学士学位论文蔬菜大棚旋耕机设计Word格式.docx
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摘要
社会不断进步,传统的农业生产模式已经不能满足现代文明发展的需要,新型的设施农业受到业界人士的追捧。
所谓的农业装备,其实主要就是温室设施,它不受时间和空间的限制,可以在高原、深山、沙漠等特殊环境下进行农业生产。
中国是一个农业大国,农民占总人口的一半还要多,农业创新应用的空间有无限大,农业装备行业从幕后走到台前。
纵观国内温室大棚行业,大中小企业参差不齐,落地的温室项目质量自然也大相径庭。
由于市场的需求,适用于大棚内作业的小型旋耕机已成为当前研究的重点。
旋耕机的使用可以提高土地旋耕效率,旋耕机操作灵活,具有良好的动力和作业性能。
本设计主要以蔬菜大棚旋耕机为研究对象,对旋耕机进行了分析,介绍旋耕机的总体结构及特点,并对传动系统以及关键部分作了详细地设计,并完成旋耕机的设计。
实践表明,所设计的旋耕机达到设计要求,具有设计合理,生产率高,操作灵活等特点。
目录
摘要…………………………………………………………………………………………….....1
一、绪论………………………………………………………………………………………….3
1.1旋耕机的介绍…………………………………….………..4
1.2旋耕机的发展历史………………………………………………………………………..4
1.3国内旋耕机的地位………………………………………………………...5
1.4国内旋耕机近几年的发展现状………………………………………………...6
1.5国外旋耕机的发展现状
1.6未来旋耕机的发展趋势
1.7耕整地的目的和技术要求
二、作业机具设计方案的确定…………………………………………………………..7
2.1作业机具总体结构.............................................................................................................7
2.2发动机的选择…………………………………………………………………………….7
2.3传动方案确定……………………………………………………………………………8
2.4旋耕作业机具的方案确定……………………………………………………………....9
2.5旋耕作业时的工作原理…………………………………………………………………9
三、作业机具主要零部件的设计………………………………………………………….9
3.1传动箱的设计…………………………………………………………………………….9
3.2机架的设计………………………………………………………………………………10
3.3蜗轮蜗杆设计……………………………………………………………………………10
3.4旋耕刀的设计....................................................................................................................11
3.5密封设计…………………………………………………………………………………13
3.7防尘罩和挡泥板的设计..................................................................................................13
四、结束语…………………………………………………………………………………....15
感言…………………………………………………………………………………………......17
参考文献…………………………………………………………………………………….....18
第一章绪论
为了缓和副食品供应的紧张局面,稳定市场,改善人民的生活,农业部提出了“菜篮子工程”。
而蔬菜生产是“菜篮子工程”的一个重要组成部分。
由于蔬菜生产受季节性的影响,往往会出现“蔬菜淡季”而居民对蔬菜的需求无季节性区别,为了解决蔬菜消费的经常性和生产的季节性的矛盾,保证淡季新鲜蔬菜的供应,全国各地正在大力发展设施生产蔬菜,目前普遍采用塑料大棚来种植蔬菜。
一般蔬菜大棚单位面积产量比露地高1—2倍,纯收入可提高2—4倍,而且可以大大增强防涝抗旱的能力,保证灾期蔬菜的供应,经济效益和社会效益均很显著。
全国蔬菜大棚面积已发展到目前的近1000余万亩,并且近两年的增长势头极为迅猛。
然而,目前大棚内的作业均为原始的手工劳动,劳动强度大,工作环境差,效率低,严重阻碍了蔬菜生产的发展。
现在,国内尚无机型轻巧,转向灵活,适应设施农业作业的性能优良的农机具,为适应大棚蔬菜生产的大规模发展对小型、工作性能优良的农机具的需求,根据设施农业对农机具的要求以及菜农对农机具价格的承受能力,设计一种结构简单、质量轻、机型小且转向灵活、经济环保的设施农业配套作业机具已势在必行。
1.1旋耕机的介绍
旋耕机是一种由动力驱动的土壤耕作机具,以旋转刀齿为工作部件的驱动型土壤耕作机械,又称旋转耕耘机。
按其旋耕刀轴的配置方式分为横轴式和立轴式两类。
以刀轴水平横置的横轴式旋耕机应用较多。
横轴式具有较强的碎土能力,一次作业即能使土壤细碎,土肥掺和均匀,地面平整,达到旱地播种或水田栽插的旋耕机要求,有利于争取农时,提高工效,并能充分利用拖拉机的功率。
但对残茬、杂草的覆盖能力较差,耕深较浅(旱耕12~16厘米;
水耕14~18厘米),能量消耗较大。
主要用于水稻田和蔬菜地,也用于果园中耕。
重型横轴式旋耕机的耕深可达20~25厘米,多用于开垦灌木地、沼泽地和草荒地。
1.2旋耕机的发展历史
旋耕机的发展至今已有150多年的历史,最初在英、美国家由3-4kW内燃机驱动,主要用于庭园耕作,直到L型旋耕刀研制成功后,旋耕机才进入大田作业。
20世纪初,日本从欧洲引进旱田旋耕机后,经过大量的试验研究工作,研制出适用于水田耕作要求的弯刀,旋耕机得到了迅速发展。
孟加拉国2000年水稻收获面积为1070万hm2。
农业机械发展才刚刚起步,目前只有部分灌溉和耕种设备实现了机械作业。
考虑其种植方式和耕地大小,对各种型号的旋耕机需求非常大。
其进行了自发研究但在很大层度上不能满足国内的需求。
1G-160型多用旋耕机可与33~40.4kw(45~50马力)级各型号拖拉机配套。
在一台主机上只需拆装少量零部件,就能进行旋耕、灭茬、条播、化肥深施等多种农田作业。
该机具主要适用于埋青、秸秆还田。
该机可以在大中型联合收割机作业后的稻麦高留茬的田块上进行反转灭茬、正转旋耕、与半精量播种、化肥深施等多种农田作业。
90年代以来,有些企业为适应市场需要试图开发大型旋耕机。
但因研究设施水平有限,仅采用原有产品外延放大和堆砌材料的方法,没有着重结构改进和参数优化,目前能与200马力以上拖拉机配套的农机具在我国还完全依赖进口。
另外我国旋耕机械生产企业规模都比较小,装备差、制造工艺水平低,有些产品出厂质量粗放,可靠性不高,企业低价竞争导致投入创新的部分过少,不利于行业的发展。
据统计菜田如果实现机械化,一台机器顶16个劳动力,使用一台机器节约十六个劳动力,一年一个劳动力需要8000到15000元,每人按8000元算,将节约120000元。
菜地机械化后,一亩地由原来的3茬变成4茬,如果一年增加一茬可增加1.2万元。
可见机械化可以解放劳动力同时提高农民收入,减轻劳动强度,提高作业质量。
手扶拖拉机与小四轮拖拉机配套的旋耕机约有200万台,旋耕机在南方水稻生产机械化应用中已占80%的比例,北方的水稻生产、蔬菜种植和旱地灭茬整地也广泛采用了旋耕机械。
近年来,我国北方进行种植业结构调整,大力推行旱改水,水稻种植面积迅速增加,扩大了对旋耕机械的市场需求。
如黑龙江垦区原以旱田种植小麦和黄豆为主,并以传统的旱地铧式型、圆盘耙、平地机和耢地机等作为耕整地机具。
1993年,该地区拥有作业机具仅1600多台,而当年水稻种植面积为100万hm2,显然不适应水稻生产的发展。
近十年来,黑龙江垦区大量购进手扶拖拉机和上海-50等中型轮式拖拉机及配套的作业机具,除购进外省区产品外,本省的作业机具生产也发展迅速。
1.3国内近几年旋耕机的发展现状及其地位
随着我国农村联合收割机的普遍使用,机割后,抛弃的秸秆留在田中,会给夏季插秧带来很大困难。
因此,研制经济高效的宽幅水田旋耕机将深受广大农民群众的普遍欢迎。
我国现有旋耕机产品系列虽然在名义上可以配套58.8-73.5kw(80-100马力)拖拉机,但实际上因受传动系统强度及结构尺寸、机架结构强度的局限,配套合理范围仅达48kw(65马力)拖拉机。
此外,它的旋耕深度也受到了限制。
在旱地耕作的过程中,深度为12-16cm,水田耕作的过程中为14-18cm。
我国属于干旱缺水国家,许多地区水资源匮乏,严重影响农作物产量的提高,需要先进的耕作技术对其进行改良。
为实施保护性耕作,减少对土壤的频繁翻耕,从而达到蓄水保墒、改善作物生长环境的目的,少耕、免耕作业法和深松技术成为近年来大力推广的耕作措施。
该耕作方法作业时不进行传统翻耕,在深层进行土壤疏松,局部切断土壤供水系统,减少土壤水分的散失。
中国农业正处于从传统农业向现代农业转变的关键时期。
在这一进程中,农业机械化的作用越来越显著。
其中旋耕机主要用于农田栽植、播种前的耕整地作业。
耕后,地表平整、松软、细碎,能够满足精耕细作的农艺要求。
在潮湿地或水田上工作时,可减少拖拉机轮子的下陷和打滑现象。
旋耕机的发展大幅提高了农业生产效率,旋耕机械在我国已被广泛使用,正逐步发展成为农业机械的一个重要门类。
针对温室大棚等特殊作业环境,我国也相继出现了适于保护地作业的小型机具。
由大专院校、科研院所和工厂相结合研制的小型自走式旋耕机、微型多功能田园管理机等都可用于棚室耕整地作业。
科研人员研制成功的一种适于温室作业的绿色环保型农机具,IGD-900型旋耕机,有380V、220V两种动力型可供选择。
装有行走轮,推动方便,转向灵活,操作搬运一人便可完成,耕作速度快、不排放有害气体、噪声低,是日光温室生产中节省劳动力、降低生产成本的绿色环保型农机具。
在狭窄地段、山区梯田、茶园果林、大棚暖房内均可作业。
利用摩擦片压盘式离合器,分离灵敏,安全可靠。
机器可正向或反向作业,机配置2.94kW(4马力)机型,特加倒退档和没有快速档位的互锁装置,即机器换倒退档时,快速档位自动脱开。
采用旋耕刀具、耗用功率小,碎土效果好。
虽然国外温室农业机械作业功能比较齐全,可靠性高,但是进口机型价格高,一般要在5000元以上,而且维修服务不方便。
我国现有产品的机型不多,应用不普遍,多为借用现有的露地用小型耕作机械。
近几年,针对温室、大棚等特殊耕作环境,国内研制生产了一些小型耕作机械,但是产品大多存在以下问题:
①外型尺寸及重量大,操作不灵便。
特别是从露地直接转移到大棚内的机械,在设施内转向和转移都十分困难,而且边角地带无法工作,遗漏耕地的情况严重。
②生产率低,适应性较差,当土壤含水率较高(超过20%以上)时,其碎土性能变差,能耗增加。
③作业性能、可靠性、耐久性等方面还存在一些不足。
④在动力方面,与之配套的拖拉机前进速度快(很少有低于2kmh)发动机功率偏小,轮距偏大。
深松旋耕机在我国处于起步阶段,一般水平横轴式旋耕机的旋耕深度不超过20cm。
近年来,我国北方进行种植业结构调整,大力推行旱改水,水稻种植面积迅速增加,扩大了对作业机具械的市场需求。
近十
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