棉花秧苗移栽機的結(jié)構(gòu)設(shè)計—吊杯的結(jié)構(gòu)設(shè)計【棉花幼苗移栽機】,棉花幼苗移栽機,棉花秧苗移栽機的結(jié)構(gòu)設(shè)計—吊杯的結(jié)構(gòu)設(shè)計【棉花幼苗移栽機】,棉花,秧苗,移栽,結(jié)構(gòu)設(shè)計,幼苗 棉花秧苗移栽機的結(jié)構(gòu)設(shè)計棉花秧苗移栽機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 吊杯的設(shè)計吊杯的設(shè)計 設(shè)計者：設(shè)計者：吳國華吳國華 指導老師：指導老師：肖麗萍肖麗萍 班班 級：級：機制機制052052班班 學學 號：號：2005044720050447棉花秧苗移栽機的設(shè)計程序設(shè)計思想移栽機總體結(jié)構(gòu)移栽機工作原理吊杯的設(shè)計吊杯導向裝置吊杯彈簧設(shè)計計算設(shè)計思想設(shè)計思想 在眾多秧苗移栽機構(gòu)中，許多秧苗的打開在眾多秧苗移栽機構(gòu)中，許多秧苗的打開裝置不夠穩(wěn)定，導致秧苗容易受損，容易漏裝置不夠穩(wěn)定，導致秧苗容易受損，容易漏苗、傷苗，大大的降低了工作效率。為了避苗、傷苗，大大的降低了工作效率。為了避免秧苗受損且提高工作效率，降低成本。本免秧苗受損且提高工作效率，降低成本。本文在秧苗的打開裝置上做了改進，在鉗夾式文在秧苗的打開裝置上做了改進，在鉗夾式移栽機上做了簡單的改進，設(shè)計了一種吊杯移栽機上做了簡單的改進，設(shè)計了一種吊杯式結(jié)構(gòu)的移栽機。這種移栽機具有專門的吊式結(jié)構(gòu)的移栽機。這種移栽機具有專門的吊杯打開導向裝置，屬于半自動移栽機，結(jié)構(gòu)杯打開導向裝置，屬于半自動移栽機，結(jié)構(gòu)簡單傳動平穩(wěn)，降低了人的勞動程度，提高簡單傳動平穩(wěn)，降低了人的勞動程度，提高了工作效率。了工作效率。移栽機總體結(jié)構(gòu)移栽機總體結(jié)構(gòu)移栽機的工作原理移栽機的工作原理 拖拉機后輪驅(qū)動，地輪在驅(qū)動力的作拖拉機后輪驅(qū)動，地輪在驅(qū)動力的作用下轉(zhuǎn)動，帶動和地輪同軸的鏈輪；然后用下轉(zhuǎn)動，帶動和地輪同軸的鏈輪；然后此鏈輪帶動鏈輪轉(zhuǎn)動，繼而將力傳給鏈輪；此鏈輪帶動鏈輪轉(zhuǎn)動，繼而將力傳給鏈輪；當?shù)醣阪溳喌淖饔孟罗D(zhuǎn)動到最低位置時，當?shù)醣阪溳喌淖饔孟罗D(zhuǎn)動到最低位置時，吊杯在導軌的強制力的作用下打開，將缽吊杯在導軌的強制力的作用下打開，將缽苗放入由開溝器開出的溝內(nèi)，隨后在覆土苗放入由開溝器開出的溝內(nèi)，隨后在覆土器和鎮(zhèn)壓輪的作用下，完成栽植工作。器和鎮(zhèn)壓輪的作用下，完成栽植工作。吊杯的設(shè)計吊杯的設(shè)計 吊吊杯杯導導向向裝裝置置吊杯彈簧的設(shè)計計算請各位老師批評指正！請各位老師批評指正！謝謝 謝！謝！學校代碼：10410 序 號：050447 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 題目： 棉花秧苗移栽機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 吊杯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 學 院： 姓 名： 學 號： 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 年 級： 指導教師： 二 OO 九年 五 月 棉花秧苗移栽機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 摘 要 育苗移栽能夠提早作物的生育進程、提高單產(chǎn)，能有效抵御大風、雨害、低溫等 自 然災害，并且節(jié)省種子。由于江西的地理條件等因素，通常都采用鋪膜種植的方式來 提 高地溫，保墑，還能夠抑制很多雜草。要實現(xiàn)膜上打穴移栽，保質(zhì)保量的在緊迫的春 種 季節(jié)完成移栽，是農(nóng)民豐產(chǎn)豐收的前提。 在我國，打穴移栽作為一種常規(guī)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)己在生產(chǎn)實際中得到廣泛應(yīng)用， 但 是，傳統(tǒng)的人工打穴移栽方法存在的勞動強度大、勞動生產(chǎn)率低、移栽速度慢、經(jīng)濟 效 益差等問題始終沒有得到有效的解決，實現(xiàn)打穴移栽機械化已成為生產(chǎn)中迫切需要解 決 的問題。 吊杯式移栽機是鋪膜移栽機械中栽直率較好的機械，但直接投苗不夠方便安全， 而 且容易漏苗，大面積移栽效率低。本文設(shè)計了一種簡單可靠的投苗機構(gòu)，由人工將秧 苗喂入到轉(zhuǎn)動的吊杯中，秧苗隨著鏈條轉(zhuǎn)動，快到達苗溝時，吊杯被導軌強制性打開， 秧苗落入苗溝，然后覆土、鎮(zhèn)壓，完成整個移栽過程。它調(diào)整簡單方便，能夠較大的 提高整機的工作效率，降低了漏苗率。 關(guān)鍵詞：打穴，吊杯，移栽機，缽苗 棉花秧苗移栽機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 i Abstract Raise seedlings and transplant can increase crop production in every unit area, and make upgrowth ahead of time, which can withstand gale, harmful rain, low temperature, and other nature disaster. Besides, it also saving seed. Because of the weather condition in jiangxi province, seeds are usually grown under the film by farmer, it is useful to improve the soil temperature, keep moisture and restrain weeds. Punch transplanted is precondition of foison for the farmer in busy spring. Punching transplanting is a normal agricultural technology in china, but the traditional and manual methods of transplanting have many problems which could not be resolved up to now. So it is an immanency task to realize transplanting mechanization in China. The nacelle-type transplanter is a good machinery for transplant film, but it is not convenient and safe to directly drop seedling and it is easy to leave out seedling when the machine is operated and its work efficient is low when seedlings are transplanted over the larger areas. Now a simple and credible type of machine was designed, which was easy and convenient to be operated and adjusted. The efficiency of the machine is much more greatly improved. There is less seedling to leave out in work progress. Key words:Punch，Hanging Cup ,transplanter,tray seedling 棉花秧苗移栽機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ii 目 錄 摘 要 .I ABSTRACT .II 1 緒 論 .- 1 - 1.1 移栽機的分類 .- 1 - 1.1.1 按自動化程度分類 .- 1 - 1.1.2 按栽植器的結(jié)構(gòu)特點分類 .- 1 - 1.2 方案的確定 .- 3 - 2 移栽機的整體設(shè)計 .- 4 - 2.1 移栽機的整體結(jié)構(gòu)及工作原理 .- 4 - 2.2 主要部件簡介 .- 4 - 2.2.1 吊杯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .- 4 - 2.2.2 傳動設(shè)計 .- 5 - 2.2.3 其它部件的設(shè)計 .- 6 - 3 吊杯的設(shè)計 .- 7 - 3.1 零速原理 .- 7 - 3.2 缽苗的形狀 .- 7 - 3.3 移栽機構(gòu)(吊杯的設(shè)計) .- 8 - 3.4 彈簧的選擇 .- 9 - 3.5 危險截面的校核 .- 9 - 4 國內(nèi)外的移栽機的發(fā)展現(xiàn)狀 .- 10 - 4.1 國外移栽機發(fā)展現(xiàn)狀 .- 10 - 4.2 國內(nèi)移栽機發(fā)展現(xiàn)狀 .- 10 - 5 總 結(jié) .- 12 - 參 考 文 獻 .- 13 - 致 謝 .- 14 - 棉花秧苗移栽機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 - 0 - 1 緒 論 育苗移栽技術(shù)的應(yīng)用可以避開春季自然災害，適時移栽能夠保證畝株數(shù)，達到苗 齊、苗壯；移栽能提早作物的生育進程、提高單產(chǎn)，還能有效抵御幼苗期的大風、雨 害、低溫等不利天氣，可節(jié)省種子 3050 。1 大量的研究表明，我國土地密集型農(nóng)產(chǎn)品處于明顯的劣勢，因此，提高農(nóng)產(chǎn)品的 產(chǎn)量是一個非常迫切的問題 。采用育苗移栽技術(shù)能使苗齊、苗壯、成活率高、光溫2 水氣利用充足和抗病能力強等優(yōu)點，還能顯著提高作物產(chǎn)量和改善作物品質(zhì)，并且可 以避免育苗期干旱、凍害等自然災害，現(xiàn)已成為獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的一種重要種植方式 。4 育苗移栽作為一種新農(nóng)藝，使作物的全生育期延長，它有利于提高作物產(chǎn)量。此 外，棉花缽苗移栽雖然主根可能受到損傷，但移入大田后，卻能促進側(cè)根的大量生長。 綜合來看，育苗移栽是加快實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的重要措施 。6 1.1 移栽機的分類 當今，各國都在進行移栽機的研制，研制出的移栽機也不盡相同，不同移栽機能 夠移栽不同作物。目前，我國對移栽機械并沒有統(tǒng)一的分類標準，根據(jù)移栽機的工作 特性和移栽對象，可對移栽機械進行不同的分類 。78 1.1.1 按自動化程度分類 (1)手工移栽器：所有的移栽作業(yè)均由手工操縱移栽工具完成，結(jié)構(gòu)簡單，但效率很 低，人的勞動強度較大，不適合大面積作業(yè)。 (2)半自動移栽機：機器在移栽工作過程中，是由人工分出單棵的秧苗并喂入移栽機， 由機具完成開溝（或打穴） 、栽苗、扶苗、覆土和鎮(zhèn)壓等工作。 (3)全自動移栽機：機器在移栽過程中，是由機械喂入一組秧苗，如一張苗盤，由機 具完成分苗和開溝（或打穴） 、栽苗、覆土、鎮(zhèn)壓等作業(yè)。 1.1.2 按栽植器的結(jié)構(gòu)特點分類 (1) 鉗夾式移栽機（圖 1-1）：此移栽機一般是由人工將秧苗喂入到轉(zhuǎn)動的鉗夾上， 秧苗被夾持并隨移栽盤轉(zhuǎn)動，到達苗溝時，鉗夾打開，秧苗落入苗溝，然后覆土、鎮(zhèn) 壓，完成整個移栽過程 。這種移栽機結(jié)構(gòu)簡單，成本低，株距和栽植深度穩(wěn)定，最9 大的優(yōu)點是移栽平穩(wěn)，秧苗直立度較高，工作效率在較低速的情況下，可以保證不漏 苗；在高速的情況下，由于是人工喂苗，工作效率大大下降，漏苗、缺苗率大大增加。 這種移栽機的應(yīng)用較少，有被淘汰的趨勢。 棉花秧苗移栽機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 - 1 - 圖 1-1 鉗夾式移栽機 1.橫向輸送鏈 2.鉗夾 3.機架 4.栽植盤 5.鎮(zhèn)壓輪 6 開溝器 (2) 鏈夾式移栽機 （圖 1-2）：工作過程與鉗夾式基本相同，鏈夾式移栽機的鉗10 夾 安裝在栽植環(huán)形鏈上，鏈條一般由地輪驅(qū)動，當鉗夾轉(zhuǎn)動到上部水平位置時，由人工 將 秧苗喂入到打開的鉗夾內(nèi)，當鉗夾轉(zhuǎn)動進入滑道后，鉗夾關(guān)閉，秧苗被夾住，并隨鉗 夾 向下輸送，當秧苗達到與地面垂直時，鉗夾脫離滑道，自動打開，秧苗隨之落入由開 溝 器開出的溝內(nèi)，此時秧苗根部被回土流覆蓋，在鎮(zhèn)壓輪的鎮(zhèn)壓下將土壤壓實，完成栽 植 過程。此種栽植機優(yōu)點是移栽穩(wěn)定，但效率低，易漏苗、缺苗。 棉花秧苗移栽機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 - 2 - 圖 1-2 鏈夾式移栽機 1.開溝器 2.機架 3.滑到 4.秧苗 5.環(huán)形鏈 6.鉗夾 7.地輪 8 傳動鏈 9 鎮(zhèn)壓輪 (3) 導苗管式移栽機（如圖 1-3）：這種移栽機根據(jù)缽苗進入苗溝的形式不同分為推 落苗式、指帶式和直落苗式三種 。工作時，由人工或機械將秧苗放入喂入器的喂123 入筒內(nèi)，當喂入筒轉(zhuǎn)到導苗管的上方時，喂入筒下面的活門打開，秧苗靠重力下落到 導苗管內(nèi)，通過傾斜的導苗管將秧苗引入到開溝器開出的苗溝內(nèi)，然后進行覆土、鎮(zhèn) 壓，完成栽植過程。這種移栽機秧苗在導苗管中的運動是自由的，不易傷苗。秧苗靠 重力落到苗溝中，在調(diào)整導苗管傾角和增加扶苗裝置的情況下，可以保證較好的秧苗 直立度、株距均勻性和深度穩(wěn)定性，且作業(yè)速度較高,缺點是調(diào)整比較復雜，受車速影 響明顯。 圖 1-3 導苗管式移栽機單組結(jié)構(gòu) 1.苗架 2.喂入器 3.平機架大梁 4.四桿仿形機構(gòu) 5 開溝器 6.柵條式扶苗器 7.覆土鎮(zhèn)壓輪 8.導苗管 1.2 方案的確定 通過調(diào)查研究得知，農(nóng)民在移栽棉花的過程中遇到的最大問題不是移栽的速度， 而是來回往返挎苗所消耗的時間和精力。所以，移栽機研究開發(fā)不應(yīng)當單純追求自動 化和高速度，相反簡單適用、成本低廉、比較實用的移栽機更加適合中國的國情，為 棉花秧苗移栽機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 - 3 - 廣大棉農(nóng)所接受。本文設(shè)計的主要目標是結(jié)構(gòu)簡單、實用，既能夠降低勞動強度，又 要保證提高栽植質(zhì)量。 通過對上面幾種移栽機進行分析，這幾種機構(gòu)秧苗的脫落不夠穩(wěn)定，導致秧苗容 易受損，容易漏苗、傷苗，大大的降低了工作效率。為了避免秧苗受損提高工作效率， 降低成本。本文在秧苗的打開裝置上做了改進，在導苗管式移栽機單組結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上做 了簡單的改進，設(shè)計了一種吊杯式結(jié)構(gòu)的移栽機。這種移栽機具有專門的吊杯打開導 向裝置，屬于半自動移栽機，結(jié)構(gòu)簡單傳動平穩(wěn)，降低了人的勞動程度，提高了工作 效率。 2 移栽機的整體設(shè)計 2.1 移栽機的整體結(jié)構(gòu)及工作原理 移栽機的結(jié)構(gòu)如圖 2- 1 所示。其工作原理為：拖拉機后輪(1)驅(qū)動，地輪(3)在 驅(qū)動力的作用下轉(zhuǎn)動，帶動和地輪(3)同軸的鏈輪；然后此鏈輪帶動鏈輪（10）轉(zhuǎn)動， 繼而將力傳給鏈輪（6） ；當?shù)醣?）在鏈輪的作用下轉(zhuǎn)動到圖 2-1 所示最低位置時， 吊杯在導軌的強制力的作用下打開，將缽苗放入由開溝器(7)開出的溝內(nèi)，隨后在覆土 器(11)和鎮(zhèn)壓輪(12)的作用下，完成栽植工作。 圖 2-1 1.拖拉機后輪 2.缽苗架 3.地輪 4.座椅 5.吊杯 6.鏈輪 7.鏈輪 8.開溝器 9.導軌 10.鏈輪 11.覆土板 12.鎮(zhèn)壓輪 為使結(jié)構(gòu)簡單，在工作過程中，由坐在座位(4)上的操縱人員將放在缽苗架(2)上 的缽苗放到吊杯里面。根據(jù)拖拉機的速度和鏈條的長度，將 29 個吊杯均勻分布在鏈 條上。其中，鏈輪(6)的作用是使吊杯(5)呈現(xiàn)出一定的傾斜角度，以便于操縱手投放 棉花秧苗移栽機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 - 4 - 入棉花缽苗。 2.2 主要部件簡介 2.2.1 吊杯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)要求本文設(shè)計了一套傳動平穩(wěn)的吊杯導向裝置，設(shè)計了與之匹配的吊杯，吊 杯由一圓柱缽管, 一彈性裝置和兩個擋板等組成，原始狀態(tài)彈簧處于輕微拉緊，與缽 桿鏈接的兩塊底板處于閉合，秧苗放在缽桶內(nèi)，當?shù)醣S鏈條傳動快到達開溝器是， 缽桿被導向軌強制打開，底板隨之打開，秧苗掉入開溝器開的溝內(nèi)，然后吊杯又被導 向軌和吊杯中彈簧強制閉合，完成一次吊杯的打開閉合。 2.2.2 傳動設(shè)計 （1）鏈輪的設(shè)計 根據(jù)主要技術(shù)參數(shù)，可確定工作需要 2 類鏈條，1 類采用 16A 標準鏈條，直接購買， 16A 鏈條基本尺寸節(jié)距 ，內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬 ，小滾子外徑25.4pm1min5.7b ，銷軸直徑 ，銷軸長度 ，連接銷軸1max5.8dax7.9d4ax3.m 長 ，內(nèi)鏈板高度 ，內(nèi)鏈板厚度 ，平臺高39cL243h26T 度 ，孔中心間橫向距離 ，孔直徑 ，拉抗載荷4.h 50.8f 4.d 55.6KN。 另一類鏈條的設(shè)計方面仿造型號16A的鏈條，另外采用附件，傳動基本原理示意圖 如圖 圓1代表地輪，其余圓代表鏈輪。當?shù)剌喴?.4m/s前進時，鏈輪5的速度就是吊杯的線 速度。設(shè)計地輪半徑位0.5m，各輪初步設(shè)計尺寸如下表 棉花秧苗移栽機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 - 5 - 速度v單位m/s，半徑單位m，角速度單位rad/s。 （2）鏈條的設(shè)計 考慮人的工作強度，要求人每秒放一個缽苗和計算出鏈輪5的線速度0.214m/s，加 上要求的株距350mm。鏈條節(jié)距位25.4mm，可得出平均沒4節(jié)就應(yīng)該有一吊杯。吊杯間 距 。人的工作強度 ，符合?？紤]到實際工作2.03.2lm203./10.954 情況，有29的吊杯時，鏈條的長度為5892.8mm，通過鏈條布置造型的設(shè)計，要時候工 作人員的放如缽苗。所以鏈條的總節(jié)數(shù)為116，每4節(jié)間有2附件以連接吊杯。 2.2.3 其它部件的設(shè)計 (1)機架設(shè)計 機架是根據(jù)其它的部件設(shè)計的，主要采用 Q235 材料制作，上面有帶很多槽鋼用來 鏈接其他件，機架本身比較大，所以很多地方采用的是焊接鏈接。 (2)地輪 覆土板 開溝器 壓輪等都是參照已有結(jié)構(gòu)設(shè)計制作，地輪是根據(jù)棉花秧 苗的株距和鏈條的線速度設(shè)計的。 （3）導向軌的設(shè)計 棉花秧苗移栽機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 - 6 - 導軌是由兩塊木板組成，木板連接在兩塊架子上面，導軌中間開了小曹可以起到 良好的引導作用，吊杯與導軌接觸的地方為一曲線，它的軌跡可以強制吊杯一開一合， 完成吊杯的打開與關(guān)閉，實現(xiàn)秧苗的完全掉落過程。由于吊杯閉合也是有約束力導致 的，所以在閉合過程吊杯的彈簧不會受好大的損害的，這樣既安全有保證了零件的利 用性能。 3 吊杯的設(shè)計 3.1 零速原理 栽植率是每一種移栽機必須保證的重要參數(shù)。為了提高栽植率，就應(yīng)當減少缽苗 在落進苗床瞬間的相對移動，即實現(xiàn)零速栽植。 由零速原理可知，只有在缽苗保持絕對零速時，投苗才能保證栽植率。下面具體 分析一下該吊籃式移栽機是如何實現(xiàn)零速的。 由點的合成原理可知 Va = Ve + Vr 棉花秧苗移栽機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 - 7 - 式中 Va 缽苗的絕對速度； Vr 拖拉機前進速度； Ve 缽苗相對于拖拉機的速度。 設(shè)地輪半徑為 R ，鏈輪 6 的半徑為 r ，角速度分別為 w1 和 w2 ，欲使缽苗能 夠在絕對靜止的情況下進行覆土壓實，則必須使它的絕對速度等于零。從力學的角度 來分析，即必須使 （此處的等式只代表數(shù)值，沒有符號） 。故知道 R 及 r 12r 后，就可以找到一適當?shù)膫鲃颖?，?Ve 和 Vr 大小相等，但方向相反，即保持零速。 而在此刻投苗，就可以最大限度地保證缽苗的栽植率。棉花移栽機械的栽植機構(gòu)和玉 米穴播式栽植機比較相似，只不過由于棉花缽苗個體比較大的原因，相應(yīng)的機構(gòu)也較 大。 當拖拉機的前進速度為 0.40m/s 時，可計算出吊杯的線速度為 0.28m/s，此即 為零速栽植時的最佳速度。 3.2 缽苗的形狀 近些年，在國內(nèi)使用的育苗移栽常規(guī)盤有多種，主要有 72 穴、98 穴、128 穴 （空氣整根）三種苗盤，其中 72 穴和 98 穴苗盤，使用量較大，此兩種苗盤的每穴 尺寸相同，均為上大下小的倒四棱錐形，移栽過程中便于起苗（本文即針對此類型缽 苗設(shè)計） ；而 128 穴的空氣整根苗盤，其設(shè)計初衷即是為全自動氣吸取苗裝置使用， 采用組合式苗盤結(jié)構(gòu)，下部比上部略大，呈近似的錐形，便于去盤底后從下部取苗 根據(jù)苗盤的尺寸，可以確定缽苗的形狀，如圖 2-2 所示。 圖 2-2 棉花缽苗的形狀為: (底部直徑 高度)40 80 的圓錐體。 3.3 移栽機構(gòu)(吊杯的設(shè)計) 栽植機構(gòu)(吊杯)由一圓柱缽管, 一彈性裝置和兩個擋板等組成, 當缽苗到達底部 時, 栽植機構(gòu)( 吊杯)被強制性地打開, 將缽苗放入土壤中, 完成栽植工作。栽植機構(gòu) (吊杯)的結(jié)構(gòu)簡圖見圖 2-3。 棉花秧苗移栽機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 - 8 - 圖 2-3 1.缽管 2.連接件 3.彈簧 4.底板 5.內(nèi)六角螺釘 6.螺桿 7.缽桿 工作原理: 當缽苗在鏈條上面接近投苗點時,打開杠桿(7)開始接觸到一弧形滑道 并被強制性打開,與此同時, 缽苗也開始沿著缽管壁從缽管中脫落。當?shù)竭_投苗點時, 與打開杠桿(7)連接的底板(4)已經(jīng)全部打開, 缽苗可以毫無障礙落入到開溝器開出的 溝內(nèi), 隨后到來的覆土板開始對缽苗進行覆土, 鎮(zhèn)壓輪開始鎮(zhèn)壓, 完成栽植工作。 從打開杠桿至全部打開到恢復到原形的期間,杠桿并不是瞬間完成的, 而是和打開 時一樣也有一個滑道, 使其慢慢關(guān)閉, 再者從吊杯的形狀上本文也做了大量的工作, 確保了在移栽過程中不會出現(xiàn)傷苗現(xiàn)象。所以這套移栽機構(gòu)解決了導苗管式移栽機受 拖拉機速度影響而不能保證立苗率和鏈夾式移栽機容易傷苗的兩大難題。 相關(guān)文獻介紹吊杯大多為單側(cè)強制性打開, 理論分析和試驗表明單側(cè)強制性打開 具有以下弊端: a. 由于結(jié)構(gòu)及加工誤差, 主動擋板和從動擋板不可能完全保持同步打開, 這樣會造 成缽苗在下落時的障礙, 出現(xiàn)缽苗在吊籃內(nèi)的傾斜甚至卡堵, 進而影響到缽苗的立苗 率和工作可靠性。 b. 結(jié)構(gòu)采用滑塊滑道式, 結(jié)構(gòu)復雜, 可靠性差。 為此, 設(shè)計成兩邊均為主動強制打開方式, 以消除這些隱患，這樣既可以更順利的完 成要求，又良好的保證了零件的利用率。 3.4 彈簧的選擇 (1).彈簧的材料及許用應(yīng)力的選擇 查簡明機械零件設(shè)計手冊中表 17-9。碳素彈簧鋼絲 B 級的特性及用途：輕度高、 性能好、適用于做小彈簧（ 冷卷彈簧）活要求不高、載荷步大的大彈簧。根8dm 據(jù)吊杯的要求可選這種鋼，其中選 =200Gpa (2).旋繞比 C 的選擇 根據(jù)吊杯的工作要求查表 17-4 得可選 C=10 棉花秧苗移栽機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 - 9 - (3).曲度因素 K 的計算 K= 410.65390.615.4C (4). 的選擇2F 根據(jù)吊杯的重量和秧苗的重量可估算 =6N2F (5).彈簧直徑 計算d 2861.40.9332pKCm 取 =1 m =Cd =102D 彈簧中經(jīng) =102 彈簧內(nèi)徑 = + =19 彈簧外徑 = + =D2dm (6).彈簧節(jié)數(shù) n 的計算 總長 l 節(jié)18d 3.5 危險截面的校核 (1).危險截面分析 危險截面為吊杯與鏈條連接的 螺釘6M (2).受力分析 根據(jù)吊杯的重力和吊杯受導軌擠壓的力可估算受力 。根據(jù)吊杯的形狀可10FN 推算出受力點距危險截面 40lm (3).校核 查機械設(shè)計手冊 內(nèi)六角螺釘材料圍毆 35 號鋼，其 635MPa315a 2321.53.40FMPad 333108.7.62Ml 經(jīng)校核符合要求。 棉花秧苗移栽機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 - 10 - 4 國內(nèi)外的移栽機的發(fā)展現(xiàn)狀 4.1 國外移栽機發(fā)展現(xiàn)狀 20 世紀初期，歐洲一些國家開始大量種植蔬菜和經(jīng)濟作物，出現(xiàn)了早期的近代秧 苗栽植機具。這些機具仍為手動栽植，只是減輕了栽秧者肢體反復屈伸的繁重勞動； 到 20 世紀 30 年代后期，出現(xiàn)了栽植機構(gòu)或栽禾器代替人工直接栽秧，使送秧入溝過 程實現(xiàn)了機械化；自 20 世紀 50 年代開始，歐洲國家開展作物壓縮土缽育苗及移栽 的生產(chǎn)技術(shù)研究，研制出多種不同結(jié)構(gòu)型式的半自動移栽機和制缽機；至 20 世紀 70 年代，前蘇聯(lián)蔬菜栽植機械化水平為 58%，國營農(nóng)場已達 67%；到 20 世紀 80 年代， 半自動移栽機已在西方國家的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用，制缽、育苗和移栽已形成完整的 機械作業(yè)。到目前為止，作物壓縮土缽成型、缽上單粒精密播種和相應(yīng)的自動化移栽 設(shè)備在技術(shù)上基本達到了完善，亦廣泛應(yīng)用于實際生產(chǎn)。歐洲的幾個主要國家(如法國、 德國、荷蘭、西班牙、丹麥等)大部分的蔬菜生產(chǎn)和幾乎全部的大地花卉生產(chǎn)都采用育 苗移栽生產(chǎn)工藝。 從工作過程上看，國外發(fā)達國家所普遍采用的缽苗栽植機械大都是人工喂苗的半 自動栽植機械。栽植機械的持苗及植苗機構(gòu)主要有鉗夾式(圓盤鉗夾式和鏈條鉗夾式)、 導苗管式( 導管推落苗式、導管指帶落苗式和導管直落苗式)、吊籃式及撓性圓盤式等。 鉗夾式栽植機主要機型有意大利切克基馬格利公司(ChedchiMagli)生產(chǎn)的奧特瑪 (OTMA)栽植機和荷蘭米啟根公司(Michigan)生產(chǎn)的 MT 栽植機。導苗管式缽苗栽植機 機型的典型代表依次為：荷蘭米啟根公司(Mchigan) 生產(chǎn)的 Mode14000 型栽植機、芬 蘭勞尼思公司(Lannen)生產(chǎn)的 RT-2 型栽相機和意大利切克基馬格利公司 (ChechiMagli) 生產(chǎn)的 TEX2 型栽植機。吊籃式缽苗栽植機有意大利切克基 馬格利公 司(Checchi Magli)生產(chǎn)的沃夫(wolf)栽植機和艾德沃思 (Edwards)農(nóng)機廠生產(chǎn)的坡杜 (PERDU)栽植機。撓性圓盤式栽植機主要有德國 PRIMA 公司生產(chǎn)的夾盤式壓縮土缽 苗移栽機、日本公司的 OP2902100 全自動大蔥移栽機和法國的皮卡多爾栽植機。 4.2 國內(nèi)移栽機發(fā)展現(xiàn)狀 我國旱地栽植機械的研究始于 20 世紀 50 年代末 60 年代初，最早出現(xiàn)的是棉 花營養(yǎng)缽育苗移栽和甘薯秧苗栽植機的試驗研究；20 世紀 70 年代開始研制裸根苗移 栽機械，最早用于甜菜移栽；80 年代研制成半自動化蔬菜栽植機。到目前為止，已研 究成功了多種類型的移栽機械，多數(shù)機型申請了專利，大多可用于移栽幾種作物，部 分機型投入了批量生產(chǎn)。資料顯示，較早的移栽機研究有 1979 年四川省溫江農(nóng)機所研 制了 2ZYS-4 型油菜蔬菜鉗夾式栽植機，山西省運城地區(qū)農(nóng)機所 1979 年研制了 2ZMB-2 型棉花缽苗鉗夾式移栽機，中國農(nóng)科院煙草研究所 1982 年研制的 2ZYM-2 型煙棉鉗夾式移栽機。近些年，北京市農(nóng)機所 1990 年和 1991 年分別研制了 2ZSB-2 棉花秧苗移栽機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 - 11 - 型蔬菜缽苗鉗夾式移栽機和 2ZWS-2 型蔬菜無土苗鉗夾式移栽機，黑龍江農(nóng)機工程研 究院 1994 年研制的 2YZ-1 型煙葉移栽機，黑龍江省農(nóng)墾科學院 1996 年研制的 2Z- 2 型、2Z-6 型鏈夾式移栽機，河北省唐山市農(nóng)機所在 1998 年研制出了 2ZB-2 型鉗 夾式玉米移栽機，吉林工業(yè)大學在 1999 年研制出了 2ZT 型鉗夾式移栽機；撓性圓盤 式移栽機主要有吉林省白城農(nóng)機所 1990 年研制的 2Z-1 型甜菜移栽機和農(nóng)科院 研制的 ZT-2 型甜菜紙筒育苗移栽機；吊杯式移栽機主要有黑龍江八五農(nóng)場研制的 2ZB-6 型缽苗移栽機，吉林省延邊自治州農(nóng)機所研制了 2ZL-2 型聯(lián)合栽植機，山西省 農(nóng)機所 1997 年研制的適用于棉花的 2ZYB-2 型缽苗移栽機；導苗管式移栽機的研究 和推廣比較多，形式大同小異，有代表性的有中國農(nóng)業(yè)大學 1999 年研制的 2ZDF 型 移栽機，山東省泰安國泰拖拉機總廠 1998 年研制的 2ZM-2 和 2ZM-2A1 型棉花移 栽機，黑龍江省農(nóng)墾科學院研制的 2ZY-2 型玉米缽苗移栽機，山東工程學院 1998 年 研制的 2ZG-2 型帶式喂入缽苗移栽機，由于受傳統(tǒng)種植方式的限制，加上機具本身性 能不穩(wěn)定和生產(chǎn)率低，沒有大面積推廣使用。近幾年來，隨著育苗技術(shù)的發(fā)展，以及 勞動力成本的上升，推動了移栽機械的研制開發(fā)工作。目前國內(nèi)已經(jīng)研制開發(fā)的缽苗 移栽機主要以半自動為主，全自動移栽機因結(jié)構(gòu)復雜，成本高，尚處在研究起步階段。 如山東工程學院研制的帶式移栽機和滑道分缽輪式移栽機，吉林工業(yè)大學孫廷琮等應(yīng) 用美國 B.K.Huang 發(fā)明的空氣整根育苗技術(shù)研究開發(fā)了空氣整根營養(yǎng)缽育苗移栽系統(tǒng)， 在此基礎(chǔ)上研制了空氣整根缽苗全自動移栽機，采用機械手進行移栽。 5 總 結(jié) 通過這次畢業(yè)設(shè)計，我系統(tǒng)地回顧了大學四年地所有有關(guān)學科理論知識，并且學 到了許多我以前沒有接觸過的東西。 這次設(shè)計是大四專業(yè)課學習的一個主要組成部分，其目的在于通過自已設(shè)計使我們 獲得基本生產(chǎn)的流程知識，理論聯(lián)系實際，擴大知識面；同時又是鍛煉和培養(yǎng)學生能 力及素質(zhì)的主要渠道，也是我們接觸社會、了解產(chǎn)業(yè)狀況、了解國情的一個重要途徑， 逐步實現(xiàn)由學生到社會的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)我們初步擔任技術(shù)工作的能力、初步了解企業(yè)管 理的基本方法和技能；體驗企業(yè)工作的內(nèi)容和方法。這些實際知識，對我們學習后面 棉花秧苗移栽機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 - 12 - 的課程乃至以后的工作，都是十分必要的基礎(chǔ)。 在這次畢業(yè)設(shè)計中我綜合運用了 PRO/E 和 AutoCAD 等軟件并且系統(tǒng)運用了機械原 理、機械設(shè)計和機械制圖等專業(yè)知識。 由于個人知識水平有限，畢業(yè)設(shè)計中存在一些不足之處，在所難免。望各位老師 和同學給予批評指正。 參 考 文 獻 1尹國洪，陳巧敏，張瑞林旱地育苗移栽機械現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢與前景J中國農(nóng) 機 化1997(5)：9111 2趙開禮覆膜移栽技術(shù)J西南農(nóng)業(yè)大學學報，2001，23(6)：563 3王君玲等旱地缽苗移栽機械化生產(chǎn)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。中國農(nóng)機化J2003(6) 12-14 4陳永慶等.我國栽植機具研制概況.農(nóng)業(yè)工程學報，1984:1-8 棉花秧苗移栽機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 - 13 - 5農(nóng)業(yè)機械設(shè)計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1988.4 6丁為民.園藝機械化.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，2001.6 7王曉東，封俊等.國內(nèi)外膜上移栽機械化的發(fā)展狀況.中國農(nóng)機化，2005(3):25-28 8封俊等.導苗管式栽植機的試驗研究(2).農(nóng)業(yè)工程學報，1998(2). 9張又良等.吊杯式缽苗移栽機.ZL97226447.7,1999.8.4 10李建明，棉花營養(yǎng)缽打穴機推廣效益淺析。江蘇省高郵市農(nóng)機局 11朱龍根主編.簡明機械零件設(shè)計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1997.11 12郭良，余兵輝，石國元。庫爾勒墾區(qū)棉花穴盤育苗移栽技術(shù)。農(nóng)墾科技。 2006.6 13陳永慶.我過栽植機具研制概況.農(nóng)機情報資料，1983(1) 14韓占全，封俊等。我國早地栽植機械的現(xiàn)狀和發(fā)展前景。現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，2008(8). 29-31 棉花秧苗移栽機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 - 14 - 致 謝 這次畢業(yè)論文能夠得以順利完成，并非我一人之功勞，是所有指導過我的老師， 幫助過我的同學和一直關(guān)心支持著我的家人對我的教誨、幫助和鼓勵的結(jié)果。我要在 這里對他們表示深深的謝意！ 經(jīng)過一個多月的忙碌，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，作為一個本科生的畢業(yè)設(shè)計， 由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導師的督促指導，以及一 起工作的同學們的支持，想要完成這個設(shè)計是難以想象的。 在這里首先要感謝我的導師肖麗萍老師。肖麗萍老師平日里工作繁多，但在我做 畢業(yè)設(shè)計的每個階段，從外出實習到查閱資料，設(shè)計草案的確定和修改，中期檢查， 后期詳細設(shè)計，裝配草圖等整個過程中都給予了我悉心的指導。我的設(shè)計較為復雜煩 瑣，但是肖麗萍老師仍然細心地糾正設(shè)計中的錯誤。除了肖麗萍老師的專業(yè)水平外， 他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習 和工作。ht 其次要感謝和我一起作畢業(yè)設(shè)計的吳錦同學，他在本次設(shè)計中勤奮工作，克服了 許多困難來完成此次畢業(yè)設(shè)計，并承擔了一部分的工作量。如果沒有他的努力工作， 此次設(shè)計的完成將變得非常困難。Htt 然后還要感謝大學四年來所有的老師，為我們打下機械專業(yè)知識的基礎(chǔ)；同時還 要感謝所有的同學們，正是因為有了你們的支持和鼓勵。此次畢業(yè)設(shè)計才會順利完成。 外文資料翻譯 學院名稱 工程技術(shù)學院 專業(yè)名稱 機械設(shè)計制造及其自動化 年 級  05 學生姓名 張敏敏 學 號 13 指導教師  陳振宇 職 稱  副教授 2009年 06 月10日 譯文： 農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)采用的決定因素：研究中國的10個省份 1.介紹 中國正面臨著嚴重的水資源短缺。一方面，供水資源正在不斷減少。雖然我國水資源總量為2855×108m3，占全球水資源的6%，是世界上水資源大國。但人均占有量僅1945立方米，小于世界平均人均水平的1 / 4，被列為水資源貧乏的國家。此外，水資源短缺的加劇，地下水資源總量趨于減少。另一方面，水資源總需求卻大大增加。自新中國成立以來，水資源的總需求一直在快速增長。 水資源的短缺導致各部門之間在減少水的消耗率中展開激烈的競爭?；氐浇⒅腥A人民共和國初期，中國的農(nóng)業(yè)部門的耗水率高達97%，然而到2005年，這一比例已下降到69 ％，但非農(nóng)業(yè)部門水的消耗率已超過30 %?？梢灶A見，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)部門水的消耗率在中國將進一步減少。 然而，中國農(nóng)業(yè)灌溉用水的利用率是相當?shù)偷摹Ｑ芯勘砻?，農(nóng)業(yè)灌溉用水利用系數(shù)為0.3-0.4 ，從研究發(fā)現(xiàn)，灌溉水利用效率在中國遠遠低于發(fā)達國家。此外，王金霞和Lohma發(fā)現(xiàn)，缺少投資，灌溉設(shè)備維修不及時和管理不當造成低效率的灌溉用水。 面對日益嚴重的農(nóng)業(yè)灌溉用水條件，我國政府不斷增加農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)上的投資。從1985年開始，財政部與水資源部門和銀行積極合作，批準總額為1.69億元人民幣的貼息貸款用于節(jié)水灌溉。各級財政部門已累計貼息約2.0億元，吸引來自不同政黨的投資16億元，發(fā)展中國家的節(jié)水灌溉面積超過15萬畝。為了加強中國的節(jié)水灌溉技術(shù)，在1996年和1997年，中央財政出臺了節(jié)水灌溉技術(shù)。 2000年作為一個重要的籌資計劃，國家引進先進的農(nóng)業(yè)技術(shù)項目。同時，推廣了先進實用的節(jié)水技術(shù)，財政部給技術(shù)推廣的宣傳和人員的培訓撥了大量經(jīng)費。此外，國家加大了基礎(chǔ)設(shè)施和農(nóng)田灌溉的投資。 雖然政府一直積極促進節(jié)水技術(shù)的采用，但還是不了解現(xiàn)狀。同時，研究節(jié)水技術(shù)在中國的學術(shù)界十分有限，文件稀少。該研究節(jié)水技術(shù)的采用，主要是個案研究和定性分析，缺乏定量分析。 因此，本文采用來自中國10個省份的數(shù)據(jù)進行了定量分析，農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)的采用和其決定因素。目前地球上水資源的儲備程度，在中國應(yīng)該采取怎樣的節(jié)水技術(shù)？哪些因素可能有顯著影響？水資源短缺的情況分析和政府政策的發(fā)揮？具體說來，本文的目的有二：首先描述節(jié)水技術(shù)的變化趨勢；第二，查明這一因素的影響。 本文安排如下：介紹數(shù)據(jù)來源，種類，現(xiàn)狀和采用節(jié)水技術(shù)的變化趨勢、采用節(jié)水技術(shù)的分析、計量分析成果、結(jié)論和采取的政策。 2. 數(shù)據(jù)、類型、現(xiàn)狀和采用節(jié)水技術(shù)的變化趨勢 節(jié)水技術(shù)是指充分合理地利用各種可用水源，采取工程、農(nóng)藝、管理等技術(shù)措施，是區(qū)域內(nèi)有限水資源總體利用率最高及其效益最佳的農(nóng)業(yè)，即節(jié)水高效的農(nóng)業(yè)。同樣的定義，水分利用效率意味著單產(chǎn)作物輸入水的量。節(jié)水技術(shù)的采用在某些情況下是不成立的，是用水的凈使用量來衡量總體的灌溉系統(tǒng)或?qū)α饔蛎娣e規(guī)模。這是因為節(jié)水性質(zhì)不僅取決于技術(shù)特點，而且取決于其他因素，如輸水系統(tǒng)和經(jīng)濟調(diào)整的輸出。 2.1 數(shù)據(jù)來源 數(shù)據(jù)來源于實地調(diào)查的中國農(nóng)業(yè)政策中心(CCAP)的三個項目. 第一個項目是研究中國水利制度和管理小組的數(shù)據(jù)。本次調(diào)查分為兩個階段：第一階段，是在河南、河北、寧夏，調(diào)查期間分別為1990年， 1995年和2001年。第二階段，是在2004年9月的河南，河北省后續(xù)調(diào)查。另一后續(xù)調(diào)查是在2005年8月的寧夏。這一項目的調(diào)查了77個村莊的的水資源稀缺程度 第二個項目是對水資源的調(diào)查，2004年12月在中國北部的6個省進行了調(diào)查，包括河南，河北，陜西，山西，內(nèi)蒙古，遼寧。投資期限為1995年至2004年，我們通過分層隨機抽樣的方式選取中國北部農(nóng)村的樣本。首先，我們選定每個省的樣本，然后根據(jù)其灌溉面積分成4類，即嚴重缺水，部分缺水，正常的和絕對水資源短缺(山區(qū)和沙漠地帶)。我們隨機抽取2個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的縣和4個村莊，第二次調(diào)查收集了401個村莊的樣本。 第三個項目是于2006年7月調(diào)查了3個省的水資源消費狀況，包括甘肅，湖北，湖南。我們在1995年和2005年分別通過隨機分層抽樣的基礎(chǔ)上調(diào)查了水資源的稀缺程度。共有60個村莊被選定為樣本。 三次調(diào)查獲得了60個樣本村。因此，總共有538個樣本作為樣品最后調(diào)查的數(shù)據(jù)。 2.2節(jié)水技術(shù)的類型 根據(jù)調(diào)查10個省的538個村莊，我們發(fā)現(xiàn)在農(nóng)村地區(qū)有不同類型的節(jié)水技術(shù)。為了便于分析，我們按照資本需要、可分性和通過時間把它們歸為三類。 第一類是傳統(tǒng)的節(jié)水技術(shù)，包括畦灌，溝灌和土地平整。我們把這些技術(shù)歸為同一個類型。大部分村領(lǐng)導反映，他們是在農(nóng)業(yè)改革之前就已運用。而且，這些技術(shù)的固定費用相對較低，每個家庭可獨立運作。 第二類是以家庭為基礎(chǔ)的節(jié)水技術(shù)，其中包括地面管道（薄膜塑料管或水袋） ，塑料薄膜覆蓋，使茬避免犁（小麥秸稈覆蓋），間歇灌溉和使用抗旱品種。通常這種類型的技術(shù)可以通過一個單一的家庭（而不是村民委員會或農(nóng)民家庭組）。此外，他們還具有相對較低的固定費用。在與傳統(tǒng)技術(shù)相比，這種類型的技術(shù)出現(xiàn)的時候晚。 第三類是以社區(qū)為基礎(chǔ)的節(jié)水技術(shù)，其中包括地下管道，噴灌，滴灌，防滲渠道。這些類型的技術(shù)通常是通過社區(qū)或農(nóng)民群體而不是個別農(nóng)戶的需求而設(shè)立的，因為它們的固定費用相對較高，并要求集體或大多數(shù)農(nóng)戶合作。相對于前兩種類型，這些技術(shù)直到最近幾年才開始運用。 2.3節(jié)水技術(shù)的現(xiàn)狀及變化趨勢 一般來說，鄉(xiāng)村所采用的節(jié)水技術(shù)在中國分布廣泛且分散迅速?？梢钥闯觯?79 %的村莊采用節(jié)水技術(shù)，并在1995年，這一數(shù)字上升到95 % ， 2005年增加了16%。從1995年到2005年，節(jié)水技術(shù)的普及率平均為87%，也就是說，在10年間，只有13 ％的村莊沒有采取任何形式的節(jié)水技術(shù)。 然而，實際的節(jié)水面積在每一個村莊是相當小的。在1995年的比率為11 ％，在2005年僅僅為16 ％。雖然在一定程度上有所增長，但采取節(jié)水技術(shù)的地區(qū)仍然相當少，遠遠低于村莊所需的節(jié)水技術(shù)。這表明，該地區(qū)實際上運用的節(jié)水技術(shù)是非常小的，盡管節(jié)水技術(shù)在中國的空間分布廣泛。這也意味著節(jié)水技術(shù)有很大的發(fā)展空間。 由以上可知，這三種類型的節(jié)水技術(shù)的有效利用是非常低的?？梢钥闯?，即使是最早和最廣泛的傳統(tǒng)的節(jié)水技術(shù)，通過的耕地面積也僅僅占28 ％ 。在2005年，以家庭為基礎(chǔ)和以社區(qū)為基礎(chǔ)的技術(shù)，僅僅是占了12 ％和9 ％。我國運用節(jié)水技術(shù)的耕地面積只占世界耕地面積平均水平的1 / 10，遠遠低于發(fā)達國家。 這三個類型的節(jié)水技術(shù)在其增長趨勢和現(xiàn)狀上有顯著性的差異。一方面，在傳統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展上，是以家庭和社區(qū)為基礎(chǔ)的類型。從1995年到2005年，傳統(tǒng)技術(shù)只是增加了47 ％ ，而以家庭和社區(qū)為基礎(chǔ)的技術(shù)分別增長了200 ％和300 ％ 。這表明，現(xiàn)代節(jié)水技術(shù)正在迅速發(fā)展。另一方面，雖然傳統(tǒng)技術(shù)正處于低增長，但是仍有很高的普及率。 2005年，傳統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的普及率為28 ％ ，而這些家庭和社區(qū)為基礎(chǔ)的技術(shù)，均小于15 ％ 。這意味著，節(jié)水技術(shù)在中國的發(fā)展還比較落后。 3 .對影響采用節(jié)水技術(shù)因素的描述性分析 我們對節(jié)水技術(shù)的采用和兩種類型的因素進行相關(guān)性分析，在這個分析中，按照地區(qū)抽樣的方法將三種節(jié)水技術(shù)分為5組，并以此為基礎(chǔ)進行等距分組。 3.1采用節(jié)水技術(shù)與水資源匱乏的的相關(guān)性 從理論上講，水已經(jīng)成為稀缺資源，所以必須通過節(jié)水技術(shù)來保存這個資源。以往的實證研究也表明，水資源匱乏與節(jié)水技術(shù)的采用是呈正相關(guān)。我們的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，這三種類型的節(jié)水技術(shù)的三個變量在反映水資源稀缺基本上呈正相關(guān)的。例如，以地下水作為灌溉用水的比例增加至43 ％和45 ％。雖然以社區(qū)為基礎(chǔ)的技術(shù)與水資源匱乏之間的相關(guān)性是積極的，整體相關(guān)性是積極的。其他兩個變量，如地表水和地下水也呈正相關(guān)。 3.2政府的支持政策和節(jié)水技術(shù)采用的相關(guān)性 一般來說，政府對節(jié)水技術(shù)采用更多的支持政策，，就越有可能是普及它們。然而，很難分析政府支持的一個又一個有關(guān)的政策有沒有必要這么做。因此，我們把這些政策分為三個方面的要求，即推廣，資金和示范。現(xiàn)有的研究表明，通過政策支持推廣節(jié)水技術(shù)具有重大的積極影響。數(shù)據(jù)顯示，政府政策支持很可能對節(jié)水技術(shù)的采用有突出影響。由于政府的支持政策節(jié)水技術(shù)分別由22 ％ 、 24 ％和28 ％延長增加至45 ％ 、45 ％和62 ％ ，該地區(qū)的三種類型的節(jié)水技術(shù)也有所增加，這表明政府的支持政策與節(jié)水技術(shù)的采用有巨大的正相關(guān)關(guān)系。同樣，政府資助分別由4 ％ 、5 ％和5 ％增加至13 ％ 、13 ％和17 ％ ，也顯示了該地區(qū)三種類型的節(jié)水技術(shù)有明顯的積極關(guān)系。 可以肯定的是，節(jié)水技術(shù)的采用可能會受其他因素（比如經(jīng)濟作物的種植面積， 農(nóng)業(yè)類型 ，非農(nóng)業(yè)人口就業(yè)率，教育水平，人均耕地）的影響。由于政府的支持政策節(jié)水技術(shù)的普及分別由22 ％ ， 24 ％和28 ％延長增加至45 ％ ， 45 ％和62 ％ ，該地區(qū)的三種類型的節(jié)水技術(shù)也有所增加，這表明政府的支持政策與節(jié)水技術(shù)的采用有巨大的正相關(guān)關(guān)系。同樣，政府資助分別由4 ％ 、5 ％和5 ％增加至13 ％ 、13 ％和17 ％，也顯示了該地區(qū)三種類型的節(jié)水技術(shù)有明顯的積極關(guān)系，通過地區(qū)的三種類型的節(jié)水技術(shù)。此外，該變量在建立示范村也具有積極的關(guān)系。 以前的分析表明，水資源稀缺和政府政策的支持在節(jié)水技術(shù)的采用上起著非常積極的作用。然而，上述分析只是反映了簡單的相關(guān)性變數(shù)，但是沒有考慮到其他影響因素。在進一步分析的基礎(chǔ)上建立計量經(jīng)濟學模型，控制的其他因素并計算出所需的結(jié)果。 4 計量經(jīng)濟模型和結(jié)果 為了準確分析上述現(xiàn)象的內(nèi)在關(guān)系，我們建立了以下計量經(jīng)濟模型來分析538個村莊在1995年和2005年通過節(jié)水技術(shù)采用的數(shù)據(jù)的決定因素。 4.1建立計量經(jīng)濟模型 節(jié)水技術(shù)的采用程度（不論灌溉用水是否完全為地下水還是地表水;政府是否提供了資金支持，是否已成立示范村莊或?qū)嶒灮?，采用?jié)水技術(shù)的控制變量和其他因素） 。 通過地區(qū)的節(jié)水技術(shù)我們選擇的是百分比(％) ，以反映通過這些技術(shù)的程度。該指數(shù)是指地區(qū)之間分別采用三種節(jié)水技術(shù)的總耕地面積的比率。為了全面反映水資源的稀缺程度，我們從三個不同方面衡量水資源的匱乏，即灌溉水的資源，可靠的地表水和地下水的可靠性。 (1)灌溉用水是否來自地下水(0表示沒有，而1表示有) ; (2)地表水的不足率(％) ，該指數(shù)的計算方法是調(diào)查1993年至1995年以及2002年至2005年村莊的水渠道的水。同樣，我們也可以選擇三個變量，以反映政策可能會影響節(jié)水技術(shù)的采用： (1)政府是否已開展了活動，以擴大節(jié)水技術(shù)(0表示沒有，而1表示有） ; (2)是否政府已提供資金支持這個村采用節(jié)水技術(shù)(0表示沒有，而1是) ; (3)有否已成立了示范村或?qū)嶒灮夭捎霉?jié)水技術(shù)(0表示沒有，而1是)。為了避免任何問題我們添加一些控制變量的模型。舉例來說，我們增加經(jīng)濟作物的比例(％)，土壤類型(砂土0-1)和壤土(0:1) ，并與黏土作為對照組，通過節(jié)水技術(shù)它們可能會影響到成本和效益。我們還控制其他一些村級的變量，包括人均耕地（畝/人） ，灌溉面積（％） ，人均純收入（元/人） ，非農(nóng)業(yè)人口就業(yè)率（％） 。現(xiàn)有的研究表明，這些變數(shù)都會對節(jié)水技術(shù)的采用產(chǎn)生影響。因為采用這些技術(shù)需要成本，信息和知識。此外，實施節(jié)水技術(shù)也與村莊和上級政府之間的距離。更困難的是，要監(jiān)控使用該技術(shù)。 4.2選擇模型的估計方法 為因變量是有限因變量，許多實測值是零。例如， 658 ， 306和264個觀測值為零的地區(qū)分別采用以社區(qū)為基礎(chǔ)，家庭為基礎(chǔ)的技術(shù)和傳統(tǒng)技術(shù)。這樣的方法，普通最小二乘法（生命線行動）可能會導致無效傾斜的結(jié)果，所以我們使用托比特估算方法。此外，考慮到每個省有一些失控的因素，一個省級虛擬變量加入模型中。 4.3 解釋和估計結(jié)果 節(jié)水技術(shù)采用主要的影響因素歸納如下：首先，一般來說， Tobit模型試驗是非常明確的系數(shù)符號的獨立變量，基本上符合預期。這表明，它是可以通過Tobit模型的估計。與此同時，共同線性也是考驗。由于變量之間條件數(shù)非常小，所以該模型基本上沒有共線問題。 此外，通過三種類型的節(jié)水技術(shù)的模型，其控制變量也具有顯著的影響。舉例來說，灌溉面積的利用率，教育變量（比率為村民與中等學校教育）和人均純收入等在預期的理論模型都有顯著的積極影響。此外，該地區(qū)經(jīng)濟作物的比例在以家庭以社區(qū)為基礎(chǔ)的節(jié)水技術(shù)具有顯著的積極影響。這可能被解釋為這樣一個事實，即高收益的經(jīng)濟作物就可以補償以家庭和社區(qū)為基礎(chǔ)的節(jié)水技術(shù)的高投入成本。 值得一提的是系數(shù)，人均耕地和非農(nóng)業(yè)人口就業(yè)率是消極的傳統(tǒng)技術(shù)模式，分別達到顯著水平的1 ％和5 ％。這表明，這兩個系數(shù)與采用傳統(tǒng)技術(shù)存在顯著的負相關(guān)。這一結(jié)果可能是由于這樣一個事實，即相對落后的傳統(tǒng)技術(shù)往往需要更多的勞動力。 其次，水資源匱乏促進了節(jié)水技術(shù)的采用. 估算結(jié)果表明，該模型的三個變量表明水資源匱乏與節(jié)水技術(shù)的采用有顯著的影響。這符合以前的分析。然而，不同類型的節(jié)水技術(shù)與水資源匱乏有不同的反應(yīng)，。 從回歸結(jié)果可知，三種類型的節(jié)水技術(shù)的灌溉用水來自地下水完全是積極的。這表明，村莊的灌溉用水來自地下水比灌溉用水來自地表水更傾向于采用節(jié)水技術(shù)。然而，從簡單的系數(shù)分析，這一解釋程度不高，即分別為7.9 ％ ， 2.1 ％和6.4 ％。 地表水的不足制約著傳統(tǒng)模式節(jié)水技術(shù)的運用，并達到1 ％顯著性的水平統(tǒng)計。這表明，地表水越稀少，就越有可能是采用傳統(tǒng)技術(shù)。這可能是原因是，傳統(tǒng)的節(jié)水技術(shù)極大地影響了地表水 。 同樣，以社區(qū)為基礎(chǔ)的地下水模型中節(jié)水技術(shù)達到10 ％。這表明，地下水稀少的村莊更愿意通過以社區(qū)為基礎(chǔ)的節(jié)水技術(shù)，這可能的原因是以社區(qū)為基礎(chǔ)的節(jié)水技術(shù)的使用主要來自地下水，因此，地下水的任何改變都可能極大地影響到通過以社區(qū)為基礎(chǔ)的節(jié)水技術(shù)。但影響程度不高于12.6 ％。 以家庭為基礎(chǔ)的節(jié)水技術(shù)，通常有兩個來源（地表水和地下水） ，因此變數(shù)不足。地表水和地下水都在以示范戶為基礎(chǔ)的節(jié)水技術(shù)和他們的積極系數(shù)達到顯著水平，高于1 ％ 。這表明，缺乏地表水和地下水都可能影響到通過這種類型的節(jié)水技術(shù)。但是，從一定程度的顯示，地下水和地表水不足的影響程度不足，分別是7.8 ％和5.7 ％ 。 第三，政策支持明顯影響節(jié)水技術(shù)的采用。 可以從估計的結(jié)果得出結(jié)論，政策支持對節(jié)水技術(shù)的采用也具有明顯的影響。 政府的支持對三種類型的節(jié)水技術(shù)達成5 ％以上的影響，這表明有政府支持的村莊相比，與那些沒有政府支持的，更傾向于采用節(jié)水技術(shù)。這可能被解釋為這樣一個事實，即信息和技術(shù)推廣人員把促進了節(jié)水技術(shù)的采用。這個變數(shù)程度分別在三種模式達到21.2 ％、12.9 ％和16.9 ％。 政府補貼在以社區(qū)為基礎(chǔ)的節(jié)水技術(shù)模型中是起積極作用的，統(tǒng)計達到1 ％的顯著水平的。這表明，有政府補貼的村莊相比，與那些沒有政府補貼的，更可能采取以社區(qū)為基礎(chǔ)的節(jié)水技術(shù)。這可能是原因是，以社區(qū)為基礎(chǔ)的節(jié)水技術(shù)往往需要大量的投資，從而對補貼政策更加敏感。一定敏感程度的變量高達24.8 ％ ，也就是說，政府分別在三個型號的補貼的1/4變化是通過以社區(qū)為基礎(chǔ)的節(jié)水技術(shù)，其中大約20 ％是采用的節(jié)水技術(shù)。 不同于前兩次的政策支持，政府示威對三種類型的節(jié)水技術(shù)幾乎是沒有任何影響的。這表明，政府示威政策不會影響節(jié)水技術(shù)的采用。這可能是因為沒有真正實施這一示范政策。然而，政府政策的支持通過地區(qū)的節(jié)水技術(shù)對于水資源缺乏的問題具有更大的影響。 5 結(jié)論和政策的影響 本文主要分析了中國農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)造成的影響。實地調(diào)查的數(shù)據(jù)來自三個項目中心所做的中國農(nóng)業(yè)政策（ CCAP ），是在用于估計和分析的基礎(chǔ)上建立的計量經(jīng)濟模型。研究結(jié)果表明，雖然在中國節(jié)水技術(shù)迅速增加，但整體水平仍然相當?shù)?，?jié)水技術(shù)的采用在中國是由多種因素影響的。其中包括水資源匱乏和政策干涉，這兩個主要因素影響了節(jié)水技術(shù)的采用。此外，作物結(jié)構(gòu)，人均耕地面積，非農(nóng)業(yè)人口就業(yè)率和受教育程度也在不同程度影響到節(jié)水技術(shù)的采用。 上述研究的結(jié)果意味著，如果中國促進整體采取節(jié)水技術(shù)，推廣節(jié)水技術(shù)，很可能是一個有效的政策工具，如果中國大力發(fā)展以社區(qū)為基礎(chǔ)的節(jié)水技術(shù)，補貼政策的節(jié)水技術(shù)可能會更有效;調(diào)整作物結(jié)構(gòu)，用高附加值的經(jīng)濟作物可能會鼓勵農(nóng)民和社區(qū)運用現(xiàn)代節(jié)水技術(shù)。此外，由于缺乏一定程度的水資源利用方法，所以采取節(jié)水技術(shù)存在一定的阻礙，所以建立水權(quán)市場和完善的水的定價政策來促進節(jié)水技術(shù)的運用。 原文： Determinants of agricultural water saving technology adoption: an empirical study of 10 provinces of China 1. Introduction China is confronted with severe shortage of water resources. On the one hand, the supply of water resources is constantly decreasing. Although the national water resources total 2.5 trillion m3, listed as No. 6 in the world, the water resource per capita is merely 1,945 m3, less than 1/4 of the average world per capita listed among the 13 water-poor countries. Furthermore, the shortage is aggravating, especially the total underground water resources tends to decrease. On the other hand, the total demand for water resources is dramatically increasing. Since the establishment of the People's Republic of China, the total demand for water resources has been growing rapidly. Total water consumption of China increased from 103.1 billion m3 in 1949 to 543.5 billion m3 in 2005. The shortage of water resources and fierce competition between various departments result in decreasing water consumption rate of agricultural sectors. Back to the early period after establishment of P.R.C，the water consumption rate of China's agricultural sectors was up to 97%; however, by 2005, that rate had decreased to 69% and the water consumption rate of non-agricultural sectors had exceeded 30% . It can be foreseen that the water consumption rate of agricultural sectors in China will further decrease along with the rapid economic development. Nevertheless, the use efficiency of China's agricultural irrigation water is rather low. Researches demonstrate that the use coefficient of agricultural irrigation water is merely 0.3-0.4, with a difference of 0.4-0.5 compared with 0.7-0.9 of those developed countries; and the water use efficiency of crops averages 0.87 kg/m3, with a difference of 1.45 kg/m3 compared with Israel's 2.32 kg/m3. From similar studies we have found that the use efficiency of irrigation water in China is far lower than that of developed countries. In addition, studies of Wang Jinxia and Lohma have found that the shortage of investment, dilapidated condition without repair and improper management have resulted in the low use efficiency of irrigation water. Confronted with increasingly severe condition of agricultural irrigation water, the Chinese government has been continuously increasing investment in agricultural water-saving technologies. Starting from 1985, Ministry of Finance, in active collaboration with sectors of water resources and banking, has granted a total of 1.69 billion yuan of discount interest loan for water-saving irrigation in successive years: finances at all levels has accumulated discount interest of approximately 0.2 billion yuan and attracted investment of 1.6 billion vuan from various parties, developing over 15 million mu of water-saving irrigation area. For the purpose of enhancing the water-saving irrigation technology of China, in 1996 and 1997, the Central Finance listed the technology of water-saving irrigation among. State Imported 1000 Advanced Agricultural Technologies Project, as a key funding program. Meanwhile, to popularize advanced and practical water-saving technologies, Ministry of Finance allocated technology extension outlay for technology publicity and personnel training. Besides, the state has increased investment in the infrastructure of farmland irrigation. Although the government has been actively promoting water-saving technology adoption, it is ill-informed of the status of this adoption. Simultaneously, researches on water-saving technology adoption in　China by the academic circles are quite limited. The　scarce documents available, which study the water-saving technology adoption, are mainly cases study and qualitative analysis, lacking in quantitative analvsis. Therefore, this paper employs data from ten provinces in China to carry out a quantitative analysis of the status quo of agricultural water-saving technology adoption and its determinants. What on earth is the current adoption extent of water-saving technology in China? Which factors may have remarkable effect on its adoption? What roles do shortage of water resources and governmental policy play? Specifically speaking, this paper has two purposes: firstly to describe the changing tendency of water-saving technology adoption and secondly to identify the determinants affecting this adoption This paper is organized as follows: introduction data sources, types, status quo and changing tendency of water-saving technology adoption; descriptive analysis on water-saving technology adoption; econometric analysis and results; conclusion and policy implications. 2. Data, types, status quo and changing tendency of water-saving technology adoption The water-saving technology defined by us refers to perceptible water-saving irrigation technology at field level. Likewise, the definition of water use efficiency also means crop yield per unit water input measured at field level, for water-saving technology adoption is found not water-saving in some conditions when the net water use amount is measured in the overall irrigation system or on the drainage area scale. This is because the water-saving nature of each technology is not only determined by technological characteristics but also by factors like hydrological system and economic adjustment of output . 2. l Data source Data employed in this paper derives from field investigation of three projects done by the Center for Chinese Agricultural Policy (CCAP) The first project was investigation on China's water right system and management panel data. This investigation is divided into two phases: during the first phase, investigation was done in Henan, Hebei and Ningxia in 2001 and the investigation period was respectively 1990, 1995 and 2001; during the second phase, follow-up investigation was performed in Henan and Hebei in September, 2004. To add data to2004, another follow-up investigation was completed in Ningxia in August, 2005. The investigation of this project randomly sampled 77 villages based on the scarcity degree of water resources. The second project was investigation on water resources of Northern China in December, 2004. 6 provinces were investigated, including Henan, Hebei, Shannxi, Shanxi, Inner Mongolia, and Liaoning. The invested periods were 1995 and 2004 respectively.To make the research more representative, we adopted the way of randomly stratified sampling to select sample villages in Northern China. Firstly, we selected counties in each sample province and then divided them into 4 categories in accordance with their irrigation area, namely sever water shortage, partial water shortage, normal and absolute water shortage (mountain areas and deserts). We randomly sampled 2 townships in each county and 4 villages in each county. The second investigation collected 401 sample villages. The third project was investigation on water-consuming consortiums of 3 provinces in July, 2006, including Gansu, Hubei and Hunan. We adopted the randomly stratified sampling based on scarcity degree of water resources in 1995 and 2005 respectively. Altogether 60 sample villages were selected. Investigation of the first and second projects collected 478 sample villages and investigation of the third obtained 60 sample villages. Therefore, there are a total of 538 samples from the three investigations. As samples of the final investigation are data of 2005, we deal with all data of 2004 in accordance with those of 2005 in consideration of consistency. 2.2 Types of adopted water-saving technologies Based on investigation of 538 villages in 10 provinces, we have found that there are various types of water-saving technologies in the rural area. To facilitate analysis, we categorize them into three types in accordance with capital needed, separability and time of adoption. The first type is traditional water-saving technologies including border irrigation, furrow irrigation and land leveling. We categorize these technologies into the same type as they were adopted rather early and some were adopted in 1980s prior to agricultural reform as most village leaders reflected. Besides, these technologies have relatively low fixed cost and are separable for each household to operate independently. The second type is household-based water-saving technologies which include ground pipes (film plastic pipe or water bags), plastic film cover, leaving stubble to avoid plough (wheat straw covering), intermittent irrigation and anti-drought breeds. Normally this type of technologies can be adopted by a single household (rather than village committees or farmer household group). In addition, they have relatively low fixed cost but high separability. In comparison with traditional technologies, these types of technologies were adopted later. The third type is community-based water-saving technologies which include underground pipes, sprinkler irrigation, drip irrigation and anti-seepage channel. These types of technologies are usually adopted by the community or farmer group instead of individual farmer household as they demand equipment with relatively high fixed cost and require cooperation of the collective or the majority of farmer households. Compared with the previous two types, these technologies were not adopted by farmers until recent years. 2.3 Status quo and changing tendency of adopted water-saving technology Generally speaking, villages adopting water-saving technologies in China are distributed widely and scattered rapidly. It can be seen that 79% villages adopted water-saving technologies in 1995 and that number increased to 95% in 2005 increasing by 16%. From 1995 to 2005, the adoption rate of water-saving technologies averaged 87%, that is to say, only 13% villages did not adopt any kind of water-saving technology during the 10 years. However, the actual adoption area of water-saving technologies in each village was rather small. In 1995 the rate was 11% and merely 16% in 2005. Although there is a growth to some extent, the adoption area of water-saving technologies was still quite low, by far lower than the rate of villages adopting water-saving technologies. This indicates that the area which actually adopted water-saving technologies is very small in spite of the wide spatial distribution of adopted water-saving technologies in China. This also signifies that there is great development space for the adoption of water-saving technologies. As the same of the overall adoption, the adoption degree of the three types of water-saving technologies is very low. It can be seen that even for the traditional water-saving technologies which were adopted the earliest and the most widely, the adopted area merely accounted for 28% arable area in 2005,let alone the household-based and community-based technologies, which merely accounted for 12% and 9% respectively in 2005, accounting for 1/10 arable area in average, far below the adoption rate of developed countries like America and Israel. But there is a remarkable difference in the growth tendency and status of these three types of water-saving technologies. On the one hand, the growth of traditional technologies is slower than that of household-based and community-based types. From 1995 to 2005, the traditional technologies merely increased by 47% whereas the household based and community-based technologies increased respectively by 200% and 300%. This indicates that modern water-saving technologies are developing rapidly. On the other hand, though traditional technologies witness low increase, they are still significant in terms of adopted area. In 2005, the adopted area of traditional technologies was 28% whereas those of household-based and community-based technologies were less than 15%. This implies that water-saving technologies adopted in China are still rather backward. In similar studies done by Lohmaret , similar conclusion was drawn. 3. Descriptive analysis on factors affecting water-saving technology adoption We analyze the correlation between water-saving technology adoption and the two types of factors in this paper and classify the three types of water-saving technologies into five groups in accordance with rate of the adoption area in a method of sample-based isometric grouping. 3.1 Correlation between scarcity of water resources and water-saving technology adoption Theoretically speaking, the scarcer a resource becomes, the more likely it is to adopt technologies to save this resource. Previous empirical studies also demonstrate that scarcity of water resources is in positive correlation with water-saving technology