1畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )開(kāi)題報(bào)告學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)(論文)題目：白菜移栽機(jī)栽植臂造型與仿真設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師： 年 3 月 19 日2畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告文 獻(xiàn) 綜 述1、白菜移栽機(jī)研究的目的及意義近年來(lái)由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，新技術(shù)、新工藝的出現(xiàn)，為移栽機(jī)具的發(fā)展提供了很好的發(fā)展前景，20 世紀(jì) 80 年代以后近年來(lái)由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，移栽機(jī)具發(fā)展迅速，從不到 1000 臺(tái)上升到將近 8000 臺(tái)。東北等大型農(nóng)場(chǎng)多采用工廠化營(yíng)養(yǎng)缽苗和機(jī)械化栽植技術(shù)，總體水平相對(duì)較高。移栽是蔬菜生產(chǎn)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)之一，栽具有對(duì)氣候的補(bǔ)償作用和使作物生育提早的綜合效益，可以充分利用光熱資源，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益均非?？捎^。長(zhǎng)期以來(lái)，蔬菜生產(chǎn)一直是一項(xiàng)勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，勞動(dòng)力成本占蔬菜生產(chǎn)成本的 50％以上。目前，約有 60％蔬菜是采用育苗移栽方式種植的，并且，移栽作業(yè)仍以人工為主。采用人工移栽，勞動(dòng)強(qiáng)度大，作業(yè)效率低，難以實(shí)現(xiàn)大面積移栽，從而導(dǎo)致生產(chǎn)規(guī)模小，生產(chǎn)效益低下，制約了蔬菜生產(chǎn)的發(fā)展，所以實(shí)現(xiàn)移栽作業(yè)機(jī)械化已成為我國(guó)蔬菜種植迫切需要解決的問(wèn)題。大白菜是我國(guó)北方居民秋冬季節(jié)主要的蔬菜消費(fèi)品種，它具有價(jià)格低廉、品質(zhì)柔嫩、口感酥脆、營(yíng)養(yǎng)豐富、吃法多樣、耐貯存、好運(yùn)輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)，非常受人們的歡迎。隨著春季耐抽薹結(jié)球白菜新品種的育成，大白菜結(jié)束了秋季種植、半年供應(yīng)的局面，實(shí)現(xiàn)了周年均衡供應(yīng)，而且春白菜以較高的種植效益深受菜農(nóng)的喜愛(ài)。育苗移栽是大白菜栽培的種主要方式。采用這種方式，可以更合理地安排茬口，延長(zhǎng)大白菜前作的收獲期，而又不延誤大白菜的生長(zhǎng)。利用少量育苗地提前育苗，從而大大提高了土地利用率。同時(shí)，集中育苗也便于管理，可以更合理地安排勞動(dòng)力，并可節(jié)約用種量。據(jù)調(diào)查，在黃河以北地區(qū)，秋冬大白菜的種植面積占秋菜種植面積的 50%左右，東北地區(qū)可達(dá) 60%左右。大白菜生長(zhǎng)期較短，生產(chǎn)成本低、產(chǎn)量高，且價(jià)格低，尤其在秋冬大白菜的收獲季節(jié)，其價(jià)格是所有蔬菜中最低的。因此，它適合于城鎮(zhèn)中低收入水平的家庭和廣大農(nóng)民的要求。所以白菜生產(chǎn)的機(jī)械化與自動(dòng)化也是農(nóng)業(yè)機(jī)械化與自動(dòng)化的一項(xiàng)發(fā)展目標(biāo)。對(duì)于白菜栽植機(jī)械的研究將是白菜機(jī)械化生產(chǎn)的一個(gè)新的階段，將白菜種子進(jìn)行集中和規(guī)范式的種植，通過(guò)密集化的種植方式使白菜種子迅速而且健康的生長(zhǎng)為白菜苗，再通過(guò)對(duì)白菜苗的篩選，將健壯的，長(zhǎng)勢(shì)優(yōu)良的白菜苗進(jìn)行下地栽植，一方面避3免了直接播種時(shí)產(chǎn)生的育種不良的問(wèn)題，另一方面由于是選用進(jìn)行篩選的白菜苗進(jìn)行栽植，提高了成活率而且由于是選用健壯的白菜苗所以白菜長(zhǎng)勢(shì)會(huì)格外的好。白菜栽植機(jī)的研究既會(huì)解決白菜播種過(guò)程時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題而且在選擇苗體時(shí)，被篩選出的不良苗體也可當(dāng)小白菜食用，這樣就又增加了白菜生產(chǎn)過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)效益。所以白菜栽植機(jī)的研究就有了其長(zhǎng)遠(yuǎn)的實(shí)際效益。2、國(guó)內(nèi)外對(duì)于白菜栽植機(jī)的研究現(xiàn)狀白菜的種植一般都采用的是直播種植，首先通過(guò)選用優(yōu)良的品種進(jìn)行育種，育種后在適宜的播種期進(jìn)行播種，然后通過(guò)合理的田間管理和肥水管理使白菜進(jìn)行健康的生長(zhǎng)，期間要進(jìn)行菜田覆蓋和病蟲(chóng)害的防治。國(guó)內(nèi)的缽苗移栽機(jī)種類較多，有鉗夾式、導(dǎo)苗管式、吊藍(lán)式及帶夾圓盤(pán)式等多種。采用栽植器形式不同，適合栽植作物也不同。(1)鉗夾式缽苗移栽機(jī)多采用鏈條鉗夾式，這種移栽機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)是移栽平穩(wěn)，種苗直立度較高，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(jī)的應(yīng)用較少，有被淘汰的趨勢(shì)。 (2)導(dǎo)苗管式缽苗移栽機(jī)是一種新型的缽苗移栽機(jī)械。這種移栽機(jī)的特點(diǎn)是：有一個(gè)水平喂苗盤(pán)和一個(gè)垂直或傾斜的將缽苗送入開(kāi)溝器的導(dǎo)苗管。根據(jù)缽苗進(jìn)入苗溝的形式不同又分為推落苗式、指帶式和直落苗式三種。 (3)吊藍(lán)式缽苗移栽機(jī)是一種適合缽體尺寸較大的缽苗移栽機(jī)械，最適宜地膜覆蓋后的打孔移栽作業(yè)。此類機(jī)型最大的優(yōu)點(diǎn)是缽苗在移栽過(guò)程中不受任何沖擊，特別適合于根系不很發(fā)達(dá)而且易破的缽苗移栽，整地較為復(fù)雜，喂苗速度不能過(guò)高，否則漏栽率將增加，生產(chǎn)率較低。 國(guó)內(nèi)的主要研究單位及主要機(jī)型有：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的 2ZDF 型導(dǎo)苗管式移栽機(jī)；黑龍江農(nóng)墾科學(xué)院的 2Z-2 型玉米缽苗移栽機(jī)；山東泰安的 2ZM-2 型和 2ZM—ZAI型棉花移栽機(jī)；四川省研制的 2ZYS-4 型油菜移栽機(jī)等?；趪?guó)內(nèi)外的關(guān)于移栽機(jī)械的研究狀況，并根據(jù)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，由于水稻插秧機(jī)工作形式與本次設(shè)計(jì)的目的相似，故將以水稻插秧機(jī)為原型進(jìn)行白菜移栽機(jī)的研究與設(shè)計(jì)。4參考文獻(xiàn)[1] 陳殿奎.蔬菜機(jī)械化育苗的現(xiàn)狀與展望[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), [2]蔡承智 梁穎 等.對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展途徑的探討[J].現(xiàn)代化農(nóng)業(yè), [3]張波屏.現(xiàn)代種植機(jī)械工程[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1997.61.[4] 姜明海,李孝存,鄒振萍. 龍江 2ZT—403 型手扶式機(jī)動(dòng)插秧機(jī)分插機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)分析[J]. 農(nóng)機(jī)化研究, 1999,(02). [5]“富來(lái)威”2Z-455 型機(jī)動(dòng)插秧機(jī)[J]. 浙江農(nóng)村機(jī)電, 2006,(05). [6] 燕明德. XDNZ630 型水稻高速插秧機(jī)[J]. 當(dāng)代農(nóng)機(jī), 2006,(04). [7]郭曉劍,關(guān)向東. 2ZS-2 型蔬菜秧苗移栽機(jī)研制[J]. 農(nóng)機(jī)化, 2007, (04) . [8] 巴慧珍. 2ZT－2 型紙筒甜菜移栽機(jī)的移栽機(jī)構(gòu)[J]. 糧油加工與食品機(jī)械, 1996, (04) . [9] 耿端陽(yáng). 我國(guó)北方地區(qū)機(jī)械化育苗移栽技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展[J]. 農(nóng)機(jī)化研究, 2001, (03) . [10] 正昌. 正昌豐裕 2ZY-2 型油菜移栽機(jī)[J]. 農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)與裝備, 2007, (06) . [11] 何揚(yáng)清,尹文慶,章士秀. 3 種旱地移栽機(jī)栽植器的性能分析[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2006, (24) . [12] 李愛(ài)華,姜燕飛,王宏章. 鴨嘴式蔬菜移栽機(jī)的研究設(shè)計(jì)[J]. 農(nóng)村牧區(qū)機(jī)械化, 2007, (03) . [13] 徐麗明,張鐵中,史志清. 玉米自動(dòng)移栽機(jī)取苗機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2000 [12] 季浩民, 吳建華, 秦建國(guó). 著力實(shí)現(xiàn)“五個(gè)到位”加快插秧機(jī)推廣跨越式發(fā)展[J]. 江蘇農(nóng)機(jī)化, 2005,(01)[14] 鄧立平. 2Z-455 手扶步進(jìn)式插秧機(jī)[J]. 湖南農(nóng)業(yè), 2006,(05)[15] 日本開(kāi)發(fā)新型無(wú)人插秧機(jī)[J]. 南方農(nóng)機(jī), 2004,(05)[16 張愛(ài)群. 日本插秧機(jī)發(fā)展動(dòng)態(tài)[J]. 機(jī)電產(chǎn)品市場(chǎng), 1999,(01)5畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告本課題要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究手段（途徑）1、白菜移栽機(jī)栽植臂的設(shè)計(jì) 栽植臂的設(shè)計(jì)，難點(diǎn)在于由于白菜苗含水量大且韌性差，所以在移栽時(shí)容易傷苗，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要使白菜苗得到很好的保護(hù)。同時(shí)要有最佳的速度與運(yùn)動(dòng)軌跡，保證分插機(jī)構(gòu)的準(zhǔn)確性和可靠性。既要保證準(zhǔn)確的株距，還要保證白菜苗的直立度。在移栽過(guò)程中要保證較低的漏栽率和重栽率。本設(shè)計(jì)的栽植臂對(duì)比水稻插秧機(jī)分插機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。采用曲柄搖桿式分插機(jī)構(gòu)。2、研究方法由于沒(méi)有實(shí)際的白菜移栽機(jī)械進(jìn)行實(shí)際測(cè)試與比照，本次設(shè)計(jì)以水稻插秧機(jī)為原型進(jìn)行設(shè)計(jì)，由于其工作原理以及運(yùn)動(dòng)方式相似所以通過(guò)比對(duì)以及試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行對(duì)白菜移栽機(jī)的研究設(shè)計(jì)。一方面通過(guò)對(duì)水稻插秧機(jī)的不斷優(yōu)化來(lái)滿足白菜移栽機(jī)的要求，另一方面利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以三位軟件為媒介對(duì)白菜移栽機(jī)的工作過(guò)程進(jìn)行模擬，最終獲得理想的設(shè)計(jì)方案。3、研究中遇到的問(wèn)題栽植臂運(yùn)動(dòng)過(guò)程中需要整合速度和運(yùn)動(dòng)軌跡，對(duì)于數(shù)據(jù)采集要求嚴(yán)格，并能應(yīng)用三位軟件對(duì)實(shí)際運(yùn)動(dòng)效果進(jìn)行模擬，需要大量時(shí)間反復(fù)試驗(yàn)。曲柄搖桿式分插機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析較之一般曲柄搖桿機(jī)構(gòu)更為復(fù)雜，它的栽植臂內(nèi)含推秧裝置，在推秧過(guò)程中其隨栽植臂運(yùn)動(dòng)同時(shí)又相對(duì)栽植臂轉(zhuǎn)動(dòng)，在推秧結(jié)束時(shí)，碰撞緩沖墊。碰撞瞬時(shí)，給栽植臂的作用力傳遞到曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)中心和搖桿軸，使它們產(chǎn)生一個(gè)作用力峰值，是不可忽略的，因而不能作為一般的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。平衡力產(chǎn)生的力偶矩在一個(gè)周期內(nèi)時(shí)而為正，時(shí)而為負(fù)，而平衡力是依據(jù)鏈條伸出的兩個(gè)方向確定的，它沒(méi)有正負(fù)之分。因而不能用矩陣方法求解動(dòng)力學(xué)方程組。用矩陣求動(dòng)力學(xué)方程，勢(shì)必在平衡力矩為負(fù)時(shí)，求得鏈條力為負(fù)值，這與實(shí)際不符。由于其橡膠密封圈作用產(chǎn)生較大鉸鏈點(diǎn)摩擦力矩，忽略它們產(chǎn)生誤差，在方程中引入摩擦力矩，則使線性方程組轉(zhuǎn)為非線性，再則有的摩擦力矩的方向在周期內(nèi)發(fā)生變化，以上問(wèn)題需在計(jì)算時(shí)作數(shù)學(xué)和程序編制方面的處理。6畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告指導(dǎo)教師意見(jiàn)：1．對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語(yǔ)：2．對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測(cè)：指導(dǎo)教師： 年 月 日所在專業(yè)審查意見(jiàn)：負(fù)責(zé)人： 年 月 日