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果園挖穴施肥機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué)院 機(jī)械電氣化工程 專業(yè) 農(nóng)機(jī)械化與其自動(dòng)化 學(xué)生 艾合塔爾江 艾爾肯 摘要 我國(guó)是生產(chǎn)水果的大國(guó) 無(wú)論是在面積上還是在水果產(chǎn)品的產(chǎn)量上都是位居世界第 一的 但是由于果園管理和種植技術(shù)的落后使得水果產(chǎn)品的品質(zhì)下降 所以果園施肥技術(shù) 和方式就成了提高水果產(chǎn)品的品質(zhì)的一大因素 雖然果園施肥方式呈現(xiàn)多樣化的趨勢(shì) 但 是果園機(jī)械化施肥卻處于一種比較低下的水平 甚至在一些地方還采用著人工施肥的方式 這樣使得施肥工作繁重 效率低下 而肥料的腐蝕性對(duì)人體造成著傷害等 消耗著大量人 力物力卻無(wú)法達(dá)到提高水果產(chǎn)量和品質(zhì)的提升 所以機(jī)械化施肥和肥料的利用率成了設(shè)計(jì) 的重點(diǎn) 就此果園定量挖坑施肥機(jī)可以解決 機(jī)械化施肥和提高肥料利用率的難題 關(guān)鍵詞 果園 挖穴 施肥機(jī) 1 引言 機(jī)械化施肥是提高水果產(chǎn)品的品質(zhì)和產(chǎn)量的一種有效方式 但是由于我國(guó)在研究機(jī)械 化施肥技術(shù)萬(wàn)面的起步晚對(duì)應(yīng)的研究技術(shù)不成熟 在果園施肥方面采用的最多的還是人工 施肥 但因其效率低勞動(dòng)強(qiáng)度大人工成本高等原因已經(jīng)影響到了我國(guó)果林行業(yè)的發(fā)展 人 們對(duì)于機(jī)械化施肥的需求越來(lái)越強(qiáng)烈 在這種情況下我國(guó)借鑒國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)以及 結(jié)合本土實(shí)際情況研究出了符合我國(guó)果林行情的各種施肥機(jī)械 但是我國(guó)國(guó)內(nèi)缺少著機(jī)械化施肥機(jī)械使得很多地區(qū)都無(wú)法實(shí)現(xiàn)機(jī)械化施肥 而機(jī)械化 的顯著優(yōu)點(diǎn)就是對(duì)比人工作業(yè)具有更高的效率 在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)快速發(fā)展的前提下我國(guó)對(duì)于施 肥的機(jī)械化需求度越來(lái)越高而相對(duì)應(yīng)的施肥機(jī)械卻有待開(kāi)發(fā) 特別是針對(duì)挖坑機(jī)的研究挖 挖坑機(jī)的作用是開(kāi)挖施肥坑洞 我國(guó)在果園施肥主要是先使用挖坑機(jī)進(jìn)行開(kāi)挖坑洞然后再 人工進(jìn)行施肥及土壤回填 我國(guó)針對(duì)挖坑機(jī)的研究開(kāi)發(fā)晚于國(guó)外 現(xiàn)在我國(guó)使用的挖坑機(jī) 雖都能針對(duì)不同環(huán)境進(jìn)行挖坑 可是功能單一挖坑之后就閑置無(wú)法滿足機(jī)械化施肥作業(yè)的 需求 2 果園挖穴施肥機(jī)的設(shè)計(jì) 本果園施肥機(jī)主要有齒輪箱總成 傳動(dòng)箱總成 3點(diǎn)懸掛裝置 覆土裝置 排肥箱 土 壤收集器 機(jī)架等部分組成如圖4 工作原理如下所述 1 利用拖拉機(jī)的牙也懸掛系統(tǒng)將施肥機(jī)掛在施肥機(jī)后方 2 施肥機(jī)的動(dòng)力由拖拉機(jī)的后動(dòng)力輸出軸經(jīng)傳動(dòng)軸總成傳至于齒輪箱 3 動(dòng)力經(jīng)過(guò)齒輪箱的減速 換向 作用于豎直方向和水平方向的兩傳動(dòng)軸 帶動(dòng)排 肥裝置實(shí)施肥料添加 4 在螺旋鉆頭于土壤接近時(shí)電容式接近開(kāi)關(guān)開(kāi)始開(kāi)啟排肥管 螺旋鉆頭開(kāi)始鉆孔時(shí) 由其螺旋的提升作用 將土壤和肥料至于土壤收集器內(nèi)混合 在螺旋鉆孔結(jié)束提升過(guò)程中 肥料和土壤由土壤收集器置入鉆孔中 并在施肥機(jī)前進(jìn)是由覆土裝置覆土 來(lái)實(shí)現(xiàn)整機(jī)鉆 孔 施肥 覆土一體化要求 2 1 果園挖穴施肥機(jī)施肥量的計(jì)算 排肥輪應(yīng)便于制造和清理 并且能使化肥均勻地落到筒底的輸送管道中 為了充分利 用重力輸送化肥 排肥元件置于排肥器的下部 使排肥性能不受箱內(nèi)化肥充滿程度以及地 面斜度和沖擊力的影響 本施肥機(jī)械要求排肥量在 kg之間 因此選用外槽星輪式排肥5 90 裝置 星輪每轉(zhuǎn)排肥量q為 3 1 q aFZ h r1000 式子中 F 排肥輪每單個(gè)齒槽面積 39 25 cm2 R 5cmF R 22 0 排肥輪每個(gè)齒厚 cm 取 0 0 5 活門(mén)的開(kāi)度 cm 即活門(mén)至星輪最下端的距離 取 h h 20 肥料充滿系數(shù) 決定于肥料物理狀態(tài) 濕度和其流動(dòng)性 一般取 0 7 Z 排肥輪輪齒的槽數(shù) 取 Z 10 r 排肥單位容積質(zhì)量 取r 1500 gL 將以上所示的各個(gè)參數(shù)帶入式子 1 得星輪每轉(zhuǎn)排肥料量q為 q 8 4kg 根據(jù)已知條件 可以按照下列公式計(jì)算出施肥機(jī)每公頃排肥量Q 即 4 1 Q 15mnq1000 式子中 m為排肥器數(shù)量 取 m 1 n為排肥器轉(zhuǎn)動(dòng)速 n 864 為排肥輪損失 rmin 率 取 30 將各個(gè)參數(shù)代入式 2 得每公頃排肥量Q 為 Q 362kg 每個(gè)鉆孔內(nèi)應(yīng)排出的化肥量q0為 q0 Qj 其中 j為每公頃果園內(nèi)的果樹(shù)株數(shù) 設(shè)取為 j 500 則 q0 0 72kg 所以每株果樹(shù)的施肥量約為0 5kg 總 結(jié) 此次設(shè)計(jì)的任務(wù)是完成果園挖穴施肥機(jī)的設(shè)計(jì) 這是我們?cè)诖髮W(xué)期間所進(jìn)行的一次非 常全面的設(shè)計(jì) 為自己在大學(xué)四年所學(xué)習(xí)知識(shí)的全面總結(jié)和鞏固 使我們初步了解和掌握 做設(shè)計(jì)的基本步驟 基本方法 通過(guò)本環(huán)節(jié)把我們?cè)诖髮W(xué)期間所學(xué)課程中所獲得的理論知 識(shí)在設(shè)計(jì)實(shí)踐中加以綜合和運(yùn)用 把大學(xué)四年以來(lái)來(lái)所學(xué)的知識(shí)貫穿起來(lái) 使理論知識(shí)和 生產(chǎn)實(shí)踐密切的結(jié)合起來(lái) 為我將來(lái)的實(shí)際工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 這是一個(gè)非常全面而系統(tǒng)的設(shè)計(jì)題目 非常鍛煉人 從方案的論證到最終的設(shè)計(jì) 涉 及的領(lǐng)域包括 機(jī)械制圖 機(jī)械原理 工程材料 機(jī)械設(shè)計(jì)等等 通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐 提高我 計(jì)算 制圖能力 使我們能熟練地應(yīng)用有關(guān)參考資料 計(jì)算圖表 手冊(cè) 圖集 規(guī)范 熟 悉有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 機(jī)械方面知識(shí)得到系統(tǒng)的鞏固和提升 在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的同時(shí) 我還 學(xué)到了許多新的知識(shí) 如Solidworks CAD2008的使用和WORD POWERPOINT 等軟件的 應(yīng)用 我深刻的認(rèn)識(shí)到 要想成為一名合格的工程設(shè)計(jì)人員只是掌握本專業(yè)的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不 夠的 應(yīng)該具有更加淵博的知識(shí) 如應(yīng)該對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用 農(nóng)產(chǎn)品的特性 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 現(xiàn)狀等各個(gè)方面能力進(jìn)行加強(qiáng) 在設(shè)計(jì)過(guò)程中也曾遇到很多的問(wèn)題 但通過(guò)查閱相關(guān)的書(shū)籍 手冊(cè)以及老師的精心指 導(dǎo) 都得到了解決 設(shè)計(jì)過(guò)程基本順利完成