畢業(yè)設(shè)計（論文）-手扶六行機(jī)動插秧機(jī)的設(shè)計.doc

手扶六行機(jī)動插秧機(jī)的設(shè)計1第一章引言水稻是我國三大糧食作物之一，終止面積約占我國糧食作物總面積的三分之一，因此，水稻在我國國民經(jīng)濟(jì)中占有著極其重要的地位。然而，水稻種植機(jī)械化問題越發(fā)成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化的瓶頸，成為制約我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的主要障礙，第十個五年計劃，水稻機(jī)械化問題將成為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要解決的重中之重的問題。目前機(jī)械化種植工藝主要有拋秧、擺秧、旱直播、插秧四種，而前三種均在試驗階段，至今不算成熟，有些還有地域局限性，在機(jī)械化插秧工藝中也唯有插秧中、小苗工藝屬于成熟工藝?，F(xiàn)在，中、小苗插秧工藝及其設(shè)備均得到政府的大力推廣，所以，發(fā)展機(jī)動插秧機(jī)遇到了前所未有的大好機(jī)遇。目前國內(nèi)同類型的機(jī)型不多，國產(chǎn)插秧機(jī)以吉林某插秧機(jī)廠生產(chǎn)的2ZT935型乘騎式插秧機(jī)為代表，進(jìn)口的以日本洋馬，韓國東洋系列為代表。通過比較可知目前國內(nèi)生產(chǎn)的插秧機(jī)主要存在以下缺陷：1）整機(jī)故障率高，在試用期間基本上幾天就要發(fā)生一次故障；2）前面一輪驅(qū)動的三輪式插秧機(jī)，附著重量不夠，操作性能不好，而且整體結(jié)構(gòu)顯得不夠緊湊，造型也顯粗糙和缺乏整體感；3）仿形機(jī)構(gòu)不太靈活，導(dǎo)致插秧深度一致性差，容易產(chǎn)生浮秧現(xiàn)象。國外插秧機(jī)性能大大優(yōu)于國產(chǎn)插秧機(jī)，基本上不存在上述問題。在調(diào)查使用者談到機(jī)插苗剛剛插好時，看上去好象太稀和，基本苗不夠，但機(jī)插苗發(fā)得快，分多，插好后一個月就可看出苗長勢好于手插苗；此外，機(jī)插苗行距大，通風(fēng)透氣性好，抗病力強(qiáng)，秸桿相對粗壯，抗倒伏能力強(qiáng)得多。結(jié)合調(diào)查研究并在張瑞宏老師的指導(dǎo)下，我們設(shè)計出適合我國國情的一款新型插秧機(jī)。該機(jī)的主要特點是：在手扶步行式插秧機(jī)上實現(xiàn)六行插秧，利用同樣的生產(chǎn)成本可以比現(xiàn)有手扶機(jī)型插秧效率增加30%；行距由30cm降為22cm，保證單位面積基本苗，更加符合中國國情和土地肥力情況，也更加符合中國農(nóng)民的習(xí)慣；用美國發(fā)動機(jī)，大大降低了插秧機(jī)的故障率；重量輕，這樣不但操縱輕快且成本大大降低。手扶六行機(jī)動插秧機(jī)的設(shè)計2第二章目前國內(nèi)插秧設(shè)備和技術(shù)現(xiàn)狀2.1研發(fā)的意義和目的水稻是我國三大糧食作物之一，種植面積約占我國糧食作物總面積的三分之一，總產(chǎn)量卻近全國糧食總產(chǎn)量的60%，因此，水稻在我國國民經(jīng)濟(jì)中有著極其重要的地位。然而，水稻種植機(jī)械化問題一直為國人所困惑，特別是近幾年來，在各級政府的大力扶持之下收獲機(jī)械得到了迅猛的發(fā)展，水稻種植機(jī)械化問題越發(fā)成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化的瓶頸（到目前為止，我國水稻機(jī)械化種植面積約6%，我省約7%），成為制約我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的主要障礙。第十個五年計劃水稻機(jī)械化問題將成為我國及我省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要解決的重中之重的問題。目前機(jī)械化種植工藝主要有拋秧、擺秧、旱直播、插秧四種，而前三種均在實驗示范階段，至今尚不算成熟，有些還有地域局限性，在機(jī)械化插秧工藝中也唯有秧盤中、小苗插秧工藝屬于成熟工藝。日本、韓國在70年代末就實現(xiàn)水稻種植機(jī)械化達(dá)到90%以上，他們均采用秧盤中、小苗插秧工藝。我省在80年引進(jìn)了日本成套中、小苗育秧、插秧設(shè)備，并在無錫東亭作了試點，但是由于當(dāng)時農(nóng)民財力的限制和成套育秧設(shè)備昂貴等問題未能得到推廣?，F(xiàn)在，中、小苗插秧工藝及其設(shè)備的大量推廣遇到了前所未有的大好機(jī)遇：第一，由于前幾年收獲機(jī)械的發(fā)展，農(nóng)村已經(jīng)形成了農(nóng)機(jī)專業(yè)戶群體，這一群體的形成對我國農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展起著至關(guān)重要的作用，它使我國實現(xiàn)了由集體經(jīng)濟(jì)、國有經(jīng)濟(jì)投資農(nóng)業(yè)機(jī)械化向市場化的個體經(jīng)濟(jì)投資農(nóng)業(yè)機(jī)械化的轉(zhuǎn)變；第二，農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)已經(jīng)形成穩(wěn)定的健康的，經(jīng)濟(jì)上良性循環(huán)的服務(wù)體系和產(chǎn)業(yè)體系；第三，于育秧技術(shù)的發(fā)展，目前已不需要昂貴的溫室育秧設(shè)備，大大減少了秧盤中、小苗插秧的機(jī)械投資；第四，由于從耕作、播種到收獲的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化都已經(jīng)實現(xiàn)，手工插秧面朝黃土背朝天的格局與耕作、播種、收獲的機(jī)械化作業(yè)格局明顯地顯得不協(xié)調(diào)，越來越讓國人覺得手工插秧是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的瓶頸。手扶六行機(jī)動插秧機(jī)的設(shè)計32.2國內(nèi)外開發(fā)的現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢目前能適合中、小苗秧盤育秧帶上土栽秧工藝的插秧機(jī)以吉林某插秧機(jī)廠生產(chǎn)的2ZT-935型乘騎式為代表，進(jìn)口的以日本洋馬、韓國東洋系列為代表。據(jù)調(diào)查，吉林插秧機(jī)存在如下缺陷：整機(jī)故障率較高，在試用期間基本上二三天就要發(fā)生一次故障。吉林插秧機(jī)為三輪式，前面一輪為驅(qū)動輪，附著重量不夠，操縱性能不好，而且整體結(jié)構(gòu)顯得不夠緊湊，造型也顯粗糙和缺乏整體感。仿形機(jī)構(gòu)不太靈活，導(dǎo)致插秧深度一致性差，容易產(chǎn)生浮秧現(xiàn)象。東洋、洋馬系列插秧機(jī)有如下特點：在99年、2000年二季度的插秧示范過程中，歷時工作近30天，無論哪種機(jī)型均未出現(xiàn)過任何機(jī)械故障。發(fā)動機(jī)易于發(fā)動，由于二輪驅(qū)動，整體操縱性好。由于液壓仿形、液壓自動控制栽秧深度，栽秧深度一直性好。此外，在調(diào)查中使用者還談到：機(jī)插苗剛剛插好時，看上去好象太稀和基本苗不夠，但機(jī)插苗發(fā)棵快，分蘗多，插后一個多月就可看出機(jī)插苗的長勢好于手插苗；此外，機(jī)插苗行距較大，通風(fēng)透氣性好，抗病力強(qiáng)（紋枯病幾乎沒有），秸稈相對粗壯、抗倒伏能力強(qiáng)得多。解決上述問題的配套技術(shù)關(guān)鍵為育苗技術(shù)及設(shè)備。近幾年，農(nóng)藝專家在育苗技術(shù)方面作了大量的探索，江蘇省農(nóng)機(jī)局在江寧等地搞了育秧試驗示范，對多種不同的良秧進(jìn)行了對比試驗，育秧技術(shù)取得了突破，現(xiàn)已成功地研究出一套成本低廉、一次性投資少的雙模保護(hù)地育秧技術(shù)，實現(xiàn)了低成本培育秧苗。實施該技術(shù)的設(shè)備有培養(yǎng)土攪拌機(jī)、少量硬盤（硬模）、大量軟模（軟模）和保護(hù)地薄膜組成。先由營養(yǎng)土攪拌機(jī)將土、肥、殺菌劑等按一定比例攪拌而成，將軟盤放在硬盤上，均勻地將土撒到軟盤里，再將種子播到土里。將硬盤連同軟盤一起移到保護(hù)地，抽去硬盤，軟盤便連同土壤整齊地排放在保護(hù)地里，秧苗生長2周后，便形成符合插秧機(jī)插秧要求的地毯式秧苗。這種工藝的好處就是一次性育秧投資很低，硬盤雖貴（一般8元/只），但用量很少，軟盤用量雖大但價格很低（一般0.3元/只左右），而且還可以重復(fù)使用，這種工藝比起以往工廠育苗硬盤周轉(zhuǎn)的工藝來說，一次性投資大大下降，育秧成本大大降低（周轉(zhuǎn)盤投資下降為原來的1/20），這樣農(nóng)民投得起，用得起。手扶六行機(jī)動插秧機(jī)的設(shè)計42.3研究內(nèi)容、關(guān)鍵技術(shù)、目標(biāo)、技術(shù)特征及創(chuàng)新之處2.3.1研究內(nèi)容及開發(fā)關(guān)鍵以目前國內(nèi)外最先進(jìn)手扶機(jī)動插秧機(jī)為參照系，結(jié)合我國農(nóng)村實際水稻種植狀況進(jìn)行設(shè)計、同時制造樣機(jī)、性能實驗、耐久性考核、小部修改直至通過省級鑒定和批量投放市場，做到除發(fā)動機(jī)以外的所有零部件國產(chǎn)化。其技術(shù)關(guān)鍵為能自動調(diào)節(jié)驅(qū)動輪陷深以保證秧苗栽插深度一致的液壓系統(tǒng)；秧箱橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)和曲柄連桿機(jī)構(gòu)工作的精確性和耐久性。2.3.2主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)a、生產(chǎn)率：0.15-0.30hm/hb、插秧深度：0.34-0.74m/sc、行駛速度：1.44m/sd、行數(shù)：6行e、行距：220mm（固定）f、株距：11.7-13-14.6cmg、整機(jī)重量：175kgh、配套動力：2.5kwi、育秧方式：秧盤或雙模j、燃油消耗率：1kg/hk、機(jī)油消耗率：15.42g/hl、漏油率：5%m、傷秧率：4%n、相對均勻合格率：85%手扶六行機(jī)動插秧機(jī)的設(shè)計52.3.3技術(shù)特征（1）控制插秧深度采用先進(jìn)的液壓自動仿形機(jī)構(gòu)：現(xiàn)有國產(chǎn)插秧機(jī)采用簡單的滑撬式整體浮板仿形機(jī)構(gòu)，整個機(jī)器的重量有浮板支撐沒，這使得浮板面積很大和陷入泥漿深度較大，機(jī)組前進(jìn)是造成很大的泥浪，使已經(jīng)插好的秧苗沖壞，栽插深度的控制也難以保證。我們開發(fā)設(shè)計的機(jī)型采用分置式浮板自動仿形機(jī)構(gòu)，整體重量有地輪直接承受，浮板也分成三塊，浮板直接飄在泥漿表面，浮板上不承受機(jī)體重量，不會產(chǎn)生行走的泥浪，浮板直接飄在泥漿表面，仿形性能極好、浮板與液壓閥、及時反饋泥漿表面的高低信息、及時通過液壓缸自動調(diào)整插秧深度。這樣可以保證插秧深度一致，同時和已插好的秧不受下一行泥浪的干擾。（2）整機(jī)機(jī)構(gòu)緊湊、控制桿件諧和、外觀設(shè)計精致：現(xiàn)有國產(chǎn)插秧同結(jié)構(gòu)外觀上以樸素的實用主義設(shè)計目標(biāo)，尚未經(jīng)過設(shè)計優(yōu)化，審美學(xué)意義上的立體造型優(yōu)化，機(jī)組結(jié)構(gòu)散亂，談不上審美意義上的造型，我們引進(jìn)設(shè)計的機(jī)型充分考慮了結(jié)構(gòu)上的合理和空間位置的緊湊，整個機(jī)組外觀形狀看上去就像一件工藝品，非常精致。此外，整個操縱控制手柄和控制連動桿件均采用國際先進(jìn)的軟軸結(jié)構(gòu)，既減少了不必要的桿件布置上的麻煩，又大大提高了可靠性系數(shù)。（3）套世界一流水平的發(fā)動機(jī)，確保整機(jī)工作可靠性：現(xiàn)有國產(chǎn)插秧機(jī)故障較高，三天兩頭出故障，往往造成停工待誤工誤時，使用者怨聲載道，而這些故障90%出在發(fā)動機(jī)上，發(fā)動機(jī)點火系統(tǒng)的可靠性、化油器的質(zhì)量都直接影響發(fā)動機(jī)的故障率。我們引進(jìn)設(shè)計的機(jī)型，將發(fā)動機(jī)的造型放在第一重要位置，經(jīng)過網(wǎng)上查詢、調(diào)研等多種手段最后確定選用世界一流品牌的美國B&S公司生產(chǎn)的四沖程3.5馬力發(fā)動機(jī)，這一發(fā)動機(jī)的選型將會使我們設(shè)計機(jī)型的故障率比同類機(jī)型大大降低。手扶六行機(jī)動插秧機(jī)的設(shè)計6第三章總體設(shè)計3.1工作條件及工作過程3.1.1工作條件a)秧苗條件：秧塊：長/寬/厚58/21.5/2cm苗高：最佳高度為1215cm，適應(yīng)高度為1020cm；秧齡：最佳秧齡為1821天，適應(yīng)秧齡為1522天；密度：每平方厘米成苗23株。b)整地條件：耕深：1218cm；水深：0.52.0cm；整地次數(shù)：12次。c)育秧方式：軟盤育秧或雙膜育秧。3.1.2工作過程工作時發(fā)動機(jī)分別將動力傳遞給曲柄連桿式插秧機(jī)構(gòu)和送秧機(jī)構(gòu)，在兩機(jī)構(gòu)的配合下，插秧機(jī)構(gòu)的秧針插入秧塊抓取秧苗，將其取出下移，當(dāng)移到設(shè)定的插秧深度時，由插秧機(jī)構(gòu)中的插植臂將秧苗從秧針上壓下，完成一個插秧過程。同時，通過浮板和液壓系統(tǒng)，控制行走輪與機(jī)梁的相對位置和浮板與插針的相對位置，從而，能在秧田不平時使得插秧深度基本一致。插秧時，要在池田埂周圍留有4-8行寬的余地，行走路線圖如下手扶六行機(jī)動插秧機(jī)的設(shè)計73.2機(jī)型的確定水稻是我國三大水稻是我國三大糧食作物之一，種植面積約為我國糧食作物總面積的三分之一，因此，水稻在我國國民經(jīng)濟(jì)中有著極其重要的地位。然而，水稻種植機(jī)械化越發(fā)成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化的瓶頸，成為制約我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的主要障礙，第十個五年計劃，水稻機(jī)械化問題將成為我國及我省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要解決的重中之重的問題。機(jī)械化種植工藝主要有拋秧、擺秧、旱直播、插秧四種，而前三種均在試驗示范階段，至今不算成熟，有些還有地域局限性，在機(jī)械化插秧工藝中也唯有秧盤中、小苗插