葡萄无机肥施肥机的设计

摘要

葡萄是宁夏的优势特色产业，全区葡萄种植面积很大，有持续发展的趋势。对葡萄进行施肥作业是葡萄生长过程中必不可少的一个主要环节，施肥的效果对葡萄的质量和产量都有着很大的影响。宁夏地区葡萄施肥装备的研制方面正处与初步阶段，施肥机械存在施肥量调节不精确、施肥均匀性差、生产率低、机械化水平低和生产成本高等问题。当前这些亟待解决的问题，严重影响了推动宁夏地区葡萄施肥作业的机械化和标准化。
　　针对以上存在的问题，基于国内外葡萄施肥装备的结构和功能优势，根据宁夏地区葡萄的种植模式，开展适用于宁夏地区的葡萄无机肥施肥机的设计。该机主要由机架、三点悬挂机构、肥料箱、施肥调节装置、动力传动系统和开沟器等部分组成。通过SolidWorks和AutoCAD绘图软件对各个零部件进行了设计，并对施肥机主要部分进行改进设计，以及对关键部件进行受力分析，完成了施肥机和拖拉机的动力匹配优化。本课题研究的主要内容如下:
　　首先，对施肥机的施肥调节装置进行设计。通过分析传统施肥机的施肥调节方式，设计了新型施肥调节装置，它由刻度盘、丝杠螺母、指针、丝杠、连接杆、肥料挡板及调节阀等组成，该装置被固定在机架和肥箱的后方，当需要进行调节施肥量时，顺时针转动调节阀可以使施肥量根据需要减少。相反，逆时针转动调节阀增加施肥量，根据刻度盘可以定量的调节施肥量的多少。
　　其次，对施肥机传动系统进行结构改进。对传统的葡萄无机肥施肥机的传动系统进行了改进，并加入了叶片式排肥器，改进后的施肥机在拖拉机的带动下，两行走轮分工合作，互不干涉，分别完成输肥和排肥功能;
　　再者，对绞龙进行选型及主要技术参数的确定。对绞龙输送装置进行选型，确定了绞龙旋转形式为右旋的，其叶片的形式为实体式螺旋叶片，并对绞龙输送装置的主要设计参数进行了计算分析。
　　然后，对开沟器进行选型和受力分析，完成施肥机与拖拉机的动力匹配优化工作。完成了开沟器的选型工作，包括铲头和铲柱两部分，并对开沟器进行受力分析，确定了施肥机在工作过程中开沟器受到的工作阻力的大小。通过工作阻力确定了选用拖拉机最佳的功率范围，完成了施肥机与拖拉机的动力匹配优化。
　　最后，对样机进行田间试验研究，验证施肥机的性能。通过以上设计改进，完成了施肥样机的研制，同时开展了样机田间试验研究。试验结果表明，在拖拉机行驶速度分别为1.5m/s、0.5m/s、0.9m/s时，测得的施肥机的施肥均匀性系数分别为19.19％、16.5％、13.0％，施肥均匀性良好，都能够满足标准要求;测得的施肥机施肥深度的合格率和肥料断条率都达到了100％，满足标准要求。

目录

声明

论文说明

摘要

第一章 引言

1．1 研究的意义

1．2 国内外研究的现状

1．3 研究的内容

1．4 技术路线

1．5 研究的目标

第二章 葡萄无机肥施肥机的结构及工作原理

2．1 葡萄无机肥施肥机的结构

2．2 葡萄无机肥施肥机的技术参数

2．3 葡萄无机肥施肥机的工作原理

第三章 主要零部件的设计及选型

3．1 行走机构的设计

3．2 施肥箱的设计

3．3 施肥调节装置的设计

3．4 绞龙输送装置的设计

3．5 叶片式排肥器的设计

3．6 开沟器的设计

3．7 传动系统的设计

第四章 开沟器的受力分析

4．1 开沟器的受力分析

4．2 动力匹配

第五章 样机的研制与试验

5．1 样机的研制

5．2 田间试验

第六章 结论及展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

作者简介

读研期间申请专利

读研期间参研项目