螺旋式侧边施肥机的设计.docx

螺旋式侧边施肥机的设计摘要：中国要强，农业必须强。肥料是重要的农业生产基础，农业的持续稳定繁荣发展离不开肥料作为基础。随着农业经济的快速发展，大量农作物施肥成为了一大难题，目前，我国大部分地区仍然采用效率低下的人工撒肥方式，这种施肥方式不仅造成了肥料的浪费，而且造成了大面积的农村土地污染。而现有的农业施肥机械大都普遍存在：单工序作业、作业效率低、质量差灵活性较差。考虑到现实问题,因此设计螺旋式侧边施肥机具有重要意义。经过查询资料以及文献，针对适合农村的环境要求，决定设计一个工作效率为一小时一亩的小型施肥机，包含输送装置、传动装置以及对肥料箱的设计。选择V形肥箱，输送装置为螺旋输送装置，选择蓄电池作为动力来源。采用精密滚子链作为传动链条，其节距较短，经过计算，传动比为4,而传动轴直径则精确定义为100mmo该机可有效解决因肥料撒施而引发的大面积农村水土面源污染问题，并提高施肥工作效率，达到两侧同时施肥，而且安全性好，具有较大的可靠性。关键词：螺旋输送；施肥机；有机肥DesignofspiralsidefertilizerspreaderAbstract；ForChinatobestrong,agriculturemustbestrong.Fertilizerisanimportantagriculturalproductionfoundation,andthesustainable,stableandprosperousdevelopmentofagricultureisinseparablefromfertilizerasthefoundation.Withtherapiddevelopmentofagriculturaleconomy,alargenumberofcropsfertilizationhasbecomeamajorproblem,atpresent,mostofChina,sruralareasstilluseinefficientartificialfertilizationmethodfertilization,thisfertilizationmethodnotonlycausedfertilizerwaste,butalsocausedalargeareaofrurallandpollution.Mostoftheexistingagriculturalfertilizationmachineryiscommon:single-processoperation,lowoperationefficiency,poorqualityandpoorflexibility.Consideringtherealproblems,itisofgreatsignificancetodesignaspiralsidefertilizerspreader.inquiringaboutdataandliterature,inviewoftheenvironmentalrequirementssuitableforruralareas,itwasdecidedtodesignasmallfertilizerspreaderwithanefficiencyofonemuperhour,includingaconveyingdevice,atransmissiondeviceandthedesignofafertilizerbox.ChooseV-shapedfertilizerbox,theconveyingdeviceisascrewconveyingdevice,andthebatteryisselectedasthepowersource.Precisionrollerchainsareusedasthetransmissionchain,whichhasashortpitch,andaftercalculation,thetransmissionratiois4,whilethepropellershaftdiameterispreciselydefinedas100mm.Themachinecaneffectivelysolvetheproblemoflarge-scaleruralwaterandsoilnon-pointsourcepollutioncausedbyfertilizerspreading,andimprovetheefficiencyoffertilization,soastoachievefertilizationonbothsidesatthesametime,andhasgoodsafetyandgreatreliability.Keywords:screwconveyingfertilizer;organicfertilizer.1绪论1Ll研究目的及意义11.2 国内外施肥机研究现状1121国外施肥机研究现状11.2.2国内施肥机研究现状21.3 研究的主要内容和技术路线41.3.1 研究的主要内容41.3.2 研究的技术路线42螺旋式侧边施肥机的工作原理及整体设计52.1 螺旋式侧边施肥机的工作原理62.2 螺旋式侧边施肥机的整体设计62.2.1 设计要求62.2.2 肥料箱的设计62.2.3 动力来源的选择62.2.4 链传动的选择72.2.5 输送机构的选择72.3 式侧边施肥机输送装置的设计13.1 螺旋和螺旋叶片的选择13.2 螺旋直径的计算和螺旋输送量33.2.1 螺旋直径33.2.2 螺距的计算43.3 输送轴的设计4331输送轴的强度校核43.3.2刚度校核54.螺旋式侧边施肥机链传动装置的设计64.1 链传动的结构及优点64.2 链传动及链条的设计74.3 滚子链链轮的设计84.3.1 链轮齿形84.3.2 链轮基本参数的确定及运动分析8总结1参考文献1致谢1螺旋式侧边施肥机的设计1绪论1.l研究目的及意义据有关文献统计，从2017-2022年，我国粮食产量稳步提升从66161万公顷增加到了68652.8万吨，如表1-1所示我国各类农用化肥使用量每年的使用量也居高不下。表12017-2022年全国粮食播种面积、总产及单位面积产情况播种面积（千公顷）总产量（万吨）单位面积产量（公斤/公顷）全年粮食118332.168652.85801.7一、分季节1、夏粮26530.014740.35556.12、早稻4755.12812.35914.33、秋粮87047.051100.15870.4二、分品种1、谷物99268.863324.36379.1其中：稻谷29450.120849.57079.6小麦23518.513772.35856.0玉米43070.127720.36436.12、豆类11877.92351.01979.33、薯类7185.42977.44143.7注：1.根据甘肃、宁夏、新疆等部分地区小麦实际产量对全国夏粮数据进行了修正。2.此表中部分数据因四舍五入，分项数合计与全年数据略有差异。数据来源：国家统计局肥料对于农业的成功至关重要，他们的作用发决定了农业的发展。肥料的使用可以有效地保证农作物的持续生长，其中农业化肥有着高效的养分含量，增产效果显著的优点，因此在农业生产中广泛使用。而根据联合国粮农组织统计，化肥对提高农作物产量发挥了重要作用，其效果达到40%60%.在我国，这一效果也很显著，达到30%40%°截至现在，中国的化肥生产量和使用量位居世界前列。肥料的种类五花八门，但现在有机肥被人们所熟知，使用率越来越高，其他肥料逐渐被更高效安全的有机肥所取代。我国农民在制造和使用有机肥料有着悠久的历史和丰富的经验。在我国农业生产的日常生活中，一直都有着使用有机肥的来改良农田肥力，增加产量的事例，也正是因为一代代的使用，有了粮食才养育了我们中华民族的祖祖辈辈。现在的农村地区，大部分均为人工撒肥，如图1所示。不仅人工投入大，作业成本高，利用率还低对环境造成很大影响。图1农民人工撒肥至于现行施肥机器大都普遍存在：单工序作业、作业效率低、作业质量差、作业灵活性通过性差、功耗大等问题。随着我国科技水平的不断提升带动着农业机械化水平不断的提高，正因此在日常生产活动中使用小型农业机械的频率也随之提高，在农业领域国内农业机械化依旧存在些许漏洞，为了提高农业生产效率和农业生产绿色化，针对当下农业生产实际中出现的化肥污染情况和生物施肥设备体积庞大以及人力资源浪费的问题，设计一种新型的螺旋式侧边施肥机，与现有设备相比可以两行底肥同时作业，增加作业面积，大大缩小设备体积，解放人力。农作物的施肥是农民日常生产生活中开支最大的项目，因此，肥料投入量的多少以及肥料利用效率的如何都决定着农民的产能以及最后的收益。然而，目前我国很多地区大多数农民还是采取人工撒肥的方式施肥，这种施肥方式不仅施肥效率极低，且肥料施撒不均匀导致容易被雨水冲刷，是农村大面积的面源污染的罪魁祸首。目前国内农业部门已经非常重视化肥的使用，从2010年开始的十年，肥料的使用情况如表2所示，在农业生产中投入比重大，肥料已经成为农业生产不可缺少的元素，但是由于化肥本身固有的特性，具有肥效持续时间较短，极易挥发等缺点。表220102019年我国农用化肥施用折纯数据表（万吨）时间农用化肥施用折纯at数据来源：国家统计局1.2 国内外施肥机研究现状1.2.1 国外施肥机研究现状国外农业机械的起步较早，拥有着充分的技术积累和大量的实践经验，整体的农业机械发展水平要高于我们。由于国外大都是大农场经营制，所以国外农业机械化现在正多元发展，朝着大型化、复式化、精准化和自动化等方向发展。国外不仅不断在农机方向积极研发，同时也在对农业机械产生的危害进行了研究，比如机械振动给农机作业带来的环境问题进行研究。所以国外所生产的施肥机产品的特点也与国内不尽相同，国外的施肥机主要的研究的方向是完全保证施肥肥料的结构形状和相应的技术研究，国外新型施肥机已经广泛的采用了最新的传感器技术，对其施肥机每个肥料喷嘴的施肥量进行精准把控，在而一些化肥施肥机上几乎都采用了可以自动调整和控制施肥量的新型机构。多数西方国家经济发达，开展研究较早，从20世纪中期开始，便针对农业施肥器上的排肥器进行了大量实验性研究，而由于国外大都为平原地形，土地平坦且成片相连不分散，又因为国外人口稀少，所以人均耕地面积大都在国际平均水平之上，对大型农业机械的使用创造了优秀的先天利用条件，所以国外施肥机研制的方向主要为大型施肥机,可以适用于大片农农场的作业。国外起步较早，掌握的技术水平也较高，所以国外施肥机的发展速度很快，施肥作业的水平也处于较高的水平。西方国家在大量农村日常生活中不断的生产实践中的得到数据，进行统计分析，得出农业机械化的不断进步就能取得更多的经济效益，对此数据学家进行了仔细地分析估算，分析得出借助施肥工具可以对肥料进行更合理的施撒。截至最新的研究统计，欧美主要发达国家的施肥机械分为三种类型：离心式、气力式、重力式。2013年，在德国汉诺威的农业机械展览会上，展出了一种全新的全自动化操作的双圆盘喷肥机，该喷肥器可以精确地将不同种类的肥料分开施用，而且喷肥机的工作范围也比以往任何时候都要宽。新型肥肥机的传感器使用了微波型传