手扶式插秧机的设计【含CAD图纸和说明书】

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以说是先带农业发展的必然结果。近两年，农场引进新技术，引进了各种品牌的插秧机，其中有久保田、洋马、井关这三种。提高水稻的质量、产量，插秧环节是一个不可不在乎的问题。水稻种植机械化的发展模式主要取决于水稻种植栽培技术。纵观世界水稻发展，水稻种植技术主要有2种模式，即水稻直播种植技术和水稻育秧移栽种植技术。我国水稻移栽种植模式主要是人工插秧种稻，生产工艺落后，作业条件艰苦，劳动强度大，作业效率低。所以，改进生产工艺，改善作业条件，提高作业效率是农民急需解决的一大难题。先设计尺寸，对材料的校核计算，但因为时间的关系，我只是对其传动部分整体设计改善。在设计过程中，我把整个产品每一个部分进行了较为深刻了解，然后分别根据各自的组成原理，初步设计零件以及机构传动特点，然后考虑其装配的要求，力争小巧，美观；在链轮的设计中我主要考虑其以前出现的问题点，以及重要部件的加工工艺，热处理工艺，装配关系。此外，还提供了一些和计算相关的主要的零件图和洋马步行式插秧机总装图，以保持设计的完整。本文所用公式引用及文献的引用，均来自参考文献资料，见参考文献。洋马步行式 AP4 插秧机是双轮驱动步行式插秧机，人在机后步行操作，其主要操作系统都在机器后部，用刚丝与各控制部分相连，便于操作，控制机器。苗箱与插植臂也在机器后部，便于机手查看并添加秧苗。为了提高机器的机动性能，减轻重量，洋马步行式AP4 插秧机大大采用了工程塑料（浮板、秧箱、罩盖等）和铝合金铸件（主变速箱、插枝传动箱、导轨等）。插秧机的发动机在前部，使机器前后平衡。插秧机的主要技术特点：一是基本苗、栽插深度、株距等指标可以量化调节，通过调节横向移动手柄与纵向送秧调节手柄来调整所取小秧块面积，达到适宜基本苗要求，同时插深也可以通过手柄方便地调节，能充分满足农艺技术要求。二是具有液压仿形系统，提高水田作业稳定性。 中国传统的插秧工具秧马和莳扶，已有近千年的使用历史。宋代苏轼曾作“秧马歌”，叙说了湖北农民使用秧马的情景。使用莳扶可以代替手工分秧，并将秧苗梳入泥中定植，直至20世纪50年代，某些地区仍在使用。中国水稻插秧机的研制工作始于1953年。1956年在莳扶分秧方式的启发下，首次提出群体逐次分格取秧、直接栽插的秧苗分插原理，从而在水稻插秧机的研制上取得了突破，研制出水稻拔取苗移栽的第一代样机。到1960年，各地推荐生产上使用的人力、畜力插秧机已达21种。1967年，第一台自走式机动插秧机“东风-2S”型通过鉴定定型并投入生产,每天可插秧15～20亩。 　　日本于1898年,发表第一个水稻插秧机专利;意大利于1915年开始研究拔秧苗的水稻插秧机，至50年代已有拖拉机配套的商品出售,但都由于结构复杂、造价高,作业时需用辅助劳力多而未能推广。日本于60年代研制带土小苗的栽植技术和相应的水稻插秧机。1966年后，工厂化水稻育秧设备研制成功，促进了插秧机械化的迅速发展。 插秧机的研究应该根据各国土质和人口等地区因素，因地制宜，发展适合当地情况的插秧机，此外，插秧机也要向提高作业效率，提高对秧苗的适应性，提高使用操作性能方向发展。为了克服漏插、漂秧和钩伤秧等缺陷,今后将通过对送秧、分秧、插秧等工作机构的改进与创新，继续提高插秧质量和对各种秧苗的适应性，同时要研制适用于每穴一株杂交水稻秧苗的新型插秧机；研究提高工作装置的自动化程度，如实现自动装秧及故障自动停机等的途径；进一步完善包括育秧在内的水稻全套种植机械化体系，提高非插秧季节水稻插秧机的综合利用程度。 插秧机的工作过程，因结构不同而各有差异，但基本流程大致相同。其“群体逐次分格取秧直接栽插”原理为：秧苗以群体状态整齐放入秧箱，随秧箱作横向移动，使取秧器逐次分格取走一定数量的秧苗，在插秧轨迹控制机构作用下，按农艺要求将秧苗插入泥土中，取秧器再按一定轨迹回至秧箱取秧。 各种插秧机栽插部分的组成基本相同：人力插秧机由秧箱、分插秧机构、机架和浮体(船板)等组成，自走式机动插秧机还设有动力驱动、行走装置、送秧机构等部分。 主要功能是承载秧苗，并与送秧机构、分插秧机构配合，完成送秧和分秧作业。主要有箱体、箱架、秧门(包括秧帘)和秧刷等组成。在横向移箱机构作用下，使秧箱横向移动，从而使秧苗移向秧门，以配合取秧器有规律的取秧栽插。 分插秧机构是水稻插秧机的主要工作部件，由取秧器及其驱动机构和轨迹控制机构组成。取秧器在驱动机构的驱动和轨迹控制机构的控制下，按照一定的轨迹从秧箱中分取一定数量的秧苗并将其插入土中，然后返回原始位置开始下一次循环动作。按分秧动作，有横分和纵分两种。①横分取秧器有适于拔取苗栽插的秧夹和适于带土苗栽插的切扒式秧爪，两者根据需要可互换使用。秧夹由活动夹片和固定夹片构成，其张开度根据秧苗的粗细和秧苗数量进行调节；切扒式秧爪带有脱秧片，使带土秧苗从秧爪上顺利脱出。②纵分取秧器有适于拔取苗栽插的梳式秧爪，适于带土苗栽插的有装上脱秧器的梳式秧爪，或采用筷子式秧爪。梳式秧爪在分秧过程中对秧苗有分理作用；筷子式秧爪在插入带土秧苗中取秧时，由推秧片把带土苗强制推出。 一定数量的秧夹或秧爪按规定行距配置在秧夹（或秧爪）排上。在滚动直插式插秧机上，一般有2～4个秧爪排与作圆周运动的分插轮转臂铰接相连；在摆动直插式插秧机上。一般是一个秧爪排同作往复摆动的摇臂铰接相连，也可将一个取秧器直接装在一组曲柄连杆机构的连杆上，进行分组驱动。在多数插秧机上，取秧器的运动轨迹除由驱动机构控制外，还受轨迹控制机构的控制。常用的轨迹控制机构有导槽、滑道、凸轮、行星齿轮和四杆机构等，与各种驱动机构配合组成各种类型的分插秧机构。 送秧机构包括纵向送秧机构和横向送秧机构，其作用是按时、定量地把秧苗送到秧门处，使秧爪每次获得需要的秧苗。①纵向送秧机构的送秧方向同机器行进方向一致，有重力送秧和强制送秧两种。重力送秧是利用压秧板和秧苗自身的重量，使秧苗随时贴靠在秧门处，常用于人力插秧机，其送秧能力随秧箱形式及秧箱内秧苗数量多少而变化，因而送秧均匀度较差。强制送秧是由纵向送秧机构定期推送秧苗，其送秧能力强，又分整体送秧和对准送秧两种。前者主要用于带土苗。当秧箱横向移动至两端极限位置时，将整体秧苗往秧门推送一次；后者主要用于拔取苗，取秧器每取秧一次，即相应的送秧一次，送秧宽度等于取秧器的取秧宽度。②横向送秧机构的送秧方向同机器行进方向垂直，都采用移动秧箱法，因而又称移箱机构。按其移动方式又分为间歇移箱和连续移箱:间歇移箱机构用于拔取苗和带土苗,其特点是在秧爪分取秧苗时停止移箱，以利于秧爪梳理分秧。连续式移箱机构是在作业中使秧箱作横向连续等速运动，移至两端极限位置后自动换向，因而在分秧阶段，秧爪和秧箱相对移动，适用于带土苗。 机架是插秧机各部件和机构安装的基础，要求刚性好、重量轻。按机架与船板连接方式可分为整体式和铰接式两种：整体式是用插深调节器调整插深后，把机架和船板锁定；铰接式是机架和船板仅靠插锁连接，在作业过程中插秧深度随泥脚深浅而变化。 行走装置和承载浮体人力插秧机以船板为承载浮体，支承机器的全部重量,一般不设行走装置,作业时由人力牵引，使船板在泥面滑行。自走式机动插秧机的行走装置包括驱动轮、导向轮和陆地运输轮等。驱动轮多采用叶片式铁轮，并有独轮驱动、两轮驱动和四轮驱动等类型，其承载浮体有整式船板和间隔配置的浮板两种类型，支承机器的部分重量。中国的乘坐自走式机动插秧机多采用前面一个驱动轮、后面为整体式船板的独轮驱动方式,陆地运输时加装2个尾轮，具有结构简单、行驶阻力小、操纵轻便、行驶直线性和转弯靠行性能好等特点。日本则采用前面两个导向轮、后面两个驱动轮加3～4块浮板的驱动方式,或前、后4个驱动轮加浮板的驱动方式。日本的手扶自走式机动插秧机多采用两个驱动轮加浮板的驱动方式。 动力驱动部分及其他 自走式机动插秧机的动力驱动部分包括发动机、 变速传动装置，以及转向、换档、离合等操纵机构。此外还有各种调节装置、监测讯号装置、牵引架、插秧手座位、秧篮及遮阳装置等辅助部分。 参考文献   1.詹友刚 Creo2.0  机械设计教程 机械工业出版社（2013.5）  2.陈立德 机械设计制造技术基础  高等教育出版社（2013.11）  3.姜继海宋锦春等 液压与气压传动 高等教育出版社（2013.12）  4.宇海英 刘占军 冲压工艺与模具设计  电子工业出版社（2011.8）  5.林承全 冲压模具课程设计   化学工业出版社（2008.1）   6.齐晓杰  塑料成型工艺与模具设计  机械工业出版社（2012.5）  7.刘晋春 白基成  特种加工 机械工业出版社（2008.3）   8.于永泗、齐民.机械工程材料.8版.大连：大连理工大学出版社.2010.   9.哈尔滨工业大学理论力学教研室  理论力学（1） 高等教育出版社（2009.7）  10.蒋晓、沈培玉、苗青.AutoCAD2008中文版机械设计标准实例教程.北京：清华大 学出版社.2008.    11.中国农业机械化科学研究院.农业机械设计手册（上）[S].北京：中国农业科学技术出版社    12.朱龙根.简明机械零件设计手册（第二版）.机械工业出版社   13.李宝筏.农业机械学.北京.中国农业出版社.2003年    14.范钦珊 殷雅俊   材料力学（第2版） 清华大学出版社 （2008.7）      毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 2．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 插秧机的工作过程，因结构不同而各有差异，但基本流程大致相同。其“群体逐次分格取秧直接栽插”原理为：秧苗以群体状态整齐放入秧箱，随秧箱作横向移动，使取秧器逐次分格取走一定数量的秧苗，在插秧轨迹控制机构作用下，按农艺要求将秧苗插入泥土中，取秧器再按一定轨迹回至秧箱取秧。各种插秧机栽插部分的组成基本相同：人力插秧机由秧箱、分插秧机构、机架和浮体(船板)等组成，自走式机动插秧机还设有动力驱动、行走装置、送秧机构等部分。秧箱主要功能是承载秧苗，并与送秧机构、分插秧机构配合，完成送秧和分秧作业。主要有箱体、箱架、秧门(包括秧帘)和秧刷等组成。在横向移箱机构作用下，使秧箱横向移动，从而使秧苗移向秧门，以配合取秧器有规律的取秧栽插。   图1 插 秧机图 本方案是：一种手扶步进式插秧机，包括中间浮板和位于中间浮板两侧的侧浮板，所述中间浮板上方设有机架，机架一端设有发动机，机架另一端设响移箱传动机构下箱体，移箱传动机构下箱体上方设有移箱传动机构上箱体，在靠近发动机一端的机架上设有变速箱，变速箱通过驱动轮传动箱与驱动轮相连接；所述移箱传动机构下箱体安装有栽植臂，栽植臂上方设有栽植臂传动箱，栽植臂与扶于连接，扶手下部设有滑道，滑道上文装有秧苗箱，栽植臂上设有用于秧苗分离的秧针，所述机架上设响白动润滑装胃。 分插秧机构是水稻插秧机的主要工作部件，由取秧器及其驱动机构和轨迹控制机构组成。取秧器在驱动机构的驱动和轨迹控制机构的控制下，按照一定的轨迹从秧箱中分取一定数量的秧苗并将其插入土中，然后返回原始位置开始下一次循环动作。按分秧动作，有横分和纵分两种。①横分取秧器有适于拔取苗栽插的秧夹和适于带土苗栽插的切扒式秧爪，两者根据需要可互换使用。秧夹由活动夹片和固定夹片构成，其张开度根据秧苗的粗细和秧苗数量进行调节；切扒式秧爪带有脱秧片，使带土秧苗从秧爪上顺利脱出。②纵分取秧器有适于拔取苗栽插的梳式秧爪，适于带土苗栽插的有装上脱秧器的梳式秧爪，或采用筷子式秧爪。梳式秧爪在分秧过程中对秧苗有分理作用；筷子式秧爪在插入带土秧苗中取秧时，由推秧片把带土苗强制推出。 一定数量的秧夹或秧爪按规定行距配置在秧夹（或秧爪）排上。在滚动直插式插秧机上，一般有2～4个秧爪排与作圆周运动的分插轮转臂铰接相连；在摆动直插式插秧机上。一般是一个秧爪排同作往复摆动的摇臂铰接相连，也可将一个取秧器直接装在一组曲柄连杆机构的连杆上，进行分组驱动。在多数插秧机上，取秧器的运动轨迹除由驱动机构控制外，还受轨迹控制机构的控制。常用的轨迹控制机构有导槽、滑道、凸轮、行星齿轮和四杆机构等，与各种驱动机构配合组成各种类型的分插秧机构。送秧机构包括纵向送秧机构和横向送秧机构，其作用是按时、定量地把秧苗送到秧门处，使秧爪每次获得需要的秧苗。①纵向送秧机构的送秧方向同机器行进方向一致，有重力送秧和强制送秧两种。重力送秧是利用压秧板和秧苗自身的重量，使秧苗随时贴靠在秧门处，常用于人力插秧机，其送秧能力随秧箱形式及秧箱内秧苗数量多少而变化，因而送秧均匀度较差。强制送秧是由纵向送秧机构定期推送秧苗，其送秧能力强，又分整体送秧和对准送秧两种。前者主要用于带土苗。当秧箱横向移动至两端极限位置时，将整体秧苗往秧门推送一次；后者主要用于拔取苗，取秧器每取秧一次，即相应的送秧一次，送秧宽度等于取秧器的取秧宽度。②横向送秧机构的送秧方向同机器行进方向垂直，都采用移动秧箱法，因而又称移箱机构。按其移动方式又分为间歇移箱和连续移箱:间歇移箱机构用于拔取苗和带土苗,其特点是在秧爪分取秧苗时停止移箱，以利于秧爪梳理分秧。连续式移箱机构是在作业中使秧箱作横向连续等速运动，移至两端极限位置后自动换向，因而在分秧阶段，秧爪和秧箱相对移动，适用于带土苗。机架是插秧机各部件和机构安装的基础，要求刚性好、重量轻。按机架与船板连接方式可分为整体式和铰接式两种：整体式是用插深调节器调整插深后，把机架和船板锁定；铰接式是机架和船板仅靠插锁连接，在作业过程中插秧深度随泥脚深浅而变化。 行走装置和承载浮体，人力插秧机以船板为承载浮体，支承机器的全部重量,一般不设行走装置,作业时由人力牵引，使船板在泥面滑行。自走式机动插秧机的行走装置包括驱动轮、导向轮和陆地运输轮等。驱动轮多采用叶片式铁轮，并有独轮驱动、两轮驱动和四轮驱动等类型，其承载浮体有整式船板和间隔配置的浮板两种类型，支承机器的部分重量。中国的乘坐自走式机动插秧机多采用前面一个驱动轮、后面为整体式船板的独轮驱动方式,陆地运输时加装2个尾轮，具有结构简单、行驶阻力小、操纵轻便、行驶直线性和转弯靠行性能好等特点。日本则采用前面两个导向轮、后面两个驱动轮加3～4块浮板的驱动方式,或前、后4个驱动轮加浮板的驱动方式。日本的手扶自走式机动插秧机多采用两个驱动轮加浮板的驱动方式。 动力驱动部分及其他 自走式机动插秧机的动力驱动部分包括发动机、变速传动装置，以及转向、换档、离合等操纵机构。此外还有各种调节装置、监测讯号装置、牵引架、插秧手座位、秧篮及遮阳装置等辅助部分。 拟采用的研究手段（途径）： 本次毕业设计题目是手扶式插秧机设计。本人致力于整机机械系统的设计，即包括发动机的选择，带传动设计，减速器的设计, 装置外形的设计。设计思路是从插秧机的性能和动作要求入手，并以国内的质量和技术性能接近设计要求的插秧机为基础，研究国外的先进机型，设计出市场需求的以经济为第一设计原则的适用于手扶式插秧机。图纸采用 AutoCAD绘制。经过认真地设计计算,查找资料撰写设计论文。 本文的手扶式插秧机装置,它是针对市场的需要而设计的，从而能有效地满足当今市场上对手扶式插秧机的需求,它具有如下的优点:传动平稳，传动效率搞，生产效率高，劳动强度低，产品质量好，经济性好，人性化等优点。 毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 指导教师意见： 1．对“文献综述”的评语： 文献综述是考核你查阅资料的情况，希望你在设计上多下功夫。         2．对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： 希望设计能体现一定的创新。         3.是否同意开题：√ 同意 □ 不同意                                          指导教师：                                                        20xx 年   03 月   07 日 所在专业审查意见： 同意                                          负责人：                                                          20xx 年    03 月   08 日