(jī)械或人工喂入一組秧苗（如一張苗盤），由機(jī)具完成分苗和栽植任務(wù)，稱為全自動栽植機(jī)。我研究的課題則是油菜自動移栽機(jī)的一個關(guān)鍵部件的設(shè)計自動取苗機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計【18】。1.2研究課題所涉及的領(lǐng)域在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢1.2.1國內(nèi)外移栽機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀（1）國外移栽機(jī)發(fā)展概況國外發(fā)達(dá)國家20世紀(jì)30年代就出現(xiàn)了手工喂苗的栽植機(jī)具，50年代研制出多種不同結(jié)構(gòu)形式的半自動移栽機(jī)和簡易制缽機(jī)，到80年代，半自動移栽機(jī)已在生產(chǎn)中廣泛使用，制缽機(jī)已成系列。目前，一些發(fā)達(dá)的國家已實現(xiàn)甜菜、玉米、蔬菜和煙草等旱地作物的育苗工廠化和移栽機(jī)械化。機(jī)型比較成熟，工作可靠性較好，推廣應(yīng)用廣泛。栽植機(jī)械以半自動為主，全自動機(jī)型均因結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，價格高而沒有廣泛推廣 ?！?0】【25】（2）國內(nèi)移栽機(jī)發(fā)展概況我國的旱地栽植機(jī)械的研究開始于20世紀(jì)60年代，起步較早，但農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝明顯脫節(jié)，忽略了綜合經(jīng)濟(jì)效益，更沒有科學(xué)地分析育苗移栽機(jī)械化過程的種植技術(shù)難題，從而使這一技術(shù)擱淺。近年來，栽植機(jī)械伴隨著旱地育苗移栽技術(shù)2的研究和推廣而發(fā)展起來，已成為科研和生產(chǎn)部門關(guān)注的問題之一，又有多種新型栽植機(jī)械出現(xiàn)。但總體來講，目前我國研制使用的栽植機(jī)械仍處于起步階段，以半自動為主。目前，移栽機(jī)按栽植器型式可分為鉗夾式、鏈夾式、吊杯式、導(dǎo)苗管式及撓性圓盤式移栽機(jī)。不同型式的移栽機(jī)有其各自的特點，適合不同作物移栽的要求。目前國內(nèi)已有的移栽機(jī)主要適用于秧苗株高20cm的玉米、甜菜和煙草等作物的移栽。而國內(nèi)正在加緊移栽機(jī)的研制工作，主要有：黑龍江省白樺耕作機(jī)廠研制2YZ一2，2YZ一4和2YZ一6移栽機(jī)；蘇州金果實農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備有限公司生產(chǎn)的多功能移栽機(jī)和2ZM一1型秧苗栽植鋪膜機(jī)；內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械廠研制的2ZT一2型甜菜移栽機(jī)；北京京鵬有限公司生產(chǎn)的PCI0移栽機(jī)；遼寧省鞍山市農(nóng)業(yè)機(jī)械廠與中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院合作進(jìn)行研制的國家“九五”科技攻關(guān)項目一玉米、蔬菜移栽機(jī)等【5】【4】。1.2.2自動取苗裝置的發(fā)展現(xiàn)狀目前移栽機(jī)自動取苗裝置的研究還較少，通過大量文獻(xiàn)收集概括有以下幾種，從實現(xiàn)機(jī)構(gòu)分為機(jī)械式和氣吸式，從取苗類型分為機(jī)械夾苗取苗式、機(jī)械夾土取苗式和氣吸氣吹自動排苗式 ?！?0】【28】1.3國內(nèi)移栽機(jī)械化發(fā)展存在的主要問題經(jīng)過40年的研究和推廣，我國的旱地栽植機(jī)械有了較大的進(jìn)展，但是目前仍然處在起步階段，在許多方面還是空白，研制的移栽機(jī)幾乎沒有得到推廣應(yīng)用，這其中存在許多低水平的重復(fù)研究、農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝脫節(jié)、相關(guān)技術(shù)及機(jī)具不配套等問題。其中主要包括以下幾個方面：1、移栽機(jī)與配套技術(shù)機(jī)具脫節(jié)；2、機(jī)具的“三化率”低，可靠性差；3、機(jī)具自動化程度尚待提高【21】。1.4本課題的研究內(nèi)容（1）在查閱、分析、研究相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，完成開題報告和文獻(xiàn)綜述；（2）廣泛查閱資料，通過各種渠道了解移栽機(jī)自動取苗裝置；（3）以現(xiàn)有的一些移栽機(jī)設(shè)計為參考，深入研究油菜移栽機(jī)自動取苗裝置；（4）運用機(jī)械設(shè)計及機(jī)械原理等專業(yè)知識對該課題做機(jī)構(gòu)及機(jī)械傳動方面的相關(guān)參數(shù)設(shè)計，并進(jìn)行一些實體建模設(shè)計。2取苗機(jī)構(gòu)的設(shè)計取苗機(jī)構(gòu)是油菜移栽機(jī)的重要組成部分。通過該機(jī)構(gòu)從苗盤中取出并送至栽植機(jī)構(gòu)，完全替代油菜移栽機(jī)中的人工喂苗過程，將人從繁重、重復(fù)的工作中解脫出來，同時極大提高了移栽機(jī)的工作效率。3設(shè)計的取苗機(jī)構(gòu)主要分為三個部分，分別為拔苗機(jī)構(gòu)、輸送機(jī)構(gòu)、落苗機(jī)構(gòu)。本裝置設(shè)計的要求和依據(jù)有以下方面：苗的平均高度是100mm，輸送裝置要求每分鐘輸送60棵幼苗到栽植系統(tǒng)，株距為200mm，而且苗盤中每個空腔的尺寸為30mm30mm。其穴盤的形狀如下圖，而我設(shè)計的裝置只是用于單排穴盤的取苗【24】：圖1穴盤結(jié)構(gòu)Fig.1 Structure of Plug我設(shè)計的機(jī)構(gòu)的基本設(shè)計圖形如下：圖2自動取苗機(jī)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)Automatically take the seedlings in the overall structureFig.22.1拔苗機(jī)構(gòu)的設(shè)計拔苗機(jī)構(gòu)是將苗從苗盤中取出，并送至開始傳送點處的過程。為了實現(xiàn)這一過程，設(shè)計了一個對輥拔苗機(jī)構(gòu)裝置。傾斜安裝，且對輥軸的前部分有螺紋，便于輸送幼苗?；窘Y(jié)構(gòu)如下所示：4圖3對輥拔苗裝置Fig.3To pull seedlings devices on the roll2.1.1本裝置的主要結(jié)構(gòu)及安裝這個裝置主要包括安裝架，兩根拔苗對輥軸，拔苗對輥安裝架，拔苗對輥開口支架和軸承等，所述的拔苗對輥開口支架與拔苗對輥安裝架的下端直接安裝在安裝板上，其下端為長方體，上端為與水平面法線成一定角度固連的安裝板，利于兩根拔苗對輥軸的斜角度安裝，第一拔苗對輥軸和第二拔苗對輥軸通過軸承水平安裝在拔苗對輥安裝架和拔苗對輥開口支架上，所述第一拔苗對輥軸和第二拔苗對輥軸之間的間隙剛好使得缽苗通過，第一拔苗對輥軸和第二拔苗對輥軸通過動力裝置帶動并且第一拔苗對輥軸和第二拔苗對輥軸相對運動，使得缽苗在第一拔苗對輥軸和第二拔苗對輥軸的帶動下，通過第一拔苗對輥軸和第二拔苗對輥軸之間的間隙從下往上運動，達(dá)到將缽苗盤中的缽苗撥出的效果。2.1.2工作原理當(dāng)缽苗盤中的缽苗進(jìn)入到第一拔苗對輥軸第一拔苗對輥軸和第二拔苗對輥軸第二拔苗對輥軸的中間，通過對輥軸的對輥夾持住缽苗，對輥機(jī)構(gòu)的對輥作用給定缽苗一個向上的力將缽苗從缽體中拔出，同時斜角度安裝的對輥起到螺旋輸送的作用，將缽苗輸送至輸送機(jī)構(gòu)，到此拔苗過程完全實現(xiàn)。2.1.3對輥軸的參數(shù)設(shè)計及動力選擇對輥軸在工作的時候，不僅要進(jìn)行拔苗，同時也需要將苗運到輸送裝置處，因此，對輥軸的表面選用螺紋，這樣即可同時拔苗和運送的過程 。17185+和右旋；按螺紋母體形狀的不同可分為圓柱螺紋與圓錐螺紋；按照齒形分為三角螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋等。根據(jù)所設(shè)計的機(jī)構(gòu)的特點及使用要求和性能，本機(jī)構(gòu)采用矩形單線螺紋。取苗從拔出到運至輸送裝置的苗的高度h=100mm，由于拔苗機(jī)構(gòu)的對輥軸還需要完成螺旋輸送的過程，要實現(xiàn)這一過程只需要保證拔苗完成的過程和將苗運送到輸送裝置的時間t相等即可，設(shè)對輥軸轉(zhuǎn)動時的轉(zhuǎn)速為n，對輥軸的螺距p，【22】螺紋的中徑d，則有一下關(guān)系 ：ht =（v是輸送速度）(1)(2)vndv =601000H=0.1m則有t = 0.1601000nd(3)(4)(5)pnt60輸送的距離AB =pn = 3060取螺距p=3，AB=240，則有轉(zhuǎn)速n=600r/min，d=22mm，公稱直徑選24mm，由于屬于傳動螺紋，所以選擇單線矩形螺紋,軸長240mm，支撐部分軸長150mm，直徑20mm。輸入的功率P=FV=0.75kw。【19】工作部分的和聯(lián)接部分的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)有大徑、螺距、導(dǎo)程、牙型角等。根據(jù)對輥軸的作用，初步選定軸的直徑為35mm，長度為240mm。軸的尾端屬于安裝部分因此直徑選用20mm長度150mm即可。選定公稱直徑d = 24mm查表10-1得d2 = 20.052mm 螺距P=3d1 = 20.752mm導(dǎo)程S = nP =13 = 3(6)(7)螺旋升角tan = nP d2 = 0.043矩形螺紋牙側(cè)角 = 3，所以牙型角 = 2 = 6(8)0 0由于對輥軸的主要作用是傳動，所以不需要校核。2.1.4動力傳輸裝置該動力裝置通過電機(jī)然后再通過一對錐齒輪傳動到對輥軸，由計算初步確定，錐齒輪的輸入功率為0.75kw，工作轉(zhuǎn)速為600r/min，平穩(wěn)均勻轉(zhuǎn)動，兩軸6交角= 750，傳動比i=1，材料選用40Cr，調(diào)質(zhì)處理加工精度7級。由上述已知條件，可以考慮采用一對直齒錐齒輪，其特點為齒形簡單，制造容易，成本低。直齒錐齒輪選取大端面模數(shù)m=3，齒數(shù)z=40，齒形角20，齒頂高系數(shù)ha =1頂隙系數(shù)c*=0.2.則錐齒輪的幾何參數(shù)計算過程如下【12】：分度圓直徑分度圓錐角d1 = d2 = mz =120mm(9)(10)sin1 = arctan= 37.50i +cos02 = 1 = 38(11)（12)d1外錐距R =1002sin齒頂圓直徑齒根圓直徑da = m(z + 2cos) =124.76mmd f = m(z 2.4cos) =114.28mm表1錐齒輪參數(shù)(13)(14)Table.1Parameters of the bevel gear大斷面模數(shù)M3齒數(shù)Z圓錐角1外錐距 R1齒頂圓直徑da齒根圓直徑d f分度圓直徑d齒頂高系數(shù)ha頂隙系數(shù)c4020.588.89122.76113.2512061.568.27122.86116.5610.22.2輸送裝置的設(shè)計2.2.1主要構(gòu)成部分：輸送裝置包括對稱設(shè)置的兩套皮帶輸送裝置，兩套所述皮帶輸送裝置通過動力裝置帶動相對運動，兩套所述皮帶輸送裝置的皮帶在水平面上相對設(shè)置，所述第一皮帶和第二皮帶之間設(shè)有間隙為傳送通，所述皮帶輸送裝置包括主動帶輪、從動帶輪、和多個引導(dǎo)帶輪；所述至少一套皮帶輸送裝置的引導(dǎo)帶輪通過壓緊裝置安裝在所述安裝板上，所述壓緊裝置使得兩套所述皮帶輸送裝置的所述引導(dǎo)帶7輪相對緊壓，所述壓緊裝置包括導(dǎo)軌、復(fù)位彈簧、柱形管、引導(dǎo)輪套桿支架和支撐架，所述導(dǎo)軌和所述支撐架安裝在所述安裝板上，所述引導(dǎo)帶輪安裝在所述引導(dǎo)輪套桿支架上，所述引導(dǎo)輪套桿支架滑動安裝在所述導(dǎo)軌上并且可沿所述導(dǎo)軌移動，所述柱形管安裝在支撐架上并且設(shè)置在支撐架和引導(dǎo)輪套桿支架之間，所述柱形管上安裝有復(fù)位彈簧，所述復(fù)位彈簧的一端與引導(dǎo)輪套桿支架接觸，另一端通過套裝在柱形管上的套筒擋??；所述套筒的另一端與支撐架固連。所述皮帶輸送裝置通過主動軸輸送動力，主動帶輪安裝在主動軸上，所述主動軸上安裝有主動鏈輪，主動鏈輪通過鏈條與安裝在從動軸上的從動鏈輪連接，所述從動軸上還安裝有主傳動齒，另一套皮帶輸送裝置的從動軸上安裝有從傳動齒，主傳動齒與從傳動齒嚙合傳送動力，從而使得兩套皮帶輸送裝置相對運動?！?4】2.2.2工作原理輸送機(jī)構(gòu)的第一皮帶和第二皮帶將缽苗從輸送機(jī)構(gòu)的輸入端輸送到輸出端，皮帶輸送裝置的引導(dǎo)帶輪通過壓緊裝置安裝在所述安裝板上，所述壓緊裝置使得兩套所述皮帶輸送裝置的所述引導(dǎo)帶輪相對緊壓，因此為給對輥加速落苗機(jī)構(gòu)提供工作空間，在壓緊裝置的帶動下使得兩皮帶輸送裝置的皮帶之間可以根據(jù)缽苗被夾持的莖稈直徑的大小來相應(yīng)的調(diào)整壓力，驅(qū)動輪右端設(shè)計引導(dǎo)輪，引導(dǎo)輪支架通過鏈傳動由第一驅(qū)動輪支架提供動力；第一驅(qū)動輪和引導(dǎo)輪一起為第一V型皮帶提供旋轉(zhuǎn)動力，第一左導(dǎo)向輪、第二左導(dǎo)向輪為皮帶提供導(dǎo)向作用，第一左從動輪能在x軸方向上運動，第一V型皮帶寬松時，復(fù)位彈簧的彈簧力推動從動輪套桿支架往左運動起到拉緊皮帶作用，當(dāng)?shù)谝恍推埦o時，在拉力作用下拉動從動輪套桿支架往右運動壓縮復(fù)位彈簧，從而達(dá)到調(diào)節(jié)第一V型皮帶31在x軸方向間隙的作用，同理第一左從動輪調(diào)節(jié)第一V型皮帶在x軸方向間隙；通過第一V型皮帶和第二V型皮帶的對輥作用夾持缽苗，將拔苗機(jī)構(gòu)拔取的缽苗輸送至對輥加速落苗機(jī)構(gòu)，在輸送過程中，缽苗被夾持的莖稈直徑有大小之分，當(dāng)缽苗直徑較大時，第一皮帶第一V型皮帶受力固定不動，第二皮帶第二V型皮帶受力將往外擠壓，在擠壓力作用下，導(dǎo)向輪壓緊裝置套桿支架往外擠壓復(fù)位彈簧，使得第一皮帶和第二皮帶之間的間隙適應(yīng)缽苗的莖稈直徑，同時向外部（y軸方向）微量移動調(diào)整間隙，而當(dāng)被夾持的莖稈直徑變小時，在復(fù)位彈簧的彈簧力作用下，導(dǎo)向輪壓緊裝置帶動套桿支架帶動導(dǎo)向輪和第二皮帶第二V型皮帶向內(nèi)微調(diào)，可實現(xiàn)第一V型皮帶和第二V型皮帶之間輸送間隙的從而實現(xiàn)自適應(yīng)調(diào)節(jié)。8圖4傳動裝置的示意圖Fig.4 A schematic view of the transmission means皮帶張緊裝置如下圖所示：圖5張緊裝置Fig.5Tensioning means此張緊裝置不僅可以起到張緊皮帶輪的作用，由于油菜幼苗的大小不一樣，所以又可以起到調(diào)節(jié)對輥皮帶傳動之間的間隙的作用?！?5】2.2.3輸送裝置的參數(shù)選擇與計算91、動力的設(shè)計選擇根據(jù)要求可以設(shè)定所選動力機(jī)為Y系列三相異步電動機(jī)，其額定功率P=0.75KW，轉(zhuǎn)速n1= 600 r，傳動比i=2，由于屬于農(nóng)用機(jī)械，所以一天運轉(zhuǎn)的時間大約為8h。首先選定V帶的型號：由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)教材表11-6查得工作情況系數(shù)Ka=1，所以計算功率Pc=Ka Pc = K AP = 1*0.75 = 0.75KW(15)根據(jù) Pc和n1由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)教材圖11-12確定選用A帶。確定帶輪基準(zhǔn)直徑：由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)教材表11-7取主動輪的基準(zhǔn)直徑 d1=d2=125mm (16)由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)教材表11-7取d2=200mm。這是將使n2降低，但其誤差在范圍內(nèi)，所以允許。+5%驗算帶的速度：根據(jù)教材公式11-15，帶的速度為d1n1v = 3.925ms(17)6010000帶速在5-25范圍內(nèi)，帶速合適。確定V帶的基準(zhǔn)長度和傳動中心距：根據(jù)0.7（d1+d2） a02(d1+d2),初定中心距a0=220mm。由公式11-2計算帶的基準(zhǔn)長度(d2 d1) 24a0L0 = 2a0 + (d1 + d2)+= 752.5mm（18)2根據(jù)教材表格11-2選取帶的基準(zhǔn)長度為 Ld=800mm。按照公式11-22計算實際中心距a a + Ld L0 204mm(19)(20)02驗算主動輪上的包角：根據(jù)教材公式11-1得 d2 d1 57.3=180 1200 0 01 =1800a主動輪上的包角合適。確定帶數(shù)：由教材可知Pcz =(21)(P0 + P0)KKL根據(jù) 1 =161.6，查表11-5，得 K = 0.95;根據(jù) Ld = 800mm ，查表11-2，得KL = 0.85;由n1=1440r/min，i=2， d1=125mm，查表11-3和表11-4，得10P0 =1.909kW,P0 = 0.168kW，則Z=1.06取z=1根。確定帶的張緊力：由公式11-23得單根V帶張緊力F = 500 P 2.5 1)+0.13.952C(2=145N(22)(23)0zv K計算帶傳動作用在軸上的載荷：1FQ = 2zF0 sin = 290N2軸的校核：1，各軸的轉(zhuǎn)速：第一根軸：n1 = 600 r min(24)(25)第二根軸：n2 = 600 r min2，各軸功率第一根軸：P1 = P = 0.75kWP2 = P1 = 0.72kW(26)(27)第二根軸:(其中查表可得 取0.96)3，各軸轉(zhuǎn)矩第一根軸：PT1 = 9550 n1=11.94N / m（28）（29）1P第二根軸：T2 = 9550 n1=11.46N /m14.軸的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計已知輸出軸上的功率P1=7.5KW，轉(zhuǎn)速n =1440r /min，P2 = P1 = 0.72KW（31）11轉(zhuǎn)矩T 2=11.46N/m(32）（33）（1）選擇材料初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表7-11，取C=112，于是得P2dmin c3= 24mmN2最小軸徑顯然是安裝大帶輪處軸的直徑，由于此處開鍵槽故將直徑加大10%-15%，取dmin = 30mm（2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計【24】圖6軸的結(jié)構(gòu)示意圖Fig.6The shaft of the schematic structure view根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度（1）第一段軸長17，直徑30，查表6-11可得普通V帶帶輪寬B=20，取B=25mm，為了保證軸端擋圈只壓在大帶輪上而不壓在軸的端面上,大帶輪與軸的周向定位采用平鍵連接。查表5-73選用的平鍵尺寸為：bhL=10mm8mm18mm。（2）第二段長242密碼，直徑35mm。（3）第三段設(shè)計直徑為38mm，長度設(shè)計為51mm（4）第四段長度為96mm。（5）初步選擇滾動軸承：軸主要承受徑向力作用，故選用深溝球軸承，參照工作要求，并根據(jù)d2 = 34mm，查表8-23選擇深溝球軸承6007，其尺寸dDB=35mm62mm14mm，故l = l =14mm軸的總長為273mm。3，軸上載荷的計算已知皮帶輪對軸的壓力 F0 =145N，轉(zhuǎn)矩T2 =11.46N.m，取帶輪為GA = 30N并且假設(shè)重量在軸上呈線性均勻分布受力分析12帶輪水平力鉛垂力Fr = F0 =146NFa = GA = 30N選擇軸的材料，并確定需用應(yīng)力：選用45鋼正火處理，由教材表14-1查得強(qiáng)度極限 B = 600MPa，由教材表14-5查得其許用彎曲應(yīng)力 1b = 55MPa.由軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計草圖克制軸的支承跨度為L=614mm按照彎扭合成校核軸的強(qiáng)度 ：【22】【24】求水平面支反力：FAH = F0 =146N = F2tMCH = FAH L2 = 9782N.mm（34）（35）（36）繪制水平面彎矩圖求垂直面支反力：由M B = 0得L+ Fa d FAVL = 0(d =125mm)Fr 22FAV = 87NFBV + Fr FAV = 0FBV = 59N由 F = 0得（37）繪制垂直面彎矩圖：截面C左側(cè)彎矩MCV = FAV L2 = 5829N.mm截面右側(cè)彎矩（38）MCV; = FBV L2 = 3953N.mm繪制合成彎矩圖：根據(jù)M = M H 2 + MV 2得2MC = M CH + M2CV =11387N.mm（39）MC = M2CH + M 2CV =10550N.mm繪制轉(zhuǎn)矩圖：T = Ft d =18250N.mm（40）（41）2繪制當(dāng)量彎矩圖：M e = M +(T)2 213由當(dāng)量彎矩圖和軸的結(jié)構(gòu)圖可知，C和D處都有可能是危險截面，應(yīng)當(dāng)分別計算其當(dāng)量彎矩。但是由于D點不用要求設(shè)計，所以只需要校核C點。而此處可將軸的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力看做脈動循環(huán)，取 0.6，則C截面有：M ce = M C +(T) =15205N.mm2 2M ce = M C =10550N.mm（42）校核危險截面處的強(qiáng)度：M ceM ce eb = Wc=3 55MPa（43）0.1d2故軸的強(qiáng)度足夠。圖7軸的校核與強(qiáng)度計算Fig.7Verification and strength calculation of axis5.滾動軸承的設(shè)計計算【11】【1】已知裝軸承處軸徑d=33mm，轉(zhuǎn)速n=720r/min,選用深溝球軸承6007，c= 8600N14軸承載荷校核對深溝球軸承，其徑向基本額定載荷1Cr = f pP 60nLhft 106中Cr基本額定動載荷，查表8-23得Cr=8.6kNf p載荷系數(shù)，查表8-15取 f p=1P當(dāng)量動載荷，Nft溫度系數(shù)，查表8-14得 ft=1Lh基本額定壽命，本機(jī)預(yù)設(shè)壽命 Lh=4000hn軸承轉(zhuǎn)速，r/min壽命指數(shù)，對球軸承=30帶入數(shù)值求得P=1723.44N故在規(guī)定的條件下，6007軸承可用。2.2.4輸送裝置的參數(shù)小帶輪的輸入功率：PP1 =n（44）（45）2n =12 = 0.9219842P1 =n P2 = 3.45744KW（46）1表示V帶的傳動效率取0.962表示一對滾動軸承的傳動效率取0.98根據(jù)要求輸送裝置每分鐘要輸送60棵幼苗且株距為0.2m。輸送V帶的速度v = 0.260 = 0.2ms60取輸入軸小帶輪的直徑為125mm，由d1n1v =（47）（48）601000小帶輪的轉(zhuǎn)速n1 = v601000 = 30.57 r min d1由表11-6查得工作情況系數(shù) K A =1,所以計算功率Pc = P1K A = 0.345kW（49）根據(jù)圖11-12，根據(jù)Pc和n確定選用A型帶15由Pc=FeV（Fe表示V帶的工作阻力）得【25】Fe=17.25N（50）設(shè)一根皮帶的緊邊拉力為F1，松邊拉力為F2，則有Fe=F1F2（51）（52）F1 = e fF2本裝置采用一個主動輪，兩個從動輪，兩個引導(dǎo)輪。選定跟們的直徑分別為125mm、160mm、200mm、180mm、125mm。如下圖所示圖8帶輪間的中心距的關(guān)系圖Fig.8Pulley center distance between the diagram有前面的計算可知輪1和輪2的中心距為220mm，設(shè)從右至左半徑依次為r1,r2,r3,r4,r5.根據(jù)已知關(guān)系有：tan (r2 r2) = 220（53）（54）2可得tan = 6.32依次可以算出剩下幾個帶輪之間的中心距，依次為252mm、126mm、350mm。2.2.5對輥裝置之間的動力傳動參數(shù)由于是對輥裝置所以動力由一側(cè)傳到另一側(cè)時需要用齒輪傳動 ?！?】【27】根據(jù)要求及設(shè)計，齒輪之間的中心距為130mm，而這對齒輪作用主要是傳遞動力，所以可以選擇傳動比i=1，可求出分度圓的直徑d=mz=130mm，選m=2.5，即可得出齒數(shù)z=52（55）（56）齒頂圓直徑齒根圓直徑da = m(z + 2) =135mm16d f = m(z 2.5) =123.75mmha = m = 2.5mm（57）（58）（59）齒頂高齒根高齒高h(yuǎn)f =1.25m = 3.125mmh = 2.25m = 5.625mm（60）2.3落苗機(jī)構(gòu)的理論設(shè)計2.3.1落苗機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)對輥加速落苗機(jī)構(gòu)包括第一對輥軸、第二對輥軸、第一對輥軸支撐架、第二對輥軸支撐架、滾動軸承，第一對輥軸（第二對輥軸）通過滾動軸承安裝在對輥軸支撐架上，第一對輥軸支撐架（第二對輥軸支撐架）與安裝板固連。2.3.2落苗機(jī)構(gòu)的工作原理輸送機(jī)構(gòu)送苗機(jī)構(gòu)輸送的缽苗達(dá)到輸送機(jī)構(gòu)的輸出端在引導(dǎo)輪末端處后，由于一旦沒有V型皮帶的夾持，將缽苗在重力的作用做呈現(xiàn)斜拋動，在有限時間內(nèi)落入對輥落苗裝置的第一落苗對輥軸和第二落苗對輥軸之間的落苗口處兩對輥軸中心處，對輥軸夾持缽苗的基質(zhì)處，通過對輥的作用過程取消缽苗向后運動的水平速度，同時給定缽苗一個向下運動的加速度，加速缽苗向下運動，縮短向下運動時間過長造成的投苗誤差?！?】3其他主要零件的選擇與潤滑可調(diào)性導(dǎo)軌4個、復(fù)位彈簧4個、柱形管4個、引導(dǎo)輪套架6個、支架6個、套桿支架4個、M10螺栓10個、深溝球軸承6個、對輥軸支撐架2個、普通平鍵5個。齒輪的潤滑：由于都是開式齒輪采用人工定期加油潤滑深溝球軸承的潤滑：采用脂潤滑。4結(jié)束語缽體育苗技術(shù)是一種非傳統(tǒng)的常規(guī)苗盤育苗的新型育苗技術(shù)，育苗移栽具有培育壯苗，解決作物栽培季節(jié)矛盾，促進(jìn)糧油增產(chǎn)的優(yōu)勢。隨著缽體育苗技術(shù)的發(fā)展與日漸成熟，秧苗移栽技術(shù)也越來越收到廣大農(nóng)機(jī)專家與種植戶的重視，缽苗移栽機(jī)械在國內(nèi)外取得很大的發(fā)展與應(yīng)用?！?】國外一些發(fā)達(dá)國家在2000年以后，隨著插秧機(jī)技術(shù)的日漸成熟及廣泛使用，17其栽植臂的機(jī)構(gòu)開始在移栽機(jī)的取苗部件上得到推廣，從而得到了一些插秧機(jī)栽植臂衍生的少數(shù)的移栽機(jī)取苗部件。比如2000年韓國的K.H.Ryu研制了由伺服電機(jī)、單片機(jī)、視覺系統(tǒng)及其傳感裝置組成的栽植機(jī)機(jī)械手，其在室內(nèi)靜態(tài)的試驗中，取苗成功率已經(jīng)達(dá)到了90%，但該種裝置只適宜定點取苗，并不適宜環(huán)境復(fù)雜的大田作業(yè)，可靠性也有待加強(qiáng)。美國FrankW.Faulring等人為實現(xiàn)自動移栽機(jī)設(shè)計的真空泵式取苗系統(tǒng)。工作原理為：取苗時，苗盤（包括底盤）被整體放入定位裝置，隨后將底盤抽出，所有缽苗穩(wěn)穩(wěn)地落在后備托盤上。后備托盤上有一個落苗口孔連接落苗管，當(dāng)移動缽苗至與這個落苗口孔相對中時，缽苗在自重力及小電機(jī)驅(qū)動壓縮機(jī)產(chǎn)生的吸引力作用下，將缽苗自穴盤成功吸落，經(jīng)過導(dǎo)苗管后再完成栽植作業(yè)。待取缽苗由相應(yīng)驅(qū)動裝置依次移至此落苗口孔，繼而實現(xiàn)連續(xù)取苗。由于所有力都作用在使苗做向下方向的運動，所以在操作中不存在有缽苗側(cè)向翻轉(zhuǎn)等的問題。此操作能夠保證較好地達(dá)成取苗栽植來實現(xiàn)增產(chǎn)的效果，但是這種移栽機(jī)成本高。【5】目前國內(nèi)蔬菜栽植全部用人工完成，油菜栽植機(jī)幾乎是空白，研究工作非常少，就其當(dāng)前的發(fā)展?fàn)顩r，我國油菜栽植機(jī)械的研究和應(yīng)用還處于發(fā)展階段。而且國內(nèi)對移栽機(jī)械的研究和開發(fā)仿造較多，還沒有重大的改進(jìn)和技術(shù)上的突破。幾乎所有的缽(育)苗移栽機(jī)械都采用人工喂苗。同時，國內(nèi)的很多專家也開始著手取苗部件方面的研究。比如：2000年華南農(nóng)業(yè)大學(xué)的馬瑞峻等人提出了一種人機(jī)結(jié)合的全自動2自由度機(jī)械手式穴盤水稻缽苗有序移栽機(jī)械的設(shè)計方案，由單片機(jī)控制的機(jī)械手自動地完成穴盤水稻秧苗的有序拋栽作業(yè)，自動化程度得到了大幅度的提升，但其秧夾開啟時的可靠性尚未得到進(jìn)一步的驗證。長期以來國內(nèi)外農(nóng)機(jī)專家與學(xué)者對移栽機(jī)械進(jìn)行研究，取得一定的發(fā)展，但國內(nèi)目前市場上出現(xiàn)或者公開的移栽機(jī)械的打孔栽植部件仍不能滿足生產(chǎn)的需要。因此，有必要研究設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單、成本較低并能滿足農(nóng)藝要求的新型拔苗、送苗、落苗裝置。4.1本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：1)能夠?qū)崿F(xiàn)自動拔苗，不需要人工喂苗，節(jié)省勞動力，節(jié)約成本；2)將栽植系統(tǒng)中拔苗、排序、輸送、落苗等四個工序連貫實現(xiàn)，實現(xiàn)一體式工作，既提高機(jī)構(gòu)的工作效率又保證機(jī)構(gòu)的運動平穩(wěn)可靠；3)實現(xiàn)不傷苗的排序與輸送，工作過程中皮帶輪之間軸向與縱向的間隙能夠自動調(diào)整，兩皮帶輪之間間隙始終仿形秧苗莖稈直徑；184)機(jī)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)簡單、易加工制造、成本低、適應(yīng)性好，適合我國國情4.2論文的不足與展望本文的相關(guān)理論設(shè)計計算可能嚴(yán)謹(jǐn)性不是很好，而且一些小部件的，小零件的設(shè)計也很粗糙，同時本裝置還可以進(jìn)行進(jìn)一步的研究，以求達(dá)到經(jīng)濟(jì)與使用性并進(jìn)，早日實現(xiàn)大面積的移栽自動化。參考文獻(xiàn)1尹業(yè)宏,孫金風(fēng),安寧,等.同步扶正棉苗移栽機(jī)設(shè)計J.湖北農(nóng)業(yè)學(xué),2010,29(1):194-196.2丁文芹,毛罕平,胡建平,等.穴盤苗自動移栽機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計及運動仿真分析J.農(nóng)機(jī)化研究.2011,(10):75-78.3官春云.冬油菜栽培新方法：機(jī)播機(jī)收、適度管理J.農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備.2008,(5):12-13.4封俊.論我國旱地栽植機(jī)械的開發(fā)前景和方向J.中國農(nóng)機(jī)化,2000,(4):12-13.5韓占全,封俊,曾愛軍.我國旱地栽植機(jī)械的現(xiàn)狀和發(fā)展前景J.現(xiàn)代農(nóng)機(jī)化,2000,(8):29-31.6陳風(fēng),陳永成,王維新.旱地移栽機(jī)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢J.農(nóng)機(jī)化研究,2005,(5):24-26.7武科,陳永成,畢新勝.幾種典型的移栽機(jī)J.農(nóng)機(jī)化,2009,(3):12-14.8湯修映,侯書林,朱玉龍,等.油菜移栽機(jī)械化技術(shù)研究進(jìn)展J.農(nóng)機(jī)化研究,2010,(4):224-227.9張旭.齒輪齒條式膜上打孔機(jī)構(gòu)的研究J.農(nóng)業(yè)科技與裝備,2012,(3):33-35.10于建群,馬成林,左春圣,等.新型鏟式播種機(jī)打孔器的研究J.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報,2001,32(1):38-41.11韓長杰,萬建林,楊宛章,等.2ZB-2型移栽機(jī)的研制J.農(nóng)業(yè)科技與裝備,2010,(6):51-52.12 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