毕业设计论文-全膜双垄沟起垄铺膜机设计

毕业设计论文-全膜双垄沟起垄铺膜机设计内容摘要：

排肥轮，将肥箱内的肥料排出，沿输送管进入开沟器，施入整形前两起垄开沟铲后中部的窄垄土壤内 ，以便向两边沟内的作物供肥。 该机作业一次可 完成开沟、起垄、施肥、整形、铺膜和覆土等工序。 机具结 构紧凑，作业质量好，工作可靠，使用调整方便，适合于耕整好的地块，是玉米、马铃薯起垄全膜覆盖集雨栽培，的理想配套农具。 本 设计 按 小垄沟垄面宽度为 40cm，大垄沟垄面宽度为 70cm，大小垄沟高度均为15cm， 设计 ， 确定小麦的行距为 15cm ,实行垄沟内种植的方法。 垄沟 宽度和深度一方面影响单位面积的灌水量、土壤水的垂直入渗和水平侧渗，另一方面影响作物的有效种植面积和产量，还影响机械的作业和起垄整地的难易程度。 为了控制土 壤水垂直入渗，增强水平侧渗，又便于机械起垄和机械收获，应尽可能增大有效种植面积。 参考大田种植的每次灌水量，确定 小垄沟垄面宽度为 40cm，大垄沟垄面宽度为70cm，大小垄沟高度均为 15cm，设计，确定小麦的行距为 15cm ,实行垄沟内种植的方法。 如图 1 所示。 图 张立桥：全膜双垄沟起垄铺膜机的设计 11 2 全膜双垄沟起垄铺膜机 总体结构的设计 全膜双垄沟起垄铺膜机 的性能要求及性能指标 性能要求 全膜双垄沟起垄铺膜机 的性能要求，包括农业技术要求和使用要求两个方面。 （ 1）技术要求：要求 全膜双垄沟起垄铺膜 机 的 起垄 量符合农业技术要求， 垄 深一致且符合农业技术要求， 行距一致、 施肥 均匀； 地膜在覆盖的过程中进行纵向加横向的压土方式 ， 以增强地膜的抗风能力，以提高土壤水分的利用率，利于保墒。 （ 2）使用要求：通用性好， 大小垄的深度及宽度符合农业技术要求 ， 便于 调整、 挂膜 方便可靠；在 起垄 的同时，能进行施肥、 铺膜 、 覆土 及镇压等作业。 性能指标 起垄铺膜 质量的高低常用性能指标来评价。 （ 1） 起垄 量稳定性：指 旋耕起垄装置 不随时间变化而保持稳定的程度，可用于评价 全膜双垄沟起垄铺膜机起垄 质量的稳定性； （ 2） 纵向覆土 量稳定 性：指 全膜双垄沟起垄铺膜机 在相同条件下 进行纵向覆土 量的一致程度； （ 3） 横向覆土 量稳定性 ： 指 全膜双垄沟起垄铺膜机 在相同条件下 进行间隔时间横向覆土 量的一致程度； （ 4） 地膜覆盖的均匀性： 指 地膜在垄面上的覆盖分布的均匀程度 ； （ 5） 土壤升运的 稳定性：指 土壤在输土升运装置升运的过程中 土 量 的稳定程度 ； （ 6） 起垄整形限深装置稳定性的 ：指 旋耕起垄装置起垄后 ， 对大小垄深度的限制和调整，使得大小垄的深度保持在一定农业技术要求范围内。 另外，对于 全膜双垄沟起垄铺膜机 来说，还要达到垄面平整，垄沟整齐， 便于 调整、挂膜 方便可靠； 在 起垄 的同时，能进行施肥、 铺膜 、 覆土 及镇压 ， 种子和肥料的间层保持一致，不烧伤种子，土壤密实程度适合 作物 的生长。 设计 全膜双垄沟起垄铺膜机 时，既要结合 铺膜 机的性能要求及 铺膜 机要达到的性能指标，又要结合 作物 本身的特性，确定 全膜双垄沟起垄铺膜机 的总体设计方案以及各工作部件的设计方案。 全膜双垄沟起垄铺膜机 的技术要求 （ 1）起垄均匀性要好， 起 垄 方 向直，不起土块， 起 垄 后垄沟 没有裂口，覆土镇压效 张立桥：全膜双垄沟起垄铺膜机的设计 12 果要好，播种作业后，仍然能保持良好的垄形； （ 2） 旋耕起垄装置 要有很好的 起垄 性能， 起垄 均匀； （ 3）要做到 起垄的同时进 行地膜的全覆盖 ，避免 漏地缝隙的出现。 全膜双垄沟起垄铺膜机 整体结构的设计 整机设计原则 （ 1）结合我国北方旱作农业地区的实际情况，参考 作物 本身特性和国内外的 全膜双垄沟起垄铺膜机 ，设计出一种既满足功能要求又适合我国北方农 业 情况的 全膜双垄沟起垄铺膜机 ； （ 2） 铺膜 后要进行镇压，因此在 全膜双垄沟起垄铺膜机 上要设计相应的镇压机构，以最大限度的保证农田水分的要求，避免起垄 铺膜 后土壤水分的流失； （ 3）传统的 全膜双垄沟起垄铺膜机 在覆土镇压时只有纵向的覆土，由于地膜的长度很长，地膜对于抗风能力不强，不 利于地膜的覆盖，而本机采用纵向加横向的综合覆土方式，增加了地膜的抗风能力，有利于防止 铺膜 后土壤水分的流失 ； （ 4）为了避免土壤被压实，尽量减少作业机器进入土地作业的次数，因此将起垄、整形、施肥、播种、 铺膜、 镇压等作业一次性完成； （ 5）为了作业方便，要在满足功能要求的基础上，减少整机的体积，尽量将整机结构设计紧凑。 另外，在满足强度要求的前提下，要减轻整机的重量，节约使用材料； （ 6）为了降低成本，要在满足各项要求的基础上，尽量简化结构，同时还要考虑到零件的互换性和可装配性。 全膜双垄沟起垄铺膜机 的总体结构 1. 用 pro/E 建立整机模型 全膜双垄沟起垄铺膜机 是 由 小四轮拖拉机作牵引的机械化作业机具。 该机主要由机架、开沟铲、起垄旋耕装置、传动装置、土壤升运装置、整形限深装置 、 挂膜装置 、 土壤分流装置和施肥装置等组成。 该机作业时可使用宽度为 120cm140cm 的地膜，窄 /宽垄距为40/70cm，生产效率 ,(带后动力轴输出轴 )小四轮拖拉机。 Pro/ E 建模过程的步骤一般可以分为自底向上 (Down2Top) 和自顶向下 ( Top2Down) 两 种方式。 自底向上是指从零开始 ,然后到 子装配、总装配、整体外观的设计方式。 自顶向下是指从整体外观 (或总装配 ) 开始 ， 然后到子装配、零件的设计方式。 具体设计过程中这 两 种方法也可以同时采用。 本设计中同时用到了以上 2 种设计方式。 首先按设计要 张立桥：全膜双垄沟起垄铺膜机的设计 13 求设计出各个零部件 ， 然后将各零部件进行组装 ， 组装后的整机模型如图 2所示。 整机结构图如图 2所示。 2. 全膜双垄沟起垄铺膜机 主要技术参数 外形尺寸（长宽高） （ mm） 130014001150 机具质量 （㎏） 175 拖拉机功率（ kw） （带动力输出） 动力转速（ r/min） 540 地膜宽 度（ mm） 12001400 大垄尺寸（ cm） 宽 6773，高 1015 小垄尺寸（ cm） 宽 3743，高 1520 垄距 （㎝） 110120 膜边覆土宽 （㎝） 810 作业速度 （ km/h） 34 作业速率 （ hm2/h）  图 2 整机模型 张立桥：全膜双垄沟起垄铺膜机的设计 14 图 3 整机结构 示意图 4. 镇压装置 9. 运 土装置 3 全膜双垄沟起垄铺膜机 主要部件的设计及相关参数的确定 在设计各工作部 件时，要满足 全膜双垄沟起垄铺膜机 的功能要求与性能要求，尽量做到成本低、结构紧凑、外表美观。 本文设计的 铺膜 机采用 三 点悬挂式，主要机构包括：机架 ， 运土装置 ，镇压装置， 地轮 ， 旋耕 起垄装置， 仿形板 ， 分土盒， 及 化 肥箱等部分 组 成。 机架 在保证强度的前提下，为了减轻机具重量，机架由 40402 的矩形钢管焊接而成。 运土装置 ， 座 轮 和镇压装置以及 整形装置 等工作部件均安装在机架上。 结构如图 4所示，主要由横梁、斜梁和侧板组成。 横梁间距 360mm，前排安装 旋耕起垄装置 、 2 个 开沟铲 ，中间 安装输土装置 ， 仿形板安装在地轮后面 ， 最后安装 镇压 装置 ；斜梁焊接在前排横梁上，并通过挂接板与拖拉机挂接盒连接。 张立桥：全膜双垄沟起垄铺膜机的设计 15 图 4 机架结构示意图 仿形板 起垄后整形，可以保证播种时，播深一致。 该整形装置是由 2mm 厚的钢板制成，前宽后窄，前高后低，作业时可以起到聚土压实的作用。 上端的杆与机架相连，可以使 垄沟根据 仿形板 的形状进行整形 ，保证整形的质量。 经过 仿形板 整形后的垄面比较平整，而且土壤密实度也比较合适，有利于 作物 的生长。 压实要适宜，不能过分压实，一般 ～。 整形后，垄体的基本尺寸为： 小垄沟 宽 40cm，大垄沟宽为 70cm，大小 垄高 15cm。 如图 5所示。 图 5 整形装置 张立桥：全膜双垄沟起垄铺膜机的设计 16 起垄装置 起垄的方法有多种，可以用犁起垄，对于有些深播作物可以用培土铲起垄，在管理机上有的采用旋耕刀来起垄等等。 用犁起垄阻力比较大，用培土铲起垄，对于播深比较浅的作物 不适用，而旋耕刀起垄垄形比较好，需要的动力大，而且旋耕时土壤的翻动量比较大，有 利于 增加土壤中的空气含量。 本设计中采用旋耕刀起垄 装置 起垄，首先 在前排由旋耕刀进行旋耕，在后排用开沟输土铲起垄，一 次起两个垄， 每 个垄宽约 40cm，然后用整形装置对垄沟进行整形， 使 小垄 宽 40cm， 大垄 宽 70cm，形成 大小 垄高约为 15cm，如图 6所示。 图 6 起垄装置 运土装置 全膜双垄沟起垄铺膜机 运土装置 主要由开沟铲和输土链组成。 开沟铲的总体设计及性能要求 开沟铲的作用是开沟、起土 ,由底板及两侧板焊合而成。 本设计的开沟铲打破了传统的尖角设计，采用平角式。 平 角式 开沟铲 是一种新式 开沟铲 ，开沟 均匀 ，入土性能好，耐磨损，不易搅混土层。 平角式开沟铲能保证铺膜机在起垄铺膜时的取土量，从而保证压膜的质量。 如图 7所示。 入土隙角 ε 为 开沟 铲 底面与地面之间的夹角。 入土隙角的存在有利于 开沟铲 迅速 取土 ， ε 过小入土性能变差，且底边易于磨损。 ε 过大将使土壤提前回落， 不能保证取土量 ，一般取 ε 为 25～ 35 度左右， 为了 保证土壤在开沟铲上流动通畅 ,不产生堆积 经过多次试验 张立桥：全膜双垄沟起垄铺膜机的设计 17 取 ε= 30176。 图 7 开沟铲 开沟铲是 全膜双垄沟起垄铺膜机 运土装置 关键的部件之一。 它的结构及布局合理与否不仅会直接影响开沟情况，而且还会影响 铺膜 的流畅性、进而影响 施肥质量以及播种质量。 由于 开沟铲 的作业条件较恶劣，工作难度较大，所以对 开沟铲 的性能要求会比较高。 （ 1） 开沟铲 应有 铲土 、 取土 的作用，要求 使土壤经开沟铲和运土装置 将 覆膜土运送到指定位置，便于覆土压膜； （ 2）开沟 均匀。 开沟铲 开出的种沟要深浅一致，沟形整齐、平直、开沟深度能在一定范围内调节，以适应作物的播深要求 ， 在相同的开沟宽度情况下， 均匀深度的垄沟便于铺膜机铺膜。 （ 3） 开沟铲 要有良好的入土性能和切土能力、工作可靠，不易被杂草、残茬、土块堵塞； （ 4）开沟铲应结构简单，阻力小，调整和维护方便。 输土链 的性能要求 输土链 是 全膜双垄沟起垄铺膜机 运土装置 关键的部件之一。 其结构和性能直接影响铺膜的质量。 其性能要 求如下： （ 1） 运土 性能好。 输土装置 输土链 的运土性能要好，在运土时，要保证土壤的流畅性，防止土壤产生堆积，便于压膜。 张立桥：全膜双垄沟起垄铺膜机的设计 18 （ 2）工作要可靠。 输土链 的运土时要保证其可靠性，从而保证压膜的质量。 （ 3） 输土链 耐磨。 由于输土链工作环境及其 恶劣 ，工作时摩擦力较大，故要求 输土链 耐磨，提高其工作的可靠性。 施肥装置 全膜双垄沟起垄铺膜机 在起垄铺膜 时一次施入大量的肥料，以保证作物生长期需要，施肥装置 由化肥箱 和施肥调节器 组成其特征是 施肥调节器可以根据不同的施肥需要进行施肥量的控制，提高肥料的利用率，促进农作物的生长。 主要性能要求： 起垄施肥施肥量的 可调。 全膜双垄沟起垄铺膜机 在起垄铺膜 时一次施入大量的肥料，以保证作物生长期需要，因此 施肥量要适中 ，以免烧种。 根据 起垄铺膜 时土壤情况不同，施肥量也不同，在供水充分、肥沃的土壤上为了取得高产，往往用大施肥量；而干旱贫瘠土壤上产量不高，相对施肥也少。 肥料需求较少时 ，可以减少 施肥量，从而减少肥料的损失，提高肥料的利用率。 根据不同作物对肥料的要求，调节施肥量，提高作物的产量，从而增加农民收入。 如图 8 所示。 图 8 施肥装置 镇压装置 镇压装置的作用 影响种子发芽和 出苗的主要因素有土壤水分、温度、氧气、土壤坚实度、土壤盐分、肥料和种子深度，土壤水分主要。