小型田间作业机械的设计

山东农业大学硕士学位论文小型田间作业机械的设计姓名：牟汉宗申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：李汝莘2011-06-14山东农业大学硕士学位论文1中文摘要山东省东部地区由于热量资源的制约，加之农民长期以来形成的种植习惯，玉米仍采用麦行套播。玉米播种后，需进行化学除草作业，采用人背负式喷雾器作业，与玉米套播争劳力，而且增加了进地次数，会对小麦带来更多的损害。为此，在现有小型玉米套播机的基础上，设计开发了玉米套播施药联合作业机，玉米套播和喷施除草剂可一次完成。近些年，省内大部分地区推广小麦玉米直播和保护性耕作，农时和劳力日趋紧张，急需实现全程机械化。针对农村土地和农机经营的特点，设计了小型机动喷杆式喷雾机。玉米套播施药联合作业机，主要由汽油机、喷药泵、排种器、药液箱、喷杆、喷头等组成。整机的动力由4.8kW汽油机提供，喷药泵、排种器和排肥器分别通过皮带和链条与汽油机连接。排种轮为组合窝孔式，一次播种两行玉米。种子箱和肥料箱合二为一，中间由隔板隔开。为减轻机器在松软的畦背上打滑，采用履带式行走机构。喷杆从侧面绕到操作者的背后，播种后的地表立即由除草剂覆盖，避免因踩踏而影响施药效果。整机结构简单，操作方便，实现了一机多用，节省了人力、物力，提高了生产效率。小型机动喷杆式喷雾机，主要包括主机架、喷杆桁架、喷杆滑轮组、滚轮、棘轮逆止器、隔膜泵、压力分配器、过滤器、药液箱、扇形雾防滴喷头等。拖拉机动力输出轴通过万向节驱动液压泵，由液压泵排出的高压液流经过滤装置、分配装置、喷杆到达喷头，喷头将液流雾化喷出，形成一定幅宽的均匀雾幕。由液压泵排出的另一部分高压液流，流回药液箱，使药液均匀混合。为了降低成本、方便运输，在调查作物种植规格的基础上，确定喷雾机的喷幅为8m，分三段折叠。利用滑轮组，采用手动控制喷杆桁架的升降，与滑槽升降方式相比，减小了喷杆的升降阻力。以上两种机型均完成了样机试制，并进行了样机性能测试，包括套播质量检测、喷雾均匀性试验、雾滴颗粒测量试验、雾宽测量试验、喷头流量测量等。试验表明，样机的结构合理，操作方便。各项技术指标均符合设计要求，能够满足玉米套种和大田农作物喷药作业的需要。玉米套播施药联合作业机和小型机动喷杆式喷雾机的开发，可进一步缓解农村劳动力的紧张程度，提高玉米套播和作物植保作业质量，提升田间作业机械化水平。关键词：小型；套种喷药；喷杆喷雾机；试验小型田间作业机械的设计2DesignonSmall-sizeFieldMachineryAbstractShandongeasternrestrictedbyheatresources,andfarmershavelongformplantinghabits,Peoplehavebeenusingthewayofwheatinterplantingmaize.Aftermaizeseeding,peopleneedtoundertakechemicalweedingassignmentswithhumanknapsacksprayer.Becauseofthis,itscramblesforlaborwithmaizeinterplanting,increasestheintonumber,thismakeswheatgetmoredamage.Therefore,basedontheexistingmaizeinterplantingmachine,wedesignanddevelopmaizeinterplantingandsprayingcombinedmachine.Maizeinterplantingandsprayingherbicidecanbecompletedatonetime.Inrecentyears,wheatandcorndirectseedingandconservationtillagearepopularizedinmostpartsoftheprovince,therelationshipbetweenfarmingseasonandlaborisincreasinglynervous,soagriculturalproductionisneededtorealizewhollymechanizedurgently.Accordingtotherurallandandfarmmachineryoperatingcharacteristics,wedesignasmallmotorboomsprayer.Maizeinterplantingandsprayingcombinedmachineconsistsofgasolineengine,Gearpump,seederunit,spraytank,spraybeamandsprayer.Itsdynamicisprovidedbythegasolineengine,thepumpandseederunitconnecttothegasolineenginebybeltsandchain.Theformofseedsmeteringwheelisholescombined-type,andthewheelplantstworowsofcornonetimewhenitworks.Seedboxandfertilizerboxbecomeone,andthewholeisseparatedbyaintermediatebottom.Inordertoalleviateslippingwhenthemachinewalksonsoftridge,weadoptcaterpillarwalkinstitutions.Herbicidecoverssurfacewhichhasbeenseededimmediately,becausespraybeamgoesroundtooperatorbehind,itcanavoidinfluencingpesticideeffectbytreading.Themachineissimpleinstructure,andoperationisconvenient,itrealizesmulti-usage,savesmanpowerandmaterialresources,andimprovestheproductionefficiency.Thesmallmotorboomsprayerconsistsofmainframehologram,spraylancetruss,pulleys,diaphragmpump,pressuredistributor,filter,spraytankandsprayer,etc.Tractormotivepoweroutputshaftdrivediaphragmpumpbycardanjoint,oneparthigh-pressurefluidflowfromthepumpflowthroughfilter,pressuredistributor,finally,thefluidflowisatomizedintocertainwidthanduniformmistbynozzles.Theotherpartofhighpressurefluidflowbackintospraytanktostirliquid.Toreducecosts,facilitatetransportation,onthebasisofinvestigatingcropcultivationspecifications,wedeterminethesprinklingwidthis8m;spraylancetrussisdividedintothreesectionsoffolding.Manualcontrolliftingupanddownofthespraylancetrussbypulleys,itreducesresistanceascomparedwiththeslider山东农业大学硕士学位论文3movement.Thesetwomodelsarecompletedprototypemanufacturing,andwemakesomeprototypeperformancetests,includingtheinterplantingqualitytesting,sprayuniformitytest,thedropletssizemeasurementtest,sprinklingwidthmeasurement,sprayerflowmeasurementtest,ect.Testsshowedthatthestructureoftheprototypeisrational,andoperationisconvenient.Thetechnicalindicatorsareinlinewiththedesignrequirementstomeettheintercroppingofmaizeandfieldcropssprayingoperationsneed.Thistwomachinescanfurtheralleviatethetensionoftherurallaborforce,improvethequalityoftheintercroppingandplantprotectionoperations,andenhancethelevelofmechanizationoffieldoperations.Keywords:Small-size;Intercroppingandspraying;Boomsprayer;Test关于学位论文原创性和使用授权的声明本人所呈交的学位论文，是在导师指导下，独立进行科学研究所取得的成果。对在论文研究期间给予指导、帮助和做出重要贡献的个人或集体，均在文中明确说明。本声明的法律责任由本人承担。本人完全了解山东农业大学有关保留和使用学位论文的规定，同意学校保留和按要求向国家有关部门或机构送交论文纸质本和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权山东农业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文，同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并向社会公众提供信息服务。保密论文在解密后应遵守此规定。论文作者签名：导师签名：日期：小型田间作业机械的设计41引言1.1研究目的和意义农业生产机械化水平不仅充分体现一个国家或地区的农业发展水平，也代表其农业现代化程度。到2020年，我国粮食生产能力要达到5500亿公斤以上，为实现这一目标，必须加强农机与农艺相互结合，改变传统的农作物生产方式，提升粮食作物生产能力。玉米作为我国的三大粮食作物之一，对粮食作物的增产起着重要作用。山东属于黄淮海夏播玉米区，播种分为直播和套种两种方式。现在，山东的一些地区开始改变传动的播种方式，推广夏玉米直播晚收技术。但在胶东部分地区由于气候条件的限制或者传统的种植习惯，仍然采用小麦行间套种玉米的播种方式，并且以宽窄行的玉米种植模式居多。化学除草作为实现小麦、玉米一年两作条件下全程保护性耕作的重要内容，为抑制杂草生长，玉米播种后需要喷洒除草剂。目前除草剂的喷洒工具仍以人工背负式喷雾器为主，生产效率比较低。同时玉米苗期的除草作业一般正值麦收大忙季节，易导致劳动紧张。实现粮食作物的增产，加强田间的管理尤为重要，化学防治农作物生长期内的病、虫、草害是田间管理的重要环节。农药、药械、施药技术是科学合理使用农药的三个重要环节，目前，我国的农药生产已经处在世界先进水平，但植保机械的发展却与农药不相称。据相关资料分析，目前国内80%左右的植保机械处于发达国家上世纪中期水平，尤其是手动喷雾器存在严重的“跑、冒、滴、漏”问题。常用机型仍然是单管喷雾器、压缩式喷雾器和背负式喷雾器。我国植保机械仅有20多个品种、8