果園挖穴施肥機(jī)的設(shè)計【果園定量挖坑施肥機(jī)】【說明書+CAD+SOLIDWORKS】

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[2]張靜,楊宛章. 果園挖穴施肥機(jī)的現(xiàn)狀分析與探討[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備,2013,02:69-72. [3]郭偉,凌芝,何增富. 一種間歇式穴施肥機(jī)構(gòu)的研制[J]. 農(nóng)業(yè)裝備技術(shù),2014,01:19-21. [4]連瀟,徐萬鵬. 一種果園追肥器的設(shè)計[J]. 隴東學(xué)院學(xué)報,2014,03:29-31. [5]蘇子昊,蘭峰,黎子明,謝舒,李奇. 國內(nèi)外果園開溝施肥機(jī)械現(xiàn)狀分析[J]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械,2014,15:134-137. [6]蘇子昊,蘭峰,黎子明,謝舒,李奇. 果園定向施肥機(jī)施肥系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計[J]. 農(nóng)業(yè)工程,2014,04:116-119+124. [7]王先進(jìn). 果園機(jī)械化施肥技術(shù)應(yīng)用與探討[J]. 中國農(nóng)業(yè)信息,2014,17:59. 任務(wù)下達(dá)人（簽字） 年 月 日 任務(wù)接受人意見 任務(wù)接受人簽名 年 月 日 注：1、此任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫，任務(wù)下達(dá)人為指導(dǎo)教師。 2、此任務(wù)書須在學(xué)生畢業(yè)實踐環(huán)節(jié)開始前一周下達(dá)給學(xué)生本人。 3、此任務(wù)書一式三份，一份留學(xué)院存檔，一份學(xué)生本人留存，一份指導(dǎo)教師留存。 果園挖穴施肥機(jī)的設(shè)計 學(xué)院：機(jī)械電氣化工程 專業(yè)：農(nóng)機(jī)械化與其自動化 學(xué)生：艾合塔爾江.艾爾肯 摘要：我國是生產(chǎn)水果的大國，無論是在面積上還是在水果產(chǎn)品的產(chǎn)量上都是位居世界第一的。但是由于果園管理和種植技術(shù)的落后使得水果產(chǎn)品的品質(zhì)下降，所以果園施肥技術(shù)和方式就成了提高水果產(chǎn)品的品質(zhì)的一大因素。雖然果園施肥方式呈現(xiàn)多樣化的趨勢，但是果園機(jī)械化施肥卻處于一種比較低下的水平。甚至在一些地方還采用著人工施肥的方式，這樣使得施肥工作繁重、效率低下、而肥料的腐蝕性對人體造成著傷害等，消耗著大量人力物力卻無法達(dá)到提高水果產(chǎn)量和品質(zhì)的提升。所以機(jī)械化施肥和肥料的利用率成了設(shè)計的重點。就此果園定量挖坑施肥機(jī)可以解決，機(jī)械化施肥和提高肥料利用率的難題。 關(guān)鍵詞：果園；挖穴；施肥機(jī) 1引言 機(jī)械化施肥是提高水果產(chǎn)品的品質(zhì)和產(chǎn)量的一種有效方式，但是由于我國在研究機(jī)械化施肥技術(shù)萬面的起步晚對應(yīng)的研究技術(shù)不成熟，在果園施肥方面采用的最多的還是人工施肥。但因其效率低勞動強(qiáng)度大人工成本高等原因已經(jīng)影響到了我國果林行業(yè)的發(fā)展，人們對于機(jī)械化施肥的需求越來越強(qiáng)烈。在這種情況下我國借鑒國外先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗以及結(jié)合本土實際情況研究出了符合我國果林行情的各種施肥機(jī)械。 但是我國國內(nèi)缺少著機(jī)械化施肥機(jī)械使得很多地區(qū)都無法實現(xiàn)機(jī)械化施肥，而機(jī)械化的顯著優(yōu)點就是對比人工作業(yè)具有更高的效率，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)快速發(fā)展的前提下我國對于施肥的機(jī)械化需求度越來越高而相對應(yīng)的施肥機(jī)械卻有待開發(fā)。特別是針對挖坑機(jī)的研究挖。 挖坑機(jī)的作用是開挖施肥坑洞，我國在果園施肥主要是先使用挖坑機(jī)進(jìn)行開挖坑洞然后再人工進(jìn)行施肥及土壤回填。我國針對挖坑機(jī)的研究開發(fā)晚于國外，現(xiàn)在我國使用的挖坑機(jī)雖都能針對不同環(huán)境進(jìn)行挖坑，可是功能單一挖坑之后就閑置無法滿足機(jī)械化施肥作業(yè)的需求。 2果園挖穴施肥機(jī)的設(shè)計 本果園施肥機(jī)主要有齒輪箱總成、傳動箱總成、3點懸掛裝置、覆土裝置、排肥箱、土壤收集器、機(jī)架等部分組成如圖4.工作原理如下所述： （1）利用拖拉機(jī)的牙也懸掛系統(tǒng)將施肥機(jī)掛在施肥機(jī)后方。 （2）施肥機(jī)的動力由拖拉機(jī)的后動力輸出軸經(jīng)傳動軸總成傳至于齒輪箱。 （3）動力經(jīng)過齒輪箱的減速、換向，作用于豎直方向和水平方向的兩傳動軸，帶動排肥裝置實施肥料添加。 （4）在螺旋鉆頭于土壤接近時電容式接近開關(guān)開始開啟排肥管，螺旋鉆頭開始鉆孔時由其螺旋的提升作用，將土壤和肥料至于土壤收集器內(nèi)混合；在螺旋鉆孔結(jié)束提升過程中，肥料和土壤由土壤收集器置入鉆孔中，并在施肥機(jī)前進(jìn)是由覆土裝置覆土。來實現(xiàn)整機(jī)鉆孔、施肥、覆土一體化要求。 2.1果園挖穴施肥機(jī)施肥量的計算 排肥輪應(yīng)便于制造和清理，并且能使化肥均勻地落到筒底的輸送管道中。為了充分利用重力輸送化肥，排肥元件置于排肥器的下部，使排肥性能不受箱內(nèi)化肥充滿程度以及地面斜度和沖擊力的影響。本施肥機(jī)械要求排肥量在5~90kg之間，因此選用外槽星輪式排肥裝置，星輪每轉(zhuǎn)排肥量q為： q=aFZσ+hr1000 （3-1） 式子中 F-排肥輪每單個齒槽面積（cm2），R=5cm，F(xiàn)=πR22=39.25； δ0-排肥輪每個齒厚（cm），取δ0=0.5； h-活門的開度（cm），即活門至星輪最下端的距離，取h=20； α-肥料充滿系數(shù)，決定于肥料物理狀態(tài)、濕度和其流動性，一般取α=0.7； Z-排肥輪輪齒的槽數(shù)，取Z=10； r-排肥單位容積質(zhì)量（gL），取r=1500。 將以上所示的各個參數(shù)帶入式子（1），得星輪每轉(zhuǎn)排肥料量q為 q=8.4kg 根據(jù)已知條件，可以按照下列公式計算出施肥機(jī)每公頃排肥量Q，即； Q=15mnq1000δ （4-1） 式子中，m為排肥器數(shù)量，取m=1；n為排肥器轉(zhuǎn)動速（rmin），n=864；δ為排肥輪損失率（%）取δ=30。 將各個參數(shù)代入式（2），得每公頃排肥量Q為 Q=362kg 每個鉆孔內(nèi)應(yīng)排出的化肥量q0為 q0=Qj 其中，j為每公頃果園內(nèi)的果樹株數(shù)，設(shè)取為j=500。則 q0=0.72kg 所以每株果樹的施肥量約為0.5kg。 總 結(jié) 此次設(shè)計的任務(wù)是完成果園挖穴施肥機(jī)的設(shè)計。這是我們在大學(xué)期間所進(jìn)行的一次非常全面的設(shè)計，為自己在大學(xué)四年所學(xué)習(xí)知識的全面總結(jié)和鞏固，使我們初步了解和掌握做設(shè)計的基本步驟、基本方法，通過本環(huán)節(jié)把我們在大學(xué)期間所學(xué)課程中所獲得的理論知識在設(shè)計實踐中加以綜合和運用，把大學(xué)四年以來來所學(xué)的知識貫穿起來，使理論知識和生產(chǎn)實踐密切的結(jié)合起來，為我將來的實際工作打下了堅實的基礎(chǔ)。 這是一個非常全面而系統(tǒng)的設(shè)計題目，非常鍛煉人。從方案的論證到最終的設(shè)計，涉及的領(lǐng)域包括：機(jī)械制圖，機(jī)械原理，工程材料，機(jī)械設(shè)計等等。通過設(shè)計實踐，提高我計算、制圖能力；使我們能熟練地應(yīng)用有關(guān)參考資料、計算圖表、手冊、圖集、規(guī)范，熟悉有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)械方面知識得到系統(tǒng)的鞏固和提升。在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計的同時，我還學(xué)到了許多新的知識，如Solidworks，CAD2008的使用和WORD、POWERPOINT等軟件的應(yīng)用。 我深刻的認(rèn)識到，要想成為一名合格的工程設(shè)計人員只是掌握本專業(yè)的知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，應(yīng)該具有更加淵博的知識，如應(yīng)該對計算機(jī)應(yīng)用，農(nóng)產(chǎn)品的特性，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀等各個方面能力進(jìn)行加強(qiáng)。 在設(shè)計過程中也曾遇到很多的問題，但通過查閱相關(guān)的書籍、手冊以及老師的精心指導(dǎo)，都得到了解決，設(shè)計過程基本順利完成。 塔里木大學(xué) 畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告 課題名稱 果園挖穴施肥機(jī)的設(shè)計 學(xué)生姓名 艾合塔爾江 學(xué) 號 8031208216 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化 班 級 農(nóng)機(jī)16-4 指導(dǎo)教師 賀小偉 起止時間 2015.10.15-2016.5.25 機(jī)械電氣化工程學(xué)院教務(wù)辦制 填 表 說 明 一、學(xué)生撰寫《開題報告》應(yīng)包含的內(nèi)容： 1、本課題來源及研究的目的和意義； 2、本課題所涉及的問題在國內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析； 3、對課題所涉及的任務(wù)要求及實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析； 4、本課題需要重點研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路； 5、完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法； 6、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計劃； 7、主要參考文獻(xiàn)（不少于7篇）。 二、本報告必須由承擔(dān)畢業(yè)論文（設(shè)計）課題任務(wù)的學(xué)生在接到“畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書”的兩周內(nèi)獨立撰寫完成，并交指導(dǎo)教師審閱。 三、開題報告要求手寫體，字?jǐn)?shù)在3000字以上，由學(xué)生在本報告冊內(nèi)填寫，頁面不夠可自行添加A4紙張。 四、每個畢業(yè)論文（設(shè)計）課題須提交開題報告一式三份，一份學(xué)生本人留存，一份指導(dǎo)教師存閱，一份學(xué)生所在學(xué)院存檔，備檢備查。 一 本題來源及研究的目的和意義 1.1 課題的來源：自選題 1.2 研究的目的 機(jī)械化施肥是提高水果產(chǎn)品的品質(zhì)和產(chǎn)量的一種有效方式，但是由于我國在研究機(jī)械化施肥技術(shù)萬面的起步晚對應(yīng)的研究技術(shù)不成熟，在果園施肥方面采用的最多的還是人工施肥。但因其效率低勞動強(qiáng)度大人工成本高等原因已經(jīng)影響到了我國果林行業(yè)的發(fā)展，人們對于機(jī)械化施肥的需求越來越強(qiáng)烈。在這種情況下我國借鑒國外先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗以及結(jié)合本土實際情況研究出了符合我國果林行情的各種施肥機(jī)械。 1.3 研究的意義 本課題設(shè)計采用機(jī)械化的設(shè)備對果園進(jìn)行施肥。設(shè)備能在理論上有效提高肥料的利用率，節(jié)省人力資源，提高果園的產(chǎn)量。課題的實施是為果園機(jī)械化施肥提供合理的設(shè)計方案。 二 課題所涉及的問題在國內(nèi)外現(xiàn)狀及分析 2.1 施肥機(jī)械的研究現(xiàn)狀及存在的問題 施肥機(jī)械是使用工具將固態(tài)或液態(tài)化肥施入土壤。隨著施肥機(jī)械的普及、發(fā)展與科研隊伍的不斷加強(qiáng)、擴(kuò)大，經(jīng)過基礎(chǔ)理論、技術(shù)與機(jī)具研究、設(shè)計開發(fā)等研究工作，施肥機(jī)械的研制已取得了大量成果。施肥機(jī)械可分為很多類型:按照施肥方式可分為撒肥機(jī)、種肥施肥機(jī)與追肥施肥機(jī)，且應(yīng)用都較為普遍;按照化肥狀態(tài)可分為施液態(tài)化肥與固態(tài)化肥兩種，其中液態(tài)化肥的研究較為落后與狹窄。較為先進(jìn)的變量施肥機(jī)械也已經(jīng)取得了大量研究成果。 2.2 追肥施肥機(jī)的研究現(xiàn)狀及問題 追肥施肥機(jī)械是在作物生長發(fā)育的同時施用化肥的機(jī)械，現(xiàn)今追肥機(jī)的研究達(dá)到了一定水平。張傳斌研制的 TX － 12 型煙草定量穴灌追肥機(jī)不僅可定量追肥、灌溉，還可在田間輕便移動，工作效率高，尤其適用于干旱地區(qū);王金星等研制了一種通過高準(zhǔn)確率傳感器將信號傳給單片機(jī)以達(dá)到自動控制的智能煙草定量穴施追肥機(jī)，可實現(xiàn)自動化與煙草的低損傷率。為了解決干旱地區(qū)作物苗期中耕、追肥作業(yè)的高成本、復(fù)雜與低效率問題，崔歡虎等人研制出了以節(jié)約水資源為基礎(chǔ)的中耕保墑追肥機(jī)。經(jīng)過多年試驗，其機(jī)具所需動力小、效率高且輕便靈活，可為廣大農(nóng)民接受。 農(nóng)民大量使用的追肥機(jī)大都采用簡單的四桿機(jī)構(gòu)，運動副容易產(chǎn)生磨損，維修較為困難，必將影響作業(yè)效果。輸肥管在施肥機(jī)下降上升過程的往復(fù)運動過程中容易造成變形而形成縫隙，就可能會使肥料在縫隙中漏掉。我國大多農(nóng)民容易在作物的非最佳追肥期施用追肥，且采用的封壟蹚地后追肥的方式對時間把握不準(zhǔn)確也將引起倒伏，且也容易造成對植物根系損害而導(dǎo)致減產(chǎn)。由于農(nóng)村勞動力減少，農(nóng)民為了節(jié)省時間與精力，將追肥與種肥同時施入土壤，必然會出現(xiàn)燒種燒苗的現(xiàn)象。農(nóng)民在追肥時，同樣容易出現(xiàn)忽視有機(jī)肥與部分微量元素的重要性的問題。 2.3 變量施肥機(jī)械的研究現(xiàn)狀與存在的問題 由于變量施肥機(jī)械具有綜合評價效果顯著、可按需施肥并可調(diào)節(jié)及施肥準(zhǔn)確度高等優(yōu)點，已經(jīng)成為施肥機(jī)械的主要研究方向之一。馬旭等研究了便捷、穩(wěn)定的手控與自控變量施肥機(jī)械，可與播種機(jī)配套使用，成為“3S 技術(shù)”的基礎(chǔ)。針對我國國情，王秀等人研制了不僅可以配套國產(chǎn)拖拉機(jī)，還可以在GPS 協(xié)助下按照系統(tǒng)網(wǎng)格劃分所得的處方圖實現(xiàn)變量施肥的機(jī)械，并試驗了不同齒槽轉(zhuǎn)速所對應(yīng)的精確排肥量，以確定最優(yōu)轉(zhuǎn)速。為了解決施肥機(jī)械受到拖拉機(jī)行駛速度及排肥軸轉(zhuǎn)速等對排肥量的影響，陳廣大等設(shè)計了以 AＲM 微處理器為核心、通過 PID 自動調(diào)節(jié)排肥量的控制系統(tǒng)，可達(dá)到排肥穩(wěn)定、均勻與精度高的效果。針對不同規(guī)格大小農(nóng)田的網(wǎng)格劃分并確定位置的高難度問題，于英杰等人確定了一種自動識別算法。該算法使用 AＲM 控制器采集傳感器信號，能適應(yīng)農(nóng)田形狀的變化，精度高，穩(wěn)定性較好。 我國的變量施肥機(jī)具相對于發(fā)達(dá)國家起步較晚，變量施肥機(jī)械使用的傳感器等設(shè)備未國產(chǎn)化而導(dǎo)致了儀器昂貴。我國大多數(shù)農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱，尤其是中西部山區(qū)，難以接受機(jī)械的使用成本。我國處于概念階段的變量施肥機(jī)械，其一幅寬較小，其二采用的差分 GPS 系統(tǒng)的精確度較低，可能會導(dǎo)致以周圍較近區(qū)域的處方量為依據(jù)施肥，將偏離施肥目的。機(jī)具大多只能實現(xiàn)總量的變量配比，而多元素的精確變量配比卻難以實現(xiàn)。專家在決策分析時容易脫離實際，由于其研究系統(tǒng)過于復(fù)雜，結(jié)果也與最終實際相差較大，有的時候甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于普通的決策。由于變量施肥機(jī)大多懸掛于拖拉機(jī)，將會受到土壤環(huán)境的限制，不適宜大幅度轉(zhuǎn)彎或翻梗，穩(wěn)定性將會直接受到影響。 2.4 解決問題的對策與措施 1)加強(qiáng)施肥機(jī)械與施肥技術(shù)的研究，將農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝結(jié)合起來。國家應(yīng)該同時加強(qiáng)施肥機(jī)械與施肥技術(shù)的投入，重視機(jī)具與技術(shù)的基礎(chǔ)理論與應(yīng)用的研究，如播種施肥機(jī)種子與化肥比例的精確數(shù)據(jù)研究。研究符合農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化機(jī)具與技術(shù)的同時，還應(yīng)把由中小企業(yè)生產(chǎn)的機(jī)具，且適應(yīng)于中小型農(nóng)場的施肥機(jī)具考慮在內(nèi)。 加強(qiáng)不同施肥機(jī)械的研制，尤其是針對地域差異、氣候差異與植物在生長周期差異時所對應(yīng)的機(jī)具研究，以達(dá)到“聯(lián)合作業(yè)、一機(jī)多用”，且可施有機(jī)肥。將液力、氣力理論應(yīng)用到純機(jī)械式施肥機(jī)具上以提高機(jī)具的自動化程度，使效率高、污染小與精確度高的機(jī)具替代落后裝備。機(jī)具的研究應(yīng)具有針對性，尤其是針對出現(xiàn)問題概率較高的部件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，如肥料輸送管道易堵塞及部件強(qiáng)度不夠而容易產(chǎn)生的疲勞損失的問題。 現(xiàn)代施肥技術(shù)綜合性強(qiáng)，技術(shù)、機(jī)具與制肥三者缺一不可，應(yīng)增強(qiáng)其技術(shù)與工作人員的交流與合作，探索出三者相互配套且有機(jī)結(jié)合的一系列應(yīng)用理論。 2)加強(qiáng)科研成果的推廣，開展技術(shù)與機(jī)具應(yīng)用培訓(xùn)。改變我國施肥機(jī)械與施肥技術(shù)落后現(xiàn)狀的最好辦法是加強(qiáng)科研部門與農(nóng)業(yè)推廣部門的緊密聯(lián)合，以達(dá)到事半功倍的效果。應(yīng)該鼓勵施肥技術(shù)與機(jī)具研制人員對農(nóng)民進(jìn)行技術(shù)與機(jī)械的應(yīng)用培訓(xùn)，既可以使科研人員不脫離農(nóng)村實際，又可以增強(qiáng)農(nóng)民的技術(shù)與機(jī)械的應(yīng)用水平，糾正農(nóng)民的錯誤施肥方式，學(xué)會保養(yǎng)與維修施肥機(jī)械，從而減少因為方式錯誤而導(dǎo)致的環(huán)境問題。 國內(nèi)施肥機(jī)械大都來自中小企業(yè)的生產(chǎn)，應(yīng)該在農(nóng)村展開調(diào)查，擇優(yōu)選擇效率高的機(jī)具進(jìn)行再開發(fā)與研究后向農(nóng)民推廣應(yīng)用。同時，應(yīng)利用各大農(nóng)業(yè)高校與農(nóng)業(yè)科研部門的科研項目，將項目的研究理論以及實驗機(jī)加以改造為應(yīng)用機(jī)，再投向于農(nóng)村，實現(xiàn)科研價值的最大化。 3) 淘汰落后機(jī)具，加大機(jī)具的補(bǔ)貼力度。結(jié)合國家對環(huán)境友好型施肥機(jī)具的補(bǔ)貼政策，強(qiáng)制報廢農(nóng)村低效率、化肥高污染的施肥機(jī)具，并予以相應(yīng)的補(bǔ)貼。對于技術(shù)或機(jī)具使用的材料，尤其是污染大的材料，應(yīng)該被環(huán)保材料取締;淘汰落后機(jī)具，實現(xiàn)先進(jìn)高效率機(jī)械的應(yīng)用推廣，推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)程。 為了實現(xiàn)高精度機(jī)械與技術(shù)的推廣應(yīng)用，一是應(yīng)盡量減少機(jī)具與技術(shù)的制造與應(yīng)用成本，尤其是針對精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)所使用的成本;二是加大政府對先進(jìn)機(jī)具與技術(shù)的補(bǔ)貼力度，除了補(bǔ)貼農(nóng)民購買機(jī)具或儀器時所需的成本外，還需要加大農(nóng)民對技術(shù)與機(jī)具培訓(xùn)所需經(jīng)費的補(bǔ)貼。 2.5 棗園施肥技術(shù) 肥料的選擇應(yīng)符合生產(chǎn)無公害果品的要求, 應(yīng)以堆肥、漚肥、圈肥、作物秸稈、餅肥、微生物肥、腥肥等有機(jī)肥料為主, 適量使用無機(jī)化學(xué)肥料, 使有機(jī)、無機(jī)肥料配合運用。有機(jī)肥包括: 堆肥、漚肥、圈肥、作物秸稈、餅肥、微生物肥、腥肥等; 無機(jī)肥包括: 礦物磷肥( 磷礦粉) 、礦物氮肥、礦物鉀肥、石灰石, 按土壤養(yǎng)分狀況優(yōu)化配制的氮肥、磷肥、鉀肥以及符合要求的無機(jī)復(fù)合肥, 以銅、鋅、鐵、錳、硼、鉬等微量元素及有益元素為主配制的肥料。 1.基肥 基肥是供給冬棗樹生長的基本肥料。一般春秋兩季均可施入, 但以秋季在果實采收后至落葉前為好, 這時期葉片仍有一定的光合效能, 根系處于年周期中最后一個生長高峰, 有利于礦質(zhì)營養(yǎng)的吸收及有機(jī)營養(yǎng)的轉(zhuǎn)化積累。秋施基肥的目的就在于增加樹體的貯藏營養(yǎng), 以滿足翌年萌芽、花芽分化和開花坐果的需求。 增施基肥結(jié)合深耕改土, 以有機(jī)肥為主, 化肥為輔。應(yīng)采用多穴散施法, 禁止采用溝狀施肥法, 提倡“穴施肥水”法。幼樹( 5 年生以下) 株施有機(jī)肥 25 千克～50 千克, 尿素或磷酸二銨 0.15 千克～0.4 千克, 鈣鎂磷肥1 千克～2 千克; 成齡樹株施有機(jī)肥 100 千克～150 千克, 尿素或磷酸二銨 0.4 千克～1 千克, 鈣鎂磷肥 2 千克～4 千克, 硫酸鉀 1.5 千克或草木灰 10 千克。 2.地下追肥 追肥每年進(jìn)行 3 次, 分別在萌芽前、坐果期、果實膨大期進(jìn)行。 冬棗生長的前期, 是各器官對營養(yǎng)爭奪的激烈時期, 此時往往由于樹體的貯藏營養(yǎng)不足而影響各器官的正常生長發(fā)育, 乃至造成開花坐果不良, 果實發(fā)育受阻。因此, 這次追肥可使冬棗樹萌芽整齊一致, 生長旺, 棗吊長, 葉片大, 有利于花芽分化, 不僅保證了冬棗樹的正常生長對營養(yǎng)的需求,而且有利于產(chǎn)量的提高。這次追肥, 以速效氮磷為主。幼樹株施磷酸二銨 0.1 千克～0.2 千克, 成齡樹株施磷酸二銨 0.3 千克～0.4 千克。 6 月上旬開花坐果期消耗養(yǎng)分多, 而往往由于營養(yǎng)不足, 造成大量落花落果, 所以花期追肥十分重要, 這次追肥, 可促進(jìn)枝葉健壯生長, 提高花芽分化質(zhì)量, 提高坐果率, 減少落花落果, 有利于果實的生長發(fā)育。用肥的種類以氮肥為主, 幼樹株施尿素 0.1千克～0.2 千克, 成齡樹株施尿素 0.25 千克～0.4 千克。 7 月上旬幼果膨大期追肥, 這次追肥的目的, 主要是減少生理落果, 促進(jìn)果實膨大, 提高果實產(chǎn)量和品質(zhì)。此期施入氮磷鉀及微量元素復(fù)合肥, 幼樹株施0.4 千克～0.5 千克, 成齡樹株施 0.6 千克～1 千克。 3.根外追肥 根外追肥也叫葉面噴肥, 就是在冬棗樹生長季節(jié), 將肥料配成一定濃度的液體, 噴灑在樹體上。此法簡單易行, 用肥量少, 見效快, 一般噴后 1～2 小時就能進(jìn)入葉中加工合成, 被樹體利用, 增產(chǎn)效果十分明顯。 葉面噴肥是冬棗樹追肥中不可缺少的一種施肥方法, 花前、花期、幼果期和生長后期, 葉面噴施尿素溶液, 可以增補(bǔ)土壤供應(yīng)氮素的不足, 使葉片色澤加深, 提高光合效能, 因而有助于養(yǎng)分積累和產(chǎn)量的提高?；ㄆ趪娛┡鹚? 有利于提高坐果率。幼果期噴施磷、鉀素溶液, 可提高果實品質(zhì)和產(chǎn)量。因土壤鹽堿引起的缺鐵黃葉, 噴施鐵素可使黃葉轉(zhuǎn)綠, 對恢復(fù)樹勢也有較好的效果。葉面噴肥, 花期宜單用, 其它時期可以結(jié)合防治病蟲, 與某些可以混配的農(nóng)藥混合使用。從 5 月下旬開始, 每隔半月左右葉面噴施一次。噴肥時, 應(yīng)注意把肥料噴在葉片的背面, 因植物葉片的背面吸收養(yǎng)分的速度比葉片正面大。噴肥應(yīng)在無風(fēng)的晴天進(jìn)行, 一天之中, 以下午 4～5 點到傍晚最好, 其次是早晨到上午 10 點前。因為中午氣溫高,蒸發(fā)量大, 影響肥料的利用率, 甚至引起肥害。葉面噴肥的濃度參考如下: 尿素 0.3%～0.5%; 硫酸鉀 0.4%; 硝酸鉀 0.5%～1%; 硫酸鋅 0.3%; 硫酸亞鐵 0.3%; 硫酸鎂 0.1%; 硼砂 0.5%～0.7%; 過磷酸鈣浸出液 2%; 草木灰浸出液 4%; 硫酸二氫鉀0.3%。 三、對課題所涉及的任務(wù)要求及實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 3.1 課題任務(wù)要求 本施肥機(jī)械主要用于棗園的田間施肥，通過選擇合適的方法設(shè)計施肥機(jī)，使此施肥機(jī)能因地制宜的對棗園合理施肥。 3.2 課題設(shè)計預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 本施肥機(jī)械主要用于棗園的田間施肥，綜合國內(nèi)施肥技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析，國內(nèi)微耕技術(shù)并未成熟，但是使用微耕機(jī)施肥器進(jìn)行施肥對于棗園比較適合，隨著微耕機(jī)的前進(jìn)，利用定量施肥機(jī)的錐頭將土壤耕開形成20-25cm深度，肥料中的肥料不斷攪拌并由肥料箱灌入土壤，隨后埋起土壤。綜上所述，該設(shè)計是可行的。 四 本課題需要重點研究的關(guān)鍵的問題及解決的思路 4.1 本課題需要研究的重點問題 需要滿足棗園田間施肥量合理性要求。微耕機(jī)施肥器主要包括：機(jī)架、發(fā)動機(jī)、離合器、側(cè)減速器、手把組合、旋轉(zhuǎn)錐頭、肥料箱、攪拌器、輸送管以及覆土裝置組陳。 4.2 本課題需要研究的難點問題解決的思路 我國微耕技術(shù)并未成熟，所以為了解決微耕機(jī)施肥器的棗園施肥問題，必須設(shè)計一個合理的結(jié)構(gòu)，首先為了肥料的合理利用方面，微耕機(jī)施肥器的耕作耕深要有限深裝置保證，耕深不能超過20-25cm。然后是微耕機(jī)施肥器前進(jìn)速度，要保證肥料的合理施肥量。而肥料箱中的肥料要均勻的輸送至被開耕的土壤底部，所以肥料箱的大小，輸送管以及覆土裝置的設(shè)計也尤為重要。 五 完成本課題需要的工作條件及解決的辦法 完成本課題所必須做的工作有利用學(xué)校圖書館及互聯(lián)網(wǎng)查閱大量資料，了解棗園田間施肥機(jī)的基本性質(zhì)，施肥機(jī)結(jié)構(gòu)、原理等，了解各種類型的棗園田間施肥機(jī)的特點。關(guān)鍵問題可請求老師指導(dǎo)或通過同學(xué)討論，選擇適合棗園田間施肥機(jī)的類型，對擬定的施肥機(jī)進(jìn)行設(shè)計，計算，利用Auto CAD等繪圖軟件繪制出施肥機(jī)的零件圖，裝配圖，反復(fù)對設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行檢驗、校核。 六 工作方案及進(jìn)度計劃 工作方案：設(shè)計總體含括→機(jī)架、發(fā)動機(jī)部分裝置設(shè)計→旋轉(zhuǎn)錐頭→肥料箱、攪拌器→鏈輪→輸料罐以及機(jī)體有機(jī)組合。 進(jìn)度計劃： 第1周—第2周 通過查找文獻(xiàn)資料，了解施肥機(jī)的國內(nèi)外現(xiàn)狀。 第2周—第5周 設(shè)計果園挖穴施肥機(jī)的總體方案。 第6周—第9周 對果園挖穴施肥機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計。 第10周—第12周 撰寫設(shè)計說明書，對部分問題修改、調(diào)整。 第13周—第14周 整理資料準(zhǔn)備答辯。 七 參考文獻(xiàn) [1]袁文勝,金梅,吳崇友,肖體瓊. 國內(nèi)種肥施肥機(jī)械化發(fā)展現(xiàn)狀及思考[J]. 農(nóng)機(jī)化研究,2011,12:1-5. [2]董子安,鄭秀社,陳超燕. 冬棗合理施肥量田間試驗研究[J]. 中國園藝文摘,2012,03:22-23. [3]甘久霖. 冬棗生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)[J]. 農(nóng)民致富之友,2014,14:189-190. [4]張柯柯,盧劍鋒,張富貴. 微耕機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計與動力學(xué)分析[J]. 農(nóng)機(jī)化研究,2012,04:58-61+68. [5]劉翠,張安戰(zhàn),郭天部. 微耕機(jī) 果園的理想機(jī)具[J]. 農(nóng)機(jī)科技推廣,2008,12:50. [6]程紅平,郭金躍. 棗園管理機(jī)械化配套設(shè)備及技術(shù)探析[J]. 農(nóng)機(jī)推廣與安全,2003,05:6-7. [7]劉昭祥. 棗園施肥方法探究[J]. 甘肅農(nóng)業(yè),2013,12:16-17. [8]鐘衛(wèi)東,路奎波. 多功能微耕機(jī)的改造與應(yīng)用[J]. 新農(nóng)業(yè),2013,19:48-50. 學(xué)生簽名 年 月 日 指導(dǎo)教師審閱意見 指導(dǎo)教師簽名 年 月 日 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計答辯塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計答辯果園挖穴施肥機(jī)的設(shè)計學(xué)生姓名：學(xué)生姓名：艾合塔爾江艾合塔爾江.艾爾肯艾爾肯指導(dǎo)老師：賀小偉指導(dǎo)老師：賀小偉答辯時間：答辯時間：2012016 6.0.05 51 12 23 34 4課題研究的目的及意義課題研究的目的及意義課題研究的主要內(nèi)容課題研究的主要內(nèi)容關(guān)鍵部件的設(shè)計關(guān)鍵部件的設(shè)計創(chuàng)新與改進(jìn)創(chuàng)新與改進(jìn)v1 1 課題研究的目的及意義課題研究的目的及意義v 機(jī)械化施肥是提高水果產(chǎn)品的品質(zhì)和產(chǎn)量的一種有效方式，但是由于我國在研究機(jī)械化施肥技術(shù)萬面的起步晚對應(yīng)的研究技術(shù)不成熟，在果園施肥方面采用的最多的還是人工施肥。但因其效率低勞動強(qiáng)度大人工成本高等原因已經(jīng)景/響我國果林行業(yè)的發(fā)展，人們對于機(jī)械化施肥的需求越來越強(qiáng)烈。在這種情況下我國借鑒國外先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗以及結(jié)合本土實際情況研究出了符合我國果林行情的各種施肥機(jī)械。v 但是我國國內(nèi)缺少著機(jī)械化施肥機(jī)械使得很多地區(qū)都無法實現(xiàn)機(jī)械化施肥，而機(jī)械化的顯著優(yōu)點就是對比人工作業(yè)具有更高的效率，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)快速發(fā)展的前提下我國對于施肥的機(jī)械化需求度越來越高而相對應(yīng)的施肥機(jī)械卻有待開發(fā)。特別是針對挖坑機(jī)的研究挖。v2 2 課題研究的主要內(nèi)容課題研究的主要內(nèi)容v 就針對于目前果園挖穴施肥中存在的問題，可以從兩個方面來考慮：第一是依靠園藝技術(shù)來改善種植模式，實現(xiàn)機(jī)具于園藝技術(shù)配套，從而保證機(jī)具順利進(jìn)行果園田間施肥作業(yè)，但就依目前來看，調(diào)整傳統(tǒng)的果園施肥模式是很難實現(xiàn)的；第二是根據(jù)果樹生長情況及營養(yǎng)需求，進(jìn)行挖坑定量施肥，一次性完成挖坑、施肥、覆土工作，有效的提高肥料的利用率和工作效率。v 所以必須根據(jù)我國的實際情況，結(jié)合果樹的營養(yǎng)需求，設(shè)計一個能夠?qū)崿F(xiàn)挖坑、施肥、覆土一體化的果園挖坑施肥機(jī)，并且具備一定的檢測和精確施肥的能力，成為本設(shè)計重點內(nèi)容。2 2.1.1工作原理工作原理v本果園施肥機(jī)主要有齒輪箱總成、傳動軸總成、3點懸掛裝置、覆土裝置、排肥箱、土壤收集器、機(jī)架等部分組成如圖4.工作原理如下所述：v（1）利用拖拉機(jī)的牙也懸掛系統(tǒng)將施肥機(jī)掛在施肥機(jī)后方。v（2）施肥機(jī)的動力由拖拉機(jī)的后動力輸出軸經(jīng)傳動軸總成傳至于齒輪箱。v（3）動力經(jīng)過齒輪箱的減速、換向，作用于豎直方向和水平方向的兩傳動軸，帶動排肥裝置實施肥料添加。v（4）在螺旋鉆頭于土壤接近時電容式接近開關(guān)開始開啟排肥管，螺旋鉆頭開始鉆孔時由其螺旋的提升作用，將土壤和肥料至于土壤收集器內(nèi)混合；在螺旋鉆孔結(jié)束提升過程中，肥料和土壤由土壤收集器置入鉆孔中，并在施肥機(jī)前進(jìn)是由覆土裝置覆土。來實現(xiàn)整機(jī)鉆孔、施肥、覆土一體化要求。2.2.2 2果園田間施肥機(jī)整體結(jié)構(gòu)果園田間施肥機(jī)整體結(jié)構(gòu) 13點懸掛裝置，2齒輪箱總成，3鏈條，4施肥箱，5排肥輪，6覆土裝置，7施肥管，8土壤收集器，9彈簧，10螺旋鉆頭，11機(jī)架，12后動力輸出軸，13從動軸，14后動力輸入軸。v3 3 關(guān)鍵部件的設(shè)計關(guān)鍵部件的設(shè)計3.13.1土壤收集的設(shè)計土壤收集的設(shè)計土壤收集器主要以外套筒、內(nèi)套筒和彈簧構(gòu)成。其外套同和內(nèi)套筒因為要和土壤、肥料相接觸所以采用耐磨性能比較好65Mn 剛。在螺旋鉆頭對土壤開始進(jìn)行鉆孔工作時，土壤收集器的內(nèi)套筒受力向上收縮，通過螺旋鉆的螺旋葉片的提升作用，將土壤提升至搜集器內(nèi)部，隨后土壤與肥料接觸混合并在螺旋鉆提升后隨著土壤收集器向下進(jìn)入鉆孔內(nèi)部。3.23.2挖穴鉆頭的設(shè)計挖穴鉆頭的設(shè)計v3.1.1 螺旋刀片的參數(shù)的選擇v刀片的選擇：選用梯形刀片比較事宜，安裝角度以小于30比較合適。v刀片的厚度/mm：810；v刀刃的厚度/mm：0.20.8；v刀片的材料：65 SiMnRe 鋼或65Mn 剛v刀片的硬度：HRC46HRC60v螺旋鉆頭的外徑是根據(jù)施肥坑洞的直徑確定的，螺旋鉆頭的外徑應(yīng)略微大于施肥坑洞的直徑，而隨著土壤類型的不同其差異也有所不同。3.2.1機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)v 本挖穴施肥機(jī)根據(jù)功能要求采用了兩級齒輪傳動，傳動部分借助于后動力減速器和其3個直傘齒輪構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)圖如圖所示其中，1為后動力傳輸裝置，2為主動齒輪，3從動齒輪為其鏈輪提供動力再由齒輪4為螺旋鉆頭提供動力輸出。根據(jù)螺旋鉆頭的傳動需要的總傳矩，分別設(shè)計了直傘齒輪（2、3、4）其參數(shù)如下 齒輪 2：z1=20，d1=285mm 齒輪 3：z2=25，d2=367mm 齒輪 4：z3=15，d3=285mm 齒輪 1、2、4傳動：模數(shù)m1=6，寬度b1=60v4 4 創(chuàng)新設(shè)計創(chuàng)新設(shè)計 （1）為了使得本果園挖穴施肥機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)挖穴和施肥的一體化，為此設(shè)計了土壤收集器以此來實現(xiàn)土壤和肥料的混合以及施肥。（2）本施肥機(jī)雖然能夠?qū)崿F(xiàn)挖穴施肥的一體化，但并未做到精確施肥，所以采用了電容式接近開關(guān)來檢查螺旋鉆頭與土壤的距離來封閉或開啟施肥管來實現(xiàn)施肥的精確控制。謝謝大家！謝謝大家！誠請各位老師指正！誠請各位老師指正！ 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 16 屆畢業(yè)設(shè)計 果園挖穴施肥機(jī)的設(shè)計 學(xué)生姓名 艾合塔爾江.艾爾肯 學(xué) 號 8031212234 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化與其自動化 班 級 16-2 指導(dǎo)老師 賀小偉 日 期 2016.05 塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院制 前 言 我國是生產(chǎn)水果的大國，無論是在面積上還是在水果產(chǎn)品的產(chǎn)量上都是位居世界第一的。但是由于果園管理和種植技術(shù)的落后使得水果產(chǎn)品的品質(zhì)下降，所以果園施肥技術(shù)和方式就成了提高水果產(chǎn)品的品質(zhì)的一大因素。雖然果園施肥方式呈現(xiàn)多樣化的趨勢，但是果園機(jī)械化施肥卻處于一種比較低下的水平。甚至在一些地方還采用著人工施肥的方式，這樣使得施肥工作繁重、效率低下、而肥料的腐蝕性對人體造成著傷害等，消耗著大量人力物力卻無法達(dá)到提高水果產(chǎn)量和品質(zhì)的提升。所以機(jī)械化施肥和肥料的利用率成了設(shè)計的重點。就此果園定量挖坑施肥機(jī)可以解決，機(jī)械化施肥和提高肥料利用率的難題。 關(guān)鍵詞：果園；挖穴；施肥機(jī) 目 錄 1緒論 3 1.1課題研究的意義 3 1.2國內(nèi)外定量挖坑施肥機(jī)發(fā)展?fàn)顩r 3 1.3國內(nèi)外果園挖坑定量施肥機(jī)存在的問題 4 1.4研究的內(nèi)容和方法 4 1.5預(yù)期目標(biāo) 4 1.6重點研究的關(guān)鍵問題及解決思路 5 1.7工作條件及解決方法 5 2果園挖穴施肥機(jī)的總體設(shè)計 5 2.1果園挖穴施肥機(jī)方案的選擇 5 2.2果園挖穴施肥機(jī)的結(jié)構(gòu) 7 2.3果園挖穴施肥機(jī)的原理 8 3施肥機(jī)主要部件的設(shè)計 8 3.1土壤收集器的設(shè)計 8 3.2螺旋鉆頭的設(shè)計 9 4機(jī)械傳動部分的設(shè)計 10 4.1機(jī)械傳動結(jié)構(gòu) 10 4.2傳動比以及傳動轉(zhuǎn)速的計算 11 5挖穴施肥機(jī)的施肥箱設(shè)計 12 5.1施肥箱 12 5.2排肥輪的設(shè)計與排肥量的計算 12 6果園挖穴施肥機(jī)接近開關(guān)的設(shè)計 13 6.1接近開關(guān)的選擇 13 6.2電容式接近開關(guān)與其定量施肥的原理 15 7軸的校核 16 7.1主動軸的校核 16 總 結(jié) 18 致 謝 19 參考文獻(xiàn) 20 1緒論 1.1課題研究的意義 機(jī)械化施肥是提高水果產(chǎn)品的品質(zhì)和產(chǎn)量的一種有效方式，但是由于我國在研究機(jī)械化施肥技術(shù)萬面的起步晚對應(yīng)的研究技術(shù)不成熟，在果園施肥方面采用的最多的還是人工施肥。但因其效率低勞動強(qiáng)度大人工成本高等原因已經(jīng)影響到了我國果林行業(yè)的發(fā)展，人們對于機(jī)械化施肥的需求越來越強(qiáng)烈。在這種情況下我國借鑒國外先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗以及結(jié)合本土實際情況研究出了符合我國果林行情的各種施肥機(jī)械。 但是我國國內(nèi)缺少著機(jī)械化施肥機(jī)械使得很多地區(qū)都無法實現(xiàn)機(jī)械化施肥，而機(jī)械化的顯著優(yōu)點就是對比人工作業(yè)具有更高的效率，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)快速發(fā)展的前提下我國對于施肥的機(jī)械化需求度越來越高而相對應(yīng)的施肥機(jī)械卻有待開發(fā)。特別是針對挖坑機(jī)的研究挖。 挖坑機(jī)的作用是開挖施肥坑洞，我國在果園施肥主要是先使用挖坑機(jī)進(jìn)行開挖坑洞然后再人工進(jìn)行施肥及土壤回填。我國針對挖坑機(jī)的研究開發(fā)晚于國外，現(xiàn)在我國使用的挖坑機(jī)雖都能針對不同環(huán)境進(jìn)行挖坑，可是功能單一挖坑之后就閑置無法滿足機(jī)械化施肥作業(yè)的需求。 雖然現(xiàn)在國內(nèi)對于果園機(jī)械化方面的扶持力度不斷增加，但我國在果園機(jī)械化施肥技術(shù)及機(jī)械上還存在許多問題。特別是近幾年國內(nèi)果園種植的面積不斷增大如何因地制宜的選擇施肥肥料、施肥量、施肥間隔都是我國需要深入研究的問題。而針對施肥機(jī)械的研究應(yīng)該從挖溝、精量施肥、覆土、壓埋的多功能一體化的機(jī)械施肥機(jī)開發(fā)為主。所以設(shè)計此類的施肥機(jī)械成為了不可避免的選擇。 1.2國內(nèi)外定量挖坑施肥機(jī)發(fā)展?fàn)顩r 1.2.1國外定量挖坑施肥機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 國外很早就開始了對于定量施肥機(jī)等精確農(nóng)業(yè)技術(shù)的研究和發(fā)展，早在80年代末美國的土壤研究專家們就已經(jīng)提出了精確農(nóng)業(yè)這個概念。一直到現(xiàn)在精確農(nóng)業(yè)在全世界廣泛發(fā)展。精確農(nóng)業(yè)追求的就是在追求農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益提高的同時減少農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的污染。而日本在于定量施肥機(jī)械等精確農(nóng)業(yè)的進(jìn)展也是相當(dāng)快的，而其生產(chǎn)的自走式高性能挖坑整地一體化施肥機(jī)采用柴油機(jī)作為動力，行走裝置輪胎外還配備有行走腳，一般用輪胎行駛，坡地高時用行走腳行走。而英國生產(chǎn)的05H8300型號的掛式挖坑機(jī)械和美國的懸掛式挖坑機(jī)，鉆頭之間可以調(diào)節(jié)距離，工作效率高。 1.2.2國內(nèi)定量挖坑施肥機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 我國對于精確農(nóng)業(yè)的思想也已經(jīng)逐步被社會所接受，并將一部分的研究成果應(yīng)用在了實際中。就精確農(nóng)業(yè)而講目前我國比較有代表性的研究機(jī)構(gòu)有：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)精細(xì)農(nóng)業(yè)研究中心，北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心，上海精確農(nóng)業(yè)公司，浙江大學(xué)精確農(nóng)業(yè)研究中心，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)和吉林大學(xué)精確農(nóng)業(yè)研究中心等。吉林大學(xué)馬成林教授作為精確農(nóng)業(yè)學(xué)科帶頭人開辟了精確農(nóng)業(yè)研究的新方向，他已經(jīng)完成了國家“九五”攻關(guān)項目“變量深施肥機(jī)的研制”和吉林省科委項目“精確農(nóng)業(yè)自動變量施肥技術(shù)的研究”，對如何實施精確農(nóng)業(yè)自動變量施肥技術(shù)進(jìn)行了深入地探討，提出了分步實施“精確農(nóng)業(yè)”的設(shè)想：第一步進(jìn)行手控變量投入；第二步采用智能化機(jī)具進(jìn)行全自動變量投入。吉林大學(xué)為了適第一步手控變量投入技術(shù)的應(yīng)用，已完成了“手動變量深施肥機(jī)”的研究開發(fā)。目前正在吉林省榆樹市進(jìn)行“機(jī)械化精確施肥技術(shù)示范”，已開始第二步“精確農(nóng)業(yè)”研究示范應(yīng)用。 1.3國內(nèi)外果園挖坑定量施肥機(jī)存在的問題 目前，我國使用的施肥機(jī)也只能完成機(jī)械鉆孔和人工輔助施肥，施肥量不能實現(xiàn)精密控制，而且作業(yè)成本高，生產(chǎn)率低下，勞動強(qiáng)度高。相比之下外國的施肥機(jī)械采用了電子、液壓、計算機(jī)等新型技術(shù)進(jìn)行自動化控制來提高作業(yè)質(zhì)量，實現(xiàn)精量施肥，但是其機(jī)械成本高，一次性投入較大，且于我國傳統(tǒng)的果園種植模式也并不匹配，不利于機(jī)具的的通過作業(yè)。 1.4研究的內(nèi)容和方法 就針對于目前果園挖坑施肥中存在的問題，可以從兩個方面來考慮：第一是依靠園藝技術(shù)來改善種植模式，實現(xiàn)機(jī)具于園藝技術(shù)配套，從而保證機(jī)具順利進(jìn)行果園田間施肥作業(yè)，但就依目前來看，調(diào)整傳統(tǒng)的果園施肥模式是很難實現(xiàn)的；第二是根據(jù)果樹生長情況及營養(yǎng)需求，進(jìn)行挖坑定量施肥，一次性完成挖坑、施肥、覆土工作，有效的提高肥料的利用率和工作效率。 所以必須根據(jù)我國的實際情況，結(jié)合果樹的營養(yǎng)需求，設(shè)計一個能夠?qū)崿F(xiàn)挖坑、施肥、覆土一體化的果園挖坑施肥機(jī)，并且具備一定的檢測和精確施肥的能力，成為本設(shè)計重點內(nèi)容。 1.5預(yù)期目標(biāo) （1）果園挖坑施肥機(jī)作業(yè)方便，結(jié)構(gòu)簡單，通用性好，噪音小，使用壽命長。 （2）施肥機(jī)施肥效率高、能實現(xiàn)精密施肥、并有一定覆土能力。 （3）可以在田間、果樹林上作業(yè)，人工勞動量少，同時動力上要消耗少。 （4）制造價格便宜，容易普及，能滿足果園農(nóng)戶的使用的要求。 1.6重點研究的關(guān)鍵問題及解決思路 該果園定量施肥機(jī)的主要動力源是由拖拉機(jī)的后動力輸出來實現(xiàn)動力提供的，并由齒輪的傳動作用傳動給各個工作部件，實現(xiàn)挖坑、施肥、和覆土。在施肥過程中由電渦式接近開關(guān)實現(xiàn)施肥量的精確控制。 （1）選擇合適動力傳遞方式，設(shè)計工作裝置和傳動裝置。 （2）運用Auto CAD軟件，繪制二維零件圖和裝配圖。 （3）利用有限元分析和Solidworks進(jìn)行虛擬樣機(jī)設(shè)計，完成整機(jī)各零部件的三維建模。 1.7工作條件及解決方法 塔里木大學(xué)位于南疆中心位置，校內(nèi)有實習(xí)工廠、土槽實驗室、農(nóng)業(yè)工程重點實驗室等，設(shè)計條件較好，為項目開展提供了場地和基本條件。校內(nèi)擁有優(yōu)良的硬件環(huán)境，機(jī)械電氣化工程學(xué)院擁有先進(jìn)的實驗設(shè)備和機(jī)械加工制造設(shè)備，并且?guī)熧Y力量雄厚，完全可以滿足果園挖穴施肥機(jī)的工作條件 2果園挖穴施肥機(jī)的總體設(shè)計 2.1果園挖穴施肥機(jī)方案的選擇 2.1.1果園挖穴施肥機(jī)的幾種樣式 目前，在果園施肥工作和過程中，多數(shù)果園農(nóng)戶仍采用傳統(tǒng)的人工挖溝或挖穴撒肥的方式，該方法的肥料利用率低，大大增加了果農(nóng)的工作強(qiáng)度。相比開溝施肥等其他的施肥方式來講，挖穴施肥減少了對果樹根部的傷害、有利于肥料的持續(xù)性吸收，更加節(jié)約能耗。 圖片2-1中所展示的是一種小型手提式果園挖穴施肥機(jī)，此類施肥機(jī)已被多數(shù)果農(nóng)采用，得到了一定程度的推廣。這種挖穴機(jī)采用的是一汽油機(jī)作為動力，動力強(qiáng)勁，由單人或是雙人手提操作，方便使用效率又高，而且可以根據(jù)果園的需要來跟換不同的鉆頭。實用、方便，但是挖穴工作結(jié)束以后要使用人力來將液體或固體肥料填埋到坑穴中，比較適合于拖拉機(jī)無法通過的地形復(fù)雜的山地、丘陵等地區(qū)。 圖2-1 手提式挖穴施肥機(jī) 圖片2-2所展示的是懸掛挖穴式施肥機(jī)，廣泛用于果樹的挖穴施肥作業(yè)，也可以用于獨立的挖穴作業(yè)。其挖穴機(jī)設(shè)置在機(jī)架的后端，拖拉機(jī)設(shè)置在機(jī)架的后部，但其施肥工作需要人工操作，所以雖然提高了施肥作業(yè)效率但是肥料利用率卻低下。 圖2-2 懸掛式挖穴施肥機(jī) 圖片2-3為山東農(nóng)業(yè)大學(xué)韓大勇等人根據(jù)果樹標(biāo)準(zhǔn)化施肥技術(shù)的要求，研制設(shè)計的一種自走式施肥機(jī)，該施肥機(jī)由發(fā)動機(jī)驅(qū)動液壓泵供油，電磁閥控制馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，帶動鉆頭轉(zhuǎn)動，另外一個電磁閥控制升降液壓缸，帶動鉆頭由上往下進(jìn)行鉆孔作業(yè)，挖出的土壤搜集器，由單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)來驅(qū)動排肥器工作，實現(xiàn)定量施肥。 圖2-3 自走式施肥機(jī) 2.1.2果園挖穴施肥機(jī)方案的制定 為了實現(xiàn)預(yù)定功能制定了一個方案： 使用已拖拉機(jī)為輸出動力源的挖穴施肥機(jī)，施肥機(jī)鉆頭轉(zhuǎn)速由拖拉機(jī)馬力和減速器的減速作用來確定，并采用土壤收集器來進(jìn)行土壤的混合和施肥。為滿足定量施肥的要求，利用電容式接近開關(guān)來檢查于土壤的距離來封閉或是開啟施肥管來控制施肥量。 2.2果園挖穴施肥機(jī)的結(jié)構(gòu) 果園挖穴施肥機(jī)主要由，機(jī)架、施肥箱、后動力輸出軸、齒輪箱總成、土壤收集器等構(gòu)成。本機(jī)能在果園施肥作業(yè)中實現(xiàn)挖穴、施肥、覆土作業(yè)，大幅度減少勞動力，提高肥料利用率。比較使用果樹農(nóng)戶的需要。 1 3點懸掛裝置、 2 機(jī)架、 3 鏈條、 4 施肥箱、 5 排肥輪、 6 覆土裝置 、7 排肥管、8 土壤收集器、 9 彈簧、 10 挖穴鉆頭、 11 齒輪箱總成、 12 主動軸、 13 從動軸、 14 后動力輸出軸。 圖2-4 果園挖穴機(jī)結(jié)構(gòu)圖 2.3果園挖穴施肥機(jī)的原理 本果園施肥機(jī)主要有齒輪箱總成、傳動箱總成、3點懸掛裝置、覆土裝置、排肥箱、土壤收集器、機(jī)架等部分組成如圖4.工作原理如下所述： （1）利用拖拉機(jī)的牙也懸掛系統(tǒng)將施肥機(jī)掛在施肥機(jī)后方。 （2）施肥機(jī)的動力由拖拉機(jī)的后動力輸出軸經(jīng)傳動軸總成傳至于齒輪箱。 （3）動力經(jīng)過齒輪箱的減速、換向，作用于豎直方向和水平方向的兩傳動軸，帶動排肥裝置實施肥料添加。 （4）在螺旋鉆頭于土壤接近時電容式接近開關(guān)開始開啟排肥管，螺旋鉆頭開始鉆孔時由其螺旋的提升作用，將土壤和肥料至于土壤收集器內(nèi)混合；在螺旋鉆孔結(jié)束提升過程中，肥料和土壤由土壤收集器置入鉆孔中，并在施肥機(jī)前進(jìn)是由覆土裝置覆土。來實現(xiàn)整機(jī)鉆孔、施肥、覆土一體化要求。 3施肥機(jī)主要部件的設(shè)計 3.1土壤收集器的設(shè)計 土壤收集器主要以外套筒、內(nèi)套筒和彈簧構(gòu)成。其外套同和內(nèi)套筒因為要和土壤、肥料相接觸所以采用耐磨性能比較好65Mn 剛。在螺旋鉆頭對土壤開始進(jìn)行鉆孔工作時，土壤收集器的內(nèi)套筒受力向上收縮，通過螺旋鉆的螺旋葉片的提升作用，將土壤提升至搜集器內(nèi)部，隨后土壤與肥料接觸混合并在螺旋鉆提升后隨著土壤收集器向下進(jìn)入鉆孔內(nèi)部，其結(jié)構(gòu)圖如下3-1所示。 圖3-1 土壤收集器結(jié)構(gòu)圖 3.2螺旋鉆頭的設(shè)計 3.1.1 螺旋刀片的參數(shù)的選擇 刀片的選擇：選用梯形刀片比較事宜，安裝角度以小于30°比較合適。 刀片的厚度/mm：8~10； 刀刃的厚度/mm：0.2~0.8； 刀片的材料：65 SiMnRe 鋼或65Mn 剛 刀片的硬度：HRC46~HRC60 3.1.2 螺旋鉆頭的外徑 螺旋鉆頭的外徑是根據(jù)施肥坑洞的直徑確定的，螺旋鉆頭的外徑應(yīng)略微大于施肥坑洞的直徑，而隨著土壤類型的不同其差異也有所不同。所以其螺旋鉆的外徑可以以下面的公式確定； D=0.92~0.98D0 （3-1） 其中，D為螺旋鉆頭的外徑；D0為施肥坑洞的直徑，取0.38m。將數(shù)據(jù)代入式子（1），得出 D=0.349~0.372m 根據(jù)果園挖穴施肥機(jī)的工作要去，固取D=0.36m。 3.1.3 螺旋鉆頭的長度的確定 一般的螺旋鉆頭的長度H應(yīng)不小于坑深H0，即H≥H0；該施肥機(jī)的挖穴深度H0=0.30m，故取=0.30m。 挖穴鉆頭的螺旋升角α，有 α<90°-（ρ1+ρ2） （3-2） 其中，ρ1為土壤對于剛的摩擦角，取30°；ρ2為土壤之間的摩擦角，取40° 把以上的數(shù)據(jù)都代入式子（2）中，得到 α<90°-（30°+40°），得到α<20° 根據(jù)我國國內(nèi)挖穴用的螺旋鉆的實驗要求，α=（15°~22°），因此該設(shè)計中取α=16° 。 螺旋鉆頭的導(dǎo)程h。有公式為 h=πDtanα=0.18m （3-3） 所以螺旋鉆頭的設(shè)計為 圖3-2 螺旋鉆頭圖 4機(jī)械傳動部分的設(shè)計 4.1機(jī)械傳動結(jié)構(gòu) 本挖穴施肥機(jī)根據(jù)功能要求采用了兩級齒輪傳動，傳動部分借助于后動力減速器和其3個直傘齒輪構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)圖如圖4-1所示 圖4-1 機(jī)械傳動部分結(jié)構(gòu)圖 其中，1為后動力傳輸裝置， 2為主動齒輪，3從動齒輪為其鏈輪和螺旋鉆頭提供動力輸出。 根據(jù)螺旋鉆頭的傳動需要的總傳矩，分別設(shè)計了直傘齒輪（2、3、4）其參數(shù)如下 齒輪 2：z1=20，d1=285mm 齒輪 3：z2=25，d2=367mm 齒輪 4：z3=15，d3=285mm 齒輪 1、2、4傳動：模數(shù)m1=6，寬度b1=60 4.2傳動比以及傳動轉(zhuǎn)速的計算 本施肥機(jī)采用的是以拖拉機(jī)后動力輸出軸為傳動提供動力，如果采用東風(fēng)904農(nóng)用拖拉機(jī)為動力源其傳輸轉(zhuǎn)速為540（r/min）。已知傳動公式為； i=z1z2=D2D1 （4-2） 本施肥機(jī)后動力輸出裝置是采用傳動比1:1減速來輸出的動力經(jīng)過齒輪1和各個齒輪減速來改變轉(zhuǎn)速，已知齒輪2的齒數(shù)為20齒輪3為25其傳動比為； i=2025=0.8 其于螺旋鉆頭的齒輪之間的傳動比為； i=2515=1.6 求出其傳動比后計算其轉(zhuǎn)速，其公式為； n1=i×n0 其中n0為東風(fēng)904農(nóng)用拖拉機(jī)轉(zhuǎn)速540（r/min），n1為從動齒輪轉(zhuǎn)速 n1=0.8×540=432（r/min） 在算出螺旋鉆孔的速度，將n0=432，i=1.6 代入得到 n1=1.6×432=691（r/min） 為后續(xù)計算排肥量方便，將大鏈輪和小鏈輪傳動比和轉(zhuǎn)速計算出來，所以將z1為27、z2為13得到傳動比為 i=2713=2 計算出小鏈輪轉(zhuǎn)速為 n1=2×432=864（r/min） 5挖穴施肥機(jī)的施肥箱設(shè)計 5.1施肥箱 施肥箱為整體式焊接結(jié)構(gòu)，采用單一的排種口，箱體采用了厚度為1mm的鐵板，采用等腰梯形結(jié)構(gòu)，箱體沒有死角，使肥料的殘余量少，有利于肥料進(jìn)入排肥輪中。 根據(jù)施肥裝置的通用尺寸參數(shù)，并結(jié)合果園施肥機(jī)的設(shè)計要求，確定了如下尺寸： 施肥箱的開口出寬度為度a1=600mm；施肥箱下底的寬度為b1=500mm；施肥箱高度h=600mm；工作幅度l=300mm；排肥箱容積為V=ha+bl2=98L。 排肥口尺寸設(shè)置為：長a2=100mm；b2=50mm。 5.2排肥輪的設(shè)計與排肥量的計算 排肥輪應(yīng)便于制造和清理，并且能使化肥均勻地落到筒底的輸送管道中。為了充分利用重力輸送化肥，排肥元件置于排肥器的下部，使排肥性能不受箱內(nèi)化肥充滿程度以及地面斜度和沖擊力的影響。本施肥機(jī)械要求排肥量在5~90kg之間，因此選用外槽星輪式排肥裝置，星輪每轉(zhuǎn)排肥量q為： q=aFZσ+hr1000 （5-1） 式子中 F-排肥輪每單個齒槽面積（cm2），R=5cm，F(xiàn)=πR22=39.25； δ0-排肥輪每個齒厚（cm），取δ0=0.5； h-活門的開度（cm），即活門至星輪最下端的距離，取h=20； α-肥料充滿系數(shù)，決定于肥料物理狀態(tài)、濕度和其流動性，一般取α=0.7； Z-排肥輪輪齒的槽數(shù)，取Z=10； r-排肥單位容積質(zhì)量（gL），取r=1500。 將以上所示的各個參數(shù)帶入式子（1），得星輪每轉(zhuǎn)排肥料量q為 q=8.4kg 根據(jù)已知條件，可以按照下列公式計算出施肥機(jī)每公頃排肥量Q，即； Q=15mnq1000δ （5-1） 式子中，m為排肥器數(shù)量，取m=1；n為排肥器轉(zhuǎn)動速（rmin），n=864；δ為排肥輪損失率（%）取δ=30。 將各個參數(shù)代入式（2），得每公頃排肥量Q為 Q=362kg 每個鉆孔內(nèi)應(yīng)排出的化肥量q0為 q0=Qj 其中，j為每公頃果園內(nèi)的果樹株數(shù)，設(shè)取為j=500。則 q0=0.72kg 所以每株果樹的施肥量約為0.5kg。 6果園挖穴施肥機(jī)接近開關(guān)的設(shè)計 6.1接近開關(guān)的選擇 接近開關(guān)是一中無需要與運動部件進(jìn)行機(jī)械直接的接觸而可以操作的位置開關(guān)，當(dāng)物體接近開關(guān)的感應(yīng)面到動作距離的時候，不需要機(jī)械接觸及施加任何壓力即可使開關(guān)動作，從而使驅(qū)動直流電器或給計算機(jī)（plc)裝置提供控制指令。接近開關(guān)是種開關(guān)型傳感器（即無觸點開關(guān)），它既有行程開關(guān)、微動開關(guān)的特性，同時具有傳感性能，且動作可靠強(qiáng)，性能穩(wěn)定，頻率響應(yīng)快，應(yīng)用壽命長，抗干擾能力強(qiáng)等、并具有防水、防震、耐腐蝕等特點。產(chǎn)品有電感式、電容式、霍爾式、交、直流型。 接近開關(guān)又稱是無觸點式接近開關(guān)，是理想的電子開關(guān)量的傳感器。當(dāng)金屬檢測體接近開關(guān)的感應(yīng)區(qū)域時候，開關(guān)就能無接觸，無壓力、無火花、迅速發(fā)出電氣指令，準(zhǔn)確反應(yīng)出運動機(jī)構(gòu)的位置和行程，即使用于一般的行程控制，其定位精度、操作頻率、使用壽命、安裝調(diào)整的方便性和對惡劣環(huán)境的適用能力上，是一般機(jī)械式行程開關(guān)所不能相比較的。它廣泛地應(yīng)用于機(jī)床、冶金、化工、輕紡和印刷等行業(yè)。在自動控制系統(tǒng)中可作為限位、計數(shù)、定位控制和其自動保護(hù)環(huán)節(jié)等。 而接近開關(guān)的種類和原理分別有； 電容式接近開關(guān) 圖6-1 為電容式接近開關(guān) 這種開關(guān)的測量通常是構(gòu)成電容器的一個極板，而另一個極板是開關(guān)的外殼。這個外殼在測量過程中通常是接地或與設(shè)備的機(jī)殼相連接。當(dāng)有物體移向接近開關(guān)時，不論它是否為導(dǎo)體，由于它的接近，總要使電容的介電常數(shù)發(fā)生變化，從而使電容量發(fā)生變化，使得和測量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化，由此便可控制開關(guān)的接通或斷開。這種接近開關(guān)檢測的對象，不限于導(dǎo)體，可以絕緣的液體或粉狀物等。 霍爾接近開關(guān) 圖6-2 霍爾接近開關(guān) 霍爾元件是一種磁敏元件。利用霍爾元件做成的開關(guān)，叫做霍爾開關(guān)。當(dāng)磁性物件移近霍爾開關(guān)時，開關(guān)檢測面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應(yīng)而使開關(guān)內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化，由此識別附近有磁性物體存在，進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)的檢測對象必須是磁性物體。 光電式接近開關(guān) 圖6-3 光電式接近開關(guān) 利用光電效應(yīng)做成的開關(guān)叫光電開關(guān)。將發(fā)光器件與光電器件按一定方向裝在同一個檢測頭內(nèi)。當(dāng)有反光面（被檢測物體）接近時，光電器件接收到反射光后便在信號輸出，由此便可“感知”有物體接近。 而本施肥機(jī)才用在接近開關(guān)與地面的距離來控制施肥管封閉與開啟，所以只有電容式接近開關(guān)比較合適于本施肥機(jī)的要求，故選擇電容式接近開過作為感應(yīng)和開關(guān)裝置。 6.2電容式接近開關(guān)與其定量施肥的原理 電容式接近開關(guān)屬于一種具有開關(guān)量輸出的位置傳感器,它是由兩個同軸金屬電極構(gòu)成，很象“打開的”電容器電極，該兩個電極構(gòu)成一個電容，串聯(lián)在RC振蕩的回路內(nèi)。電源接通時，RC振蕩器不振蕩，當(dāng)一個目標(biāo)朝著電容器的電極靠近時，電容器的容量增加，使振蕩器開始振蕩，通過后級電路的處理，將停振和振蕩兩種信號轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號，從而起到了檢測有無物體存在的目的。該傳感器能檢測金屬物體，也能檢測非金屬物體，對金屬物體可以獲得最大的動作距離，對非金屬物體動作距離決定于材料的介電系數(shù)，介電系數(shù)變得越大，可獲得的動作距離越大。大多數(shù)的電容式接近開關(guān)都有一個多圈的螺旋電位器，用于開關(guān)距離的調(diào)整，其部分材料的介電常數(shù)如圖； 圖6-4 部分材料的介電常數(shù) 本果園施肥機(jī)其在挖穴過程中利用施肥機(jī)與地面距離的變化來實現(xiàn)感應(yīng)器感應(yīng)地面來實現(xiàn)，肥料的定量施肥的。但其中重點在于感應(yīng)器與地面達(dá)到多少距離時施肥，本果園施肥機(jī)螺旋鉆頭與地面開始接觸到開始鉆孔時施肥管開啟使肥料進(jìn)入土壤收集器來與土壤混合為宜，所以根據(jù)材料介電常數(shù)來確定電容式接近開關(guān)于地面距離為15cm時施肥比較時候于本施肥機(jī)，也合理于傳感器的感應(yīng)范圍。 7軸的校核 7.1傳動軸的校核 軸的校核是選擇軸和其強(qiáng)度計算的重要已經(jīng)，計算其扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。 圖7-1 主動軸的結(jié)構(gòu)視圖 選用45#調(diào)制，硬度為217~255HBS 軸的直徑約為d=36mm 轉(zhuǎn)速為n1=540 根據(jù)軸直徑公式得出其扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度 WT=πd316=0.2d3=9331 mm2 (7-1) 7.1.2軸長支反力 根據(jù)軸承支反力的作用點以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立力學(xué)模型。 水平面的支反力：RA=RB=Ft/2 =1606.43 N 垂直面的支反力：由于選用深溝球軸承則Fa=0 那么RA’=RB’ =Fr×65.5/131=584.695 N 畫彎矩圖 主動軸剖面處的彎矩： 水平面的彎矩：MC=RA×65.5×0.001=105.221 Nm 垂直面的彎矩：MC1’= MC2’=RA’×65.5×0.001=38.297 Nm 合成彎矩： (7-2) 畫轉(zhuǎn)矩圖： T= Ft×d1/2=3212.86×70/2×0.001=112.45 Nm 畫當(dāng)量彎矩圖 因為是單向回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)，α=0.6 可得右起第三段剖面C處的當(dāng)量彎矩： (7-3) 7.1.3判斷危險截面并驗算強(qiáng)度 右起第三段剖面C處當(dāng)量彎矩最大，而其直徑與相鄰段相差不大，所以剖面C為危險截面。 已知MeC2=130.34Nm ,由課本表13-1有: ［σ-1］=60Mpa 則： σe= MeC2/W= MeC2/(0.1·D43) =130.34×1000/(0.1×553)=7.8 Nm<［σ-1］ 右起第一段D處雖僅受轉(zhuǎn)矩但其直徑較小，故該面也為危險截面： (7-4) σe= MD/W= MD/(0.1·D13) =67.47×1000/(0.1×303)=34.99 Nm<［σ-1］ 所以確定的尺寸是安全的 。 總 結(jié) 此次設(shè)計的任務(wù)是完成果園挖穴施肥機(jī)的設(shè)計。這是我們在大學(xué)期間所進(jìn)行的一次非常全面的設(shè)計，為自己在大學(xué)四年所學(xué)習(xí)知識的全面總結(jié)和鞏固，使我們初步了解和掌握做設(shè)計的基本步驟、基本方法，通過本環(huán)節(jié)把我們在大學(xué)期間所學(xué)課程中所獲得的理論知識在設(shè)計實踐中加以綜合和運用，把大學(xué)四年以來來所學(xué)的知識貫穿起來，使理論知識和生產(chǎn)實踐密切的結(jié)合起來，為我將來的實際工作打下了堅實的基礎(chǔ)。 這是一個非常全面而系統(tǒng)的設(shè)計題目，非常鍛煉人。從方案的論證到最終的設(shè)計，涉及的領(lǐng)域包括：機(jī)械制圖，機(jī)械原理，工程材料，機(jī)械設(shè)計等等。通過設(shè)計實踐，提高我計算、制圖能力；使我們能熟練地應(yīng)用有關(guān)參考資料、計算圖表、手冊、圖集、規(guī)范，熟悉有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)械方面知識得到系統(tǒng)的鞏固和提升。在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計的同時，我還學(xué)到了許多新的知識，如Solidworks，CAD2008的使用和WORD、POWERPOINT等軟件的應(yīng)用。 我深刻的認(rèn)識到，要想成為一名合格的工程設(shè)計人員只是掌握本專業(yè)的知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，應(yīng)該具有更加淵博的知識，如應(yīng)該對計算機(jī)應(yīng)用，農(nóng)產(chǎn)品的特性，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀等各個方面能力進(jìn)行加強(qiáng)。 在設(shè)計過程中也曾遇到很多的問題，但通過查閱相關(guān)的書籍、手冊以及老師的精心指導(dǎo)，都得到了解決，設(shè)計過程基本順利完成。 致 謝 畢業(yè)在即，四年的大學(xué)生活已接近尾聲，經(jīng)過三個多月的不斷努力，在賀小偉老師的悉心指導(dǎo)下，設(shè)計任務(wù)基本完成了。在撰寫論文期間，我要衷心的感謝我的指導(dǎo)老師賀小偉，從設(shè)計的選題、實施到撰寫、修改和定稿，賀小偉均傾注了大量的心血。導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)、熱忱鼓勵不僅使我樹立了深遠(yuǎn)的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處事的道理。還有，導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實無華、平易近人的人格魅力將使我終生受益。同時我還要感謝大學(xué)期間各位任課老師在學(xué)習(xí)上給予我的指導(dǎo)和幫助，感謝他們四年來的辛勤栽培，他們的關(guān)懷和熏陶讓我在這四年里收獲頗豐。 最后，也感謝和我一起學(xué)習(xí)的同窗朋友，他們給了我無數(shù)的關(guān)心和鼓勵，也讓我的大學(xué)生活充滿了溫暖和歡樂，感謝他們的陪伴與幫助，愿我們以后的人生都可以充實、多彩與快樂！ 參考文獻(xiàn) [1]張洪,張學(xué)軍,鄢金山,史增錄,牟國良,于蒙杰. 密植果園挖穴施肥機(jī)挖穴鉆頭的設(shè)計及試驗研究[J]. 農(nóng)業(yè)科技與裝備,2013,02:39-41. [2]張靜,楊宛章. 果園挖穴施肥機(jī)的現(xiàn)狀分析與探討[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備,2013,02:69-72. [3]郭偉,凌芝,何增富. 一種間歇式穴施肥機(jī)構(gòu)的研制[J]. 農(nóng)業(yè)裝備技術(shù),2014,01:19-21. [4]連瀟,徐萬鵬. 一種果園追肥器的設(shè)計[J]. 隴東學(xué)院學(xué)報,2014,03:29-31. [5]蘇子昊,蘭峰,黎子明,謝舒,李奇. 國內(nèi)外果園開溝施肥機(jī)械現(xiàn)狀分析[J]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械,2014,15:134-137. [6]蘇子昊,蘭峰,黎子明,謝舒,李奇. 果園定向施肥機(jī)施肥系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計[J]. 農(nóng)業(yè)工程,2014,04:116-119+124. [7]王先進(jìn). 果園機(jī)械化施肥技術(shù)應(yīng)用與探討[J]. 中國農(nóng)業(yè)信息,2014,17:59. [8]韓大勇. 果樹挖坑定量施肥機(jī)的研制[D].山東農(nóng)業(yè)大學(xué),2011. [9]汪官健,趙衛(wèi)林,吳永林,郜寧. 多功能果樹開溝施肥機(jī)的研制[J]. 農(nóng)機(jī)化,2011,06:26-27. [10]張涵,周嶺,丁羽,李平,張有強(qiáng),孟煒. 果園固態(tài)有機(jī)肥施肥機(jī)的絞龍設(shè)計[J]. 中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報,2016,01:69-72. [11]韓冰,劉斐,慕軍營,馬陽. 一種果園挖坑施肥機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計[J]. 農(nóng)機(jī)化研究,2015,03:123-125+129. [12]羅進(jìn)軍,湯智輝,何義川,孟祥金,屈年巍. 紅棗開溝施肥機(jī)的試驗研究[J]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械,2015,11:122-123. [13]張俊寧. 精準(zhǔn)施肥技術(shù)現(xiàn)狀及挑戰(zhàn)[J]. 高科技與產(chǎn)業(yè)化,2015,07:64-68. [14]王金武,紀(jì)文義,馮金龍,王金峰. 液態(tài)施肥機(jī)的設(shè)計與試驗研究[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2008,06:157-159. [15]李潔,吳明亮,湯遠(yuǎn)菊,龔昕. 有機(jī)肥施肥機(jī)械的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2013,S1:97-100.