水稻工廠化育秧流水線的播土器設(shè)計(jì)

摘要PAGEI水稻工廠化育秧流水線的播土器設(shè)計(jì)摘要水稻工廠化育秧技術(shù)是我國(guó)水稻栽培技術(shù)的發(fā)展方向，而研究設(shè)計(jì)育秧設(shè)備，是推進(jìn)該技術(shù)不斷發(fā)展的技術(shù)措施之一。工廠化育秧包括播土、播種、覆土、灑水等主要生產(chǎn)過(guò)程，通常認(rèn)為播種作業(yè)是非常重要的過(guò)程，但是，播土作業(yè)同樣是育秧過(guò)程中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，由于傳統(tǒng)的育秧過(guò)程中每穴種子數(shù)多，對(duì)播土與覆土要求不十分嚴(yán)格，隨著超級(jí)稻育秧技術(shù)興起，每穴種子數(shù)減少，播種精度提高，對(duì)播/覆土要求十分嚴(yán)格，如播土厚度不均勻?qū)⒂绊懹碣|(zhì)量。本文簡(jiǎn)要的介紹了國(guó)內(nèi)外的育秧技術(shù)的發(fā)展情況和國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的播土裝置的構(gòu)造優(yōu)缺點(diǎn)，分析并提出現(xiàn)有播土裝置的缺陷，設(shè)計(jì)出新型播土裝置，并對(duì)此進(jìn)行了全面的理論分析與研究。本文的研究結(jié)論如下：1）系統(tǒng)地介紹了我國(guó)現(xiàn)有播、覆土裝置的研究現(xiàn)狀，詳細(xì)的分析了它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和不足，在此基礎(chǔ)之上，研制出一種排土穩(wěn)定均勻的播土裝置，選取V形推土片大直徑滾筒作為排土部分的關(guān)鍵部件。2）確定了V形推土片大直徑滾筒播土裝置的滾筒結(jié)構(gòu)參數(shù)、V形推土片的結(jié)構(gòu)參數(shù)和分布情況。利用土壤與鋼的摩擦角和摩擦系數(shù)，確定了土箱排土口位置、導(dǎo)流板與水平面的夾角γ和擋土板的結(jié)構(gòu)、位置參數(shù)。從理論上建立了滾筒轉(zhuǎn)速與生產(chǎn)率、播土厚度、V形推土片寬度時(shí)間的數(shù)學(xué)模型，建立了排土量與滾筒轉(zhuǎn)速、V形推土片參數(shù)之間的數(shù)學(xué)模型。利用CATIA軟件裝配模塊建立了播土裝置的3D模型。關(guān)鍵詞：水稻；秧盤育秧；播土裝置；工廠化育秧AbstractPAGEPAGEIIIDesignofSpreadingSoilDeviceforFactorRiceSeedling-NurseryAbstractThetechnologyofFactorySeedling-nurseryisthedevelopmentdirectionofthepaddycultivatingtechnologyinourcountry,toresearchanddesigntheseedling-nurserydeviceisoneofthemostimportantmethodstoimpeltheseedling-nurserytechnologytodevelopunceasingly.FactorySeedling-nurseryismadeupoffourprocesseswhichareSoil-spread,Precisionseeding,Soil-coverandWaterspray.Intheusuallyopinion,themostimportantprocessisthePrecisionseeding,buttheprocessofsoil-spreadisalsoessentialtotheseedling-nursery.Withthedevelopmentofthetechnologyofsuperpaddyseedling-nursery,thenumberoftheseedsinperholeisdecreasedandtheseedingprecisionisenhanced,soitismuchstricttotheprocessesofSoil-spreadandSoil-cover,thequalityofseedlingwillbereducedifthethicknessofsoilinthetrayisnotuniformity.Basedonthecomprehensiveintroductiontothestructuralcharacteristicsofseedlingdevelopmentofdomesticandforeigntechnologyandtheexistingdomesticbroadcastequipmentonthebasisofsoilanalysisandpointedoutthedeficienciesofthepriorsowingsoilmeansproposednewsowingsoilmeans,andthisconducttheoreticalanalysisandsystematicresearch.Researchconclusionsareasfollows:1)Onthebasisofintroducingtheresearchconditionofthesoil-spreadandsoil-coverdevicesintheinternationalanddomesticcountriesbythenumbers,andanalyzingtheirstructurecharacteristicandshortageindetails,thepurposeoftheresearchinthethesiswasputtedforward:aspreadingsoildevicewhichspreadsandcoverssoilsteadilyisdeveloped,thelargediameterdrumwithV-shapedtabletasthesoil-spreadcomponentsofthespreadingsoildeviceischosen.2)ThesizesofthelagerdrumwiththeV-shapedtabletwereconfirmed,andthedistributionoftheV-shapedtabletonthefilmofthedrumwasalsoconfirmedinordertoensurethespreadingsoildevicetospreadsoilcontinuouslywhenthedrumrotatesslowly.Madefulluseofthefrictionanglebetweensoilandsteel,thepositionofthesoilboxplacket,thegradientofthesoil-leadboardwasconfirmed.Inordertopreventthesoilsplashing,ablockwasdesigned.Thethesissetupthemechanicsmodelthatindicatestherelationbetweentherotatespeedofthedrumandproductivity,thethicknessofthesoilinthetray,thewidthoftheV-shapedtablet,andsetupthemechanicsmodelthatindicatestherelationbetweenthevolumeofthesoilexpelledfromthesoilboxpersecondandtherotatespeedofthedrum,thesizesoftheV-shapedtablet.OnthebasisofthePro/Esoftware,the3DsiMULationmodelofthespreadingsoildevicewassetup.KeyWords：Rice；SeedlingTrays；SpreadingSoilDevice；FactorySeedling-nursery目錄目錄摘要 IAbstract II1緒論 -1-1.1課題背景 -1-1.1.1水稻的生產(chǎn)情況及意義 -1-1.1.2水稻的主要種植模式及分布區(qū)域 -2-1.1.3水稻種植技術(shù)的多樣性 -3-1.1.4所設(shè)計(jì)的播土裝置的目的與意義 -3-1.2播土裝置國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 -4-1.2.1國(guó)外研究現(xiàn)狀 -4-1.2.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 -4-1.3研究?jī)?nèi)容 -5-2水稻秧盤育秧精密播種流水線的工作原理 -7-2.1總體結(jié)構(gòu) -7-2.2播土裝置的整體結(jié)構(gòu)方案確定 -7-2.3工作原理 -8-3播土裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) -9-3.1排土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) -9-3.2導(dǎo)流板設(shè)計(jì) -18-3.3擋土板設(shè)計(jì) -19-4CATIA的播土裝置3D實(shí)體建模 -20-4.1零件 -20-4.2播土裝置總裝圖 -21-5結(jié)論 -22-參考文獻(xiàn) -23-致謝 -25-緒論1緒論1.1課題背景1.1.1水稻的生產(chǎn)情況及意義在世界糧食安全中占有極其重要的地位的糧食作物是水稻。亞洲是世界最大的水稻種植區(qū)，世界水稻總產(chǎn)量的92％來(lái)自于亞洲，美國(guó)是北美的主要水稻生產(chǎn)國(guó)，歐洲最大的水稻生產(chǎn)國(guó)是意大利。中國(guó)是世界上最大的水稻生產(chǎn)國(guó)，水稻年平均種植面積約3000萬(wàn)公頃，占全國(guó)谷物種植面積的30％左右，世界水稻種植面積的20％左右；水稻也是我國(guó)最主要的糧食作物之一，稻谷總產(chǎn)量近2億噸，占全國(guó)糧食總產(chǎn)的40％，占世界稻谷總產(chǎn)的35％，稻谷平均單產(chǎn)6.212噸／公頃，我國(guó)有近60%的人以稻米為主食，每年直接消耗大米1.3億～1.4億噸，同時(shí)水稻深加工產(chǎn)業(yè)也日益興起，例如一種高檔營(yíng)養(yǎng)保健食用油是由米糠油加工而成的，在美國(guó)市場(chǎng)上價(jià)格是橄欖油的3倍，而且其中還富含人體所需的多種維生素、工業(yè)用原料及飼料，進(jìn)行多種產(chǎn)品精深加工，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益，加工后的副產(chǎn)品的價(jià)值已引起世界各國(guó)的重視，因此水稻生產(chǎn)在推動(dòng)世界的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面占有重要地位。水稻是我國(guó)種植面積最大、單產(chǎn)量高、總產(chǎn)最多的糧食作物，水稻生產(chǎn)在我國(guó)糧食生產(chǎn)中占有極其重要的地位。加快發(fā)展水稻生產(chǎn)的機(jī)械化，減輕水稻生產(chǎn)的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低生產(chǎn)成本，增加產(chǎn)量和收益，是提高水稻綜合生產(chǎn)能力，保障我國(guó)糧食安全的一項(xiàng)戰(zhàn)略措施，對(duì)推動(dòng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)具有重要意義。目前，美國(guó)、意大利、日本、韓國(guó)的水稻生產(chǎn)機(jī)械化水平均已達(dá)到97%以上，實(shí)現(xiàn)了水稻生產(chǎn)全程機(jī)械化。國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐證明，水稻生產(chǎn)全程機(jī)械化具有如下顯著優(yōu)點(diǎn)：1)效率高步進(jìn)式和乘座式插秧機(jī)作業(yè)效率分別是人工栽插的11.5倍和30倍；機(jī)拋效率是人拋的25倍，是人力插秧的120倍；機(jī)直播人均生產(chǎn)率比手插高30倍；聯(lián)合機(jī)械化收獲作業(yè)效率是人工的40～60倍。2)省工節(jié)本水稻機(jī)械直播比人工栽插可節(jié)省成本約750元/公頃；機(jī)械栽插比人工手插平均節(jié)約成本450元/公頃左右；機(jī)械收獲較人工收獲節(jié)省成本300元/公頃。3)減少損失、增產(chǎn)增收聯(lián)合機(jī)械化收獲總損失率低于5%，比人工收獲減少損失8%左右；機(jī)插秧比人工栽插平均增產(chǎn)達(dá)5.3％，提高單產(chǎn)375公斤/公頃以上；低溫干燥可減少霉?fàn)€損失4%以上。4)提高稻米品質(zhì)水稻機(jī)械化能實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，按照農(nóng)藝技術(shù)要求精確控制各環(huán)節(jié)作業(yè)質(zhì)量，為無(wú)公害米、綠色大米、有機(jī)米生產(chǎn)提供保障。因此，大力推進(jìn)水稻生產(chǎn)機(jī)械化，是解決水稻生產(chǎn)勞動(dòng)力短缺問(wèn)題，抵御自然災(zāi)害的影響，增強(qiáng)水稻生產(chǎn)防災(zāi)減災(zāi)能力，保障水稻生產(chǎn)增產(chǎn)增收，穩(wěn)定水稻生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)水稻生產(chǎn)節(jié)本增效，提高水稻生產(chǎn)的勞動(dòng)生產(chǎn)率和水稻綜合生產(chǎn)能力，保證糧食安全，增加農(nóng)民收入的現(xiàn)實(shí)之需，迫切之舉。發(fā)展水稻生產(chǎn)機(jī)械化，改善農(nóng)民生產(chǎn)條件，提高農(nóng)民生活質(zhì)量，促進(jìn)農(nóng)村勞動(dòng)力向二、三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，是加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程，促進(jìn)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)發(fā)展，推動(dòng)水稻主產(chǎn)區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的必然要求。近年來(lái)，我國(guó)水稻生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展很快，到2021年水稻總體水平約為32.6%左右，總體趨勢(shì)是南方比北方低，農(nóng)村比農(nóng)墾低，黑龍江墾區(qū)水稻綜合機(jī)械化水平達(dá)84%。但與三大谷物比較偏低(小麥生產(chǎn)機(jī)械化水平已達(dá)81％，玉米生產(chǎn)綜合機(jī)械化水平為40%)，其中種植和烘干機(jī)械化水平明顯偏低，從2021年以來(lái)，我國(guó)水稻生產(chǎn)機(jī)械化的具體情況見表1.1。根據(jù)全國(guó)水稻生產(chǎn)機(jī)械化十年發(fā)展規(guī)劃(2021年～2021年)的目標(biāo)：水稻優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)機(jī)械化水平達(dá)到70％以上，基本解決種植與收獲兩個(gè)環(huán)節(jié)機(jī)械化問(wèn)題，有條件的地方應(yīng)率先實(shí)現(xiàn)水稻生產(chǎn)全程機(jī)械化，而且到2021年全國(guó)基本實(shí)現(xiàn)水稻生產(chǎn)全程機(jī)械化，為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，水稻種植機(jī)械化需要大力發(fā)展。表1.1水稻生產(chǎn)機(jī)械化現(xiàn)狀及目標(biāo)年份整地水平種植水平田間管理水平收獲水平烘干水平總體水平2021——5.8%————————2021——7.1%——33.5%————2021——————37.6%————202160%8%50%35%10%32.6%202170%20%——55%——50%202185%45%——80%——70%1.1.2水稻的主要種植模式及分布區(qū)域進(jìn)入20世紀(jì)中期，隨著世界水稻種植業(yè)的發(fā)展，水稻種植機(jī)械化取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，種植模式日趨多樣化，直播與育苗移栽成為水稻種植機(jī)械化的兩種主要形式。直播是美國(guó)、澳大利亞、意大利以及其它一些歐洲國(guó)家水稻種植的主要形式，它具有作業(yè)效率高，勞動(dòng)強(qiáng)度低，生產(chǎn)作業(yè)成本低，尤其是節(jié)省水資源等顯著特點(diǎn)，因此適合于大規(guī)模種植。育苗移栽是亞洲水稻種植的主要形式，主要包括插秧、拋秧等方法。日本水稻插秧機(jī)械科技水平一直走在世界的前列，20世紀(jì)80年代，日本全國(guó)基本形成了統(tǒng)一的水稻栽培模式，育秧、插秧機(jī)械已實(shí)現(xiàn)了系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，到1990年水稻種植機(jī)械化水平達(dá)到98%。韓國(guó)起步較晚，但機(jī)械化發(fā)展迅速，已有趕超日本的趨勢(shì)，1996年機(jī)插面積達(dá)種植面積的97%，泰國(guó)也已基本實(shí)現(xiàn)插秧機(jī)械化。在種植模式上雖然國(guó)外經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家均實(shí)現(xiàn)了單一的機(jī)械化模式，如美國(guó)、澳大利亞、意大利實(shí)現(xiàn)了直播機(jī)械化，日本、韓國(guó)選擇了以機(jī)械插秧為主的移栽機(jī)械化；而我國(guó)則由于稻作區(qū)域及其相應(yīng)的種植制度差異，沒有統(tǒng)一種植模式，種植模式處于多樣化。如新疆、寧夏、上海、浙江以直播為主，內(nèi)蒙、黑龍江、吉林、遼寧等省以機(jī)械插秧為主，機(jī)插秧面積在60%左右，而湖北、江蘇等省有較大的拋秧面積，我國(guó)水稻各種植模式的種植面積占有量見表1.2。表1.2我國(guó)水稻各種植模式的種植面積情況水稻種植模式直播拋秧插秧種植面積14%26%60%由于我國(guó)人多地少，田塊小，多熟制生產(chǎn)，受傳統(tǒng)精耕細(xì)作的影響，目前大部分稻區(qū)仍然采用人工種植技術(shù)，移栽所育秧苗絕大部分是通過(guò)人工經(jīng)驗(yàn)撒播，秧盤育秧播種的機(jī)械化水平基本為零。為此，在水稻種植模式以育苗移栽為主體的基礎(chǔ)上，提出了水稻種植機(jī)械化的發(fā)展重點(diǎn)將以機(jī)械插秧為主，在適宜地區(qū)發(fā)展精少量機(jī)械直播和缽體苗機(jī)械有序移栽、拋栽，水稻機(jī)械化育秧將以精密播種技術(shù)為基礎(chǔ)，采取軟(硬)盤育秧等田間低成本秧盤育秧技術(shù)，在育秧季節(jié)氣溫較低的北方稻區(qū)采用簡(jiǎn)易設(shè)施(棚盤)育秧技術(shù)，有條件的地區(qū)發(fā)展育秧中心，開展工廠化育秧的規(guī)模化服務(wù)。1.1.3水稻種植技術(shù)的多樣性我國(guó)不僅水稻的種植模式多樣，而且各地適宜種植的水稻品種也有很大差異，浙江、江蘇、湖南等省是國(guó)內(nèi)擁有水稻品種較多的省份，按照水稻品種的不同可歸為三類：常規(guī)稻、雜交稻、超級(jí)稻。在精密播種時(shí)，受水稻發(fā)芽率λ影響，不同水稻品種的秧盤育秧播種量要求也不一樣，其播量φ與成秧率ρ的關(guān)系一般為φ=λρ，見表1.3。表1.3不同水稻品種秧盤育秧播種的精度要求水稻品種常規(guī)稻雜交稻超級(jí)稻播種量Φ粒/穴（或取秧面積）5～82～42±1成秧數(shù)ρ株/穴（或取秧面積）3～62～31～21.1.4所設(shè)計(jì)的播土裝置的目的與意義水稻工廠化育秧是水稻機(jī)械化生產(chǎn)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，主要包括播床土、播種、覆表土、噴水和壓實(shí)等工藝過(guò)程，而播種作業(yè)一直被認(rèn)為是育秧生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，多年以來(lái)，人們對(duì)播種作業(yè)進(jìn)行了不斷地研究和完善，播種精度得到了不斷地提高。但是，播床土和覆表土作業(yè)在育秧生產(chǎn)中也很重要，床土和表土的厚度會(huì)影響秧苗質(zhì)量。隨著水稻育秧技術(shù)的不斷提高，不僅對(duì)播種作業(yè)提出了更高的要求，對(duì)播床土和覆表土的技術(shù)要求也越來(lái)越高，保證播覆土厚度及其均勻度已成為保證秧苗質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。在傳統(tǒng)的育苗生產(chǎn)中，由于稻種的需求量比較大，播種的數(shù)量較多，且所用秧盤的穴坑較大，對(duì)播床土和覆表土的要求不十分嚴(yán)格，但是，如果播土厚度不均勻，將會(huì)導(dǎo)致秧苗不齊，秧苗質(zhì)量降低。我國(guó)現(xiàn)有的播土裝置播土厚度均勻性不高，且容易堵塞而排土量不穩(wěn)定，不能滿足水稻育秧的要求。為此，本文的研究?jī)?nèi)容，主要目的是提高播土厚度均勻度。1.2播土裝置國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀播土裝置是育秧設(shè)備的重要組成部分，主要由土箱、排土結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)、土量控制裝置、土壤導(dǎo)流結(jié)構(gòu)等部分構(gòu)成，而排土結(jié)構(gòu)是播播土裝置的核心部分，根據(jù)排土結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為平皮帶式、槽輪式（直槽輪和螺旋槽輪）、大直徑波紋滾筒、刮板式等排土結(jié)構(gòu)以及泥漿鋪土裝置。1.2.1國(guó)外研究現(xiàn)狀國(guó)外育秧用播土裝置通常采用平皮帶式、平皮帶與槽輪混合式排土結(jié)構(gòu)。如日本久保田株式會(huì)社生產(chǎn)的SR500A型育秧播種機(jī)、韓國(guó)國(guó)際育秧播種機(jī)，它們播播土裝置均采用的是平皮帶式排土結(jié)構(gòu)，日本田中瑞樹等人研制的播種機(jī)的播播土裝置采用的是平皮帶和槽輪混合式排土結(jié)構(gòu)，土箱中的土壤通過(guò)槽輪定量排到平皮帶上，再通過(guò)平皮帶將土壤送入秧盤中，通過(guò)改變槽輪的轉(zhuǎn)速改變播播土量，另外還可以減小平皮帶所承受的土壤重力，避免了平皮帶過(guò)度拉長(zhǎng)。機(jī)架上有導(dǎo)向輪，秧盤放在導(dǎo)向輪上，導(dǎo)向輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)秧盤平穩(wěn)地向前移動(dòng)。國(guó)內(nèi)的播土裝置通常采用平皮帶式、直槽輪式排土結(jié)構(gòu)（圖1.1），其中采用平皮帶式排土結(jié)構(gòu)較多。圖1.1直槽輪橫斷面示意圖1.2.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀黑龍江農(nóng)墾興隆機(jī)械廠與省農(nóng)墾科學(xué)院農(nóng)業(yè)工程研究所聯(lián)合研制的2BPS-300型水稻育秧播種機(jī)，哈爾濱市農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所張晉棟、楊曉明等人研制的2BDY-500型水稻育秧盤播種機(jī)，趙軍、王智敏等人研制的2BYLS-320型水稻秧盤聯(lián)合播種機(jī)，以及廣東省科利亞公司生產(chǎn)的育秧系統(tǒng)，它們的播土裝置都采用的是平皮帶式排土結(jié)構(gòu)。平皮帶式播土裝置的土箱前擋板處安裝有土量控制板，上下調(diào)節(jié)控制板，改變皮帶上土層的厚度，進(jìn)而改變排土量，由于土箱中土壤的重力由皮帶承擔(dān)，在長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)后，皮帶變得松弛而下沉，皮帶上土層的厚度與設(shè)計(jì)要求不符，且皮帶速度加快時(shí)，土壤與皮帶之間會(huì)出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。直槽輪式播土裝置在排土?xí)r，改變槽輪旋轉(zhuǎn)速度可改變排量，但是當(dāng)轉(zhuǎn)速較慢時(shí)，土壤成條狀間斷下落，造成塵土飛揚(yáng)，污染環(huán)境；而在槽輪轉(zhuǎn)速較大時(shí)，會(huì)出現(xiàn)架空和堵塞現(xiàn)象，嚴(yán)重影響播土裝置的排土性能。為了減少塵土飛揚(yáng)，不污染環(huán)境，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)龐昌樂(lè)教授對(duì)氣吸式水稻播種機(jī)泥漿鋪土裝置進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)了泥漿鋪土裝置，主要由攪漿器、攪漿桶、均漿桶、泥漿泵、播漿器、壓盤機(jī)構(gòu)、括漿器、壓種機(jī)構(gòu)、秧盤輸送機(jī)構(gòu)及機(jī)架等部分組成。采用泥漿鋪土裝置鋪土，使秧苗坨土結(jié)實(shí)，能夠控制秧苗串根，有利于機(jī)械化拋秧技術(shù)的實(shí)施，使用時(shí)無(wú)塵土飛揚(yáng)，不污染環(huán)境。但機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，成本比較高，由于給秧盤鋪的是泥漿，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的維護(hù)帶來(lái)困難，且不利于保持生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的衛(wèi)生。隨著育秧技術(shù)的不斷推廣和發(fā)展，原有的播播土裝置已不能滿足生產(chǎn)的需要。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)邵耀堅(jiān)、李志偉、鄺偉儒、鄒小平研制的2BZ-300型電磁振動(dòng)式水稻育秧穴盤聯(lián)合播種機(jī)采用了左右雙頭四螺旋槽輪作為播播土裝置的排土結(jié)構(gòu)，這種排土結(jié)構(gòu)克服了土壤成條狀間斷下落的問(wèn)題，但槽輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，仍會(huì)產(chǎn)生槽輪堵塞的現(xiàn)象。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的2ZBZ-600型水稻播種機(jī)（圖1.2）采用了大直徑波紋滾筒作為播土裝置的排土結(jié)構(gòu)，該排土結(jié)構(gòu)能夠適應(yīng)較大的土壤濕度范圍和滾筒速度范圍，排土均勻，不易堵塞。這種排土結(jié)構(gòu)排出的土量少，其中大部分是滾筒周圍的土壤帶動(dòng)層構(gòu)成。通常土壤的帶動(dòng)層與土壤的特性相關(guān)，且?guī)翆雍鼙　Ｒ虼?，這種排土結(jié)構(gòu)比較適用于土量較少的育秧生產(chǎn)。圖1.22ZBZ-600型水稻播種機(jī)綜上所述，在國(guó)內(nèi)外眾多的育秧設(shè)備當(dāng)中，我國(guó)對(duì)播種階段的播種機(jī)的研究已達(dá)到了比較先進(jìn)的水平，但是對(duì)播土裝置的研究缺很少。目前在育秧生產(chǎn)過(guò)程中，秧苗不齊、空穴等現(xiàn)象非常嚴(yán)重，除了播種精度原因以外，主要原因在于現(xiàn)有的播土裝置播土厚度不均勻；缺少對(duì)播土量進(jìn)行控制；不能適應(yīng)不同生產(chǎn)率和不同土壤厚度的生產(chǎn)要求。而排土結(jié)構(gòu)是否合理直接關(guān)系到播土厚度是否均勻。超級(jí)稻育秧需求土量少，但又要滿足生產(chǎn)要求，保證種子的正常發(fā)育。因此，設(shè)計(jì)出排土量穩(wěn)定、播土厚度均勻的排土結(jié)構(gòu)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵所在。1.3研究?jī)?nèi)容本文以水稻播量精準(zhǔn)育秧技術(shù)為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)排土穩(wěn)定、均勻的工廠化育秧播土裝置。1）對(duì)在播土過(guò)程中土箱內(nèi)的土壤進(jìn)行受力分析，建立力學(xué)模型，分析V形推土片側(cè)面螺旋傾角對(duì)排土性能的影響；分析排土量和滾筒轉(zhuǎn)速與V形推土片參數(shù)的關(guān)系，并建立數(shù)學(xué)模型；2）設(shè)計(jì)V形推土片大直徑滾筒播土裝置，并以CATIA軟件為平臺(tái)，建立V形推土片大直徑滾筒播土裝置的3D模型。水稻秧盤育秧精密播種流水線的工作原理16-2水稻秧盤育秧精密播種流水線的工作原理2.1總體結(jié)構(gòu)水稻秧盤育秧精密播種機(jī)主要由機(jī)架、雙層供盤機(jī)構(gòu)、限位機(jī)構(gòu)、播底土裝置、氣力式雙層滾筒精密播種裝置、空穴檢測(cè)裝置、播表土裝置、秧盤限位機(jī)構(gòu)、淋水裝置、取秧臺(tái)、傳動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)及空氣壓縮機(jī)等組成，整機(jī)可分為兩段，方便搬運(yùn)和運(yùn)輸，如圖2.1。圖2.1水稻秧盤育秧精密播種流水線總體結(jié)構(gòu)示意圖2.2播土裝置的整體結(jié)構(gòu)方案確定通過(guò)對(duì)我國(guó)現(xiàn)有的播土裝置結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，在整體結(jié)構(gòu)上都包括土箱、排土結(jié)構(gòu)、閘門、導(dǎo)流板。而他們之間相互區(qū)別的地方就是排土結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)的不同，導(dǎo)致了不同的工作性能。所設(shè)計(jì)的播土裝置包括機(jī)架、鏈輪、側(cè)板、承土箱、排土滾筒結(jié)構(gòu)、開口度調(diào)節(jié)板、軸、導(dǎo)流板、擋土板。圖2.2給出了播土裝置的總體結(jié)構(gòu)方案示意圖。機(jī)架側(cè)板擋土板導(dǎo)流板排土滾筒結(jié)構(gòu)鏈輪開口調(diào)節(jié)板承土箱機(jī)架側(cè)板擋土板導(dǎo)流板排土滾筒結(jié)構(gòu)鏈輪開口調(diào)節(jié)板承土箱圖2.2播土裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖2.3工作原理如圖2.2，承土箱內(nèi)儲(chǔ)存大量泥土。開口調(diào)節(jié)板起到控制泥土播出量。當(dāng)播土裝置工作時(shí)，隨著排土滾筒的滾動(dòng)，土塊由承土箱順著滾筒滑落下去，落在導(dǎo)流板上，由于重力作用沿板面下滑，最終滑落到秧盤內(nèi)。其中導(dǎo)流板可以起到緩解土壤對(duì)秧盤的沖擊的作用，可相對(duì)減小排土高度，減少塵土飛揚(yáng)，而且還可以使土壤在導(dǎo)流板上均勻分散開來(lái)，提高排土均勻性。擋土板可以有效地防止土壤飛濺所造成的污染。播土裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3播土裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1排土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)1）排土滾筒結(jié)構(gòu)的確定按照排土結(jié)構(gòu)的不同，有平帶式、槽輪式、波紋滾筒式、刮板式，另外還有泥漿鋪土裝置。平帶式排土結(jié)構(gòu)中皮帶與土壤容易打滑，槽輪式容易堵塞和將土壤架空，波紋滾筒式由于波紋槽太密太窄容易堵塞，刮板式排土結(jié)構(gòu)對(duì)土壤的適應(yīng)能力比較好，但是由于刮板窄而長(zhǎng)，在長(zhǎng)時(shí)間工作后，刮板會(huì)變的扭曲，會(huì)對(duì)排土帶了影響，另外，該結(jié)構(gòu)在低轉(zhuǎn)速的時(shí)候不能連續(xù)排土，有明顯的間歇排土的現(xiàn)象。由于生產(chǎn)環(huán)境的限制，不宜采用泥漿播土。綜合考慮現(xiàn)有播土裝置的排土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，并針對(duì)它們的不足之出，設(shè)計(jì)了V形推土片滾筒式排土結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括V形推土片、滾筒、軸、法蘭盤、端面。法蘭盤通過(guò)平鍵與滾筒軸配合，端面與滾筒是焊接在一起的，端面與法蘭盤用螺栓固定在一起。圖3.1所示為排土滾筒的結(jié)構(gòu)示意圖。螺栓滾筒端面法蘭盤軸螺栓滾筒端面法蘭盤軸圖3.1排土滾筒結(jié)構(gòu)示意圖2）排土滾筒的工作原理對(duì)于刮板式播土結(jié)構(gòu)的工作原理如圖3.2所示。對(duì)于靜止裝載在土箱中的床土，底層的床土除了受到重力作用外，還受到上面床土的正壓力作用，如果對(duì)底層床土作用一側(cè)向推力F，當(dāng)推力F大于底層床土由于重力和正壓力作用而產(chǎn)生的摩擦力和土壤之間的內(nèi)摩擦力時(shí)，底層床土將產(chǎn)生剪切破壞。刮板刮土正是源于這一原理，刮板在播土箱的一側(cè)從底部向床土作用一推力F（等于剪切力τA）剪切床土，使底層床土從一側(cè)向另一側(cè)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)床土從土箱排出。根據(jù)Mohr-CouLomb定律，床土產(chǎn)生剪切破壞時(shí)的最小剪切力為：F=τA1=（c+σtanρ）A1（3-1）式中：F—刮板對(duì)土塊的剪切力（N）；A1—刮板厚度與凹槽部分寬度的乘積（mm2）τ—剪應(yīng)力(N/mm2)σ—土箱中床土的正應(yīng)力(N/mm2)ρ—床土的內(nèi)摩擦角(°)c—床土的粘結(jié)力(N/mm2)刮板刮板圖3.2刮板排土原理從（3-1）式可知，造成土壤剪切破壞的最小剪切力由土壤顆粒之間的粘結(jié)力和土粒沿著剪切面移動(dòng)的摩擦力組成。根據(jù)上述排土原理，滾筒表面上相鄰兩個(gè)V形推土片之間的土塊進(jìn)行受力分析，如圖3.3所示，圖中OO’為滾筒軸線，AA’為與滾筒軸線垂直的平面，f1、f2為V形推土片側(cè)面對(duì)土塊的摩擦力，N1、N2為V形推土片側(cè)面對(duì)土壤法向作用力，F(xiàn)τ為土壤產(chǎn)生剪切破壞所需的最小剪切力，F(xiàn)μ為滾筒表面對(duì)土壤的摩擦力，另外，滾筒表面給土塊的作用力為N。滾筒表面推土片滾筒表面推土片圖3.3V形推土片排土圖從圖中可以想象得到，兩個(gè)推土片對(duì)土塊的摩擦力和支持力的大小都是相等的。因此有：（3-2）式中：Fμ—滾筒表面對(duì)土塊的摩擦力（N）；A2—V形推土片側(cè)面的有效面積（mm2）；N1—V形推土片側(cè)面對(duì)土塊的法向作用力（N）；N—滾筒表面給土塊的作用力（N）；α—V形推土片側(cè)面的螺旋傾角（o）；Fτ—土壤產(chǎn)生剪切破壞所需的最小剪切力（N）μ—土壤與金屬之間的摩擦系數(shù)，且μ=tanφ,φ是土塊與金屬之間的摩擦角。在滾筒旋轉(zhuǎn)的方向上，當(dāng)∑FY<0時(shí)，土壤將不能被推土片排出土箱。當(dāng)∑FY>0時(shí)，土壤就會(huì)被推土片推出土箱，完成秧盤播土工作。3）排土滾筒各參數(shù)的確定（1）．滾筒直徑D和長(zhǎng)度W的確定滾筒直徑的確定是排土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在，滾筒直徑太小，則在滾筒給秧盤播土?xí)r，滾筒轉(zhuǎn)速很大，會(huì)對(duì)滾筒的排土性能不利；如果直徑太大，整個(gè)裝置占用空間較大，而且排土高度增高，土壤落入秧盤時(shí)，土壤與秧盤會(huì)有撞擊，引起塵土飛揚(yáng)，給工作環(huán)境造成污染。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)有播土裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，確定滾筒直徑D=200mm。滾筒的長(zhǎng)度與育秧用秧盤尺寸應(yīng)該相配套。設(shè)于箱體內(nèi)的橡膠彈性板的前部貼附在勺式外槽輪的左右兩側(cè)和后方，其前方開口(圖3.4)，寬度與秧盤播寬B秧相等，控制著外槽輪的充種區(qū)域，同時(shí)與外槽輪接觸，使其隨外槽輪轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生振動(dòng)，促進(jìn)外槽輪充種。該板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)換方便，可滿足不同寬度規(guī)格的秧盤供種，本課題所使用秧盤型號(hào)及其播寬B秧見表3.1。圖3.4橡膠彈性板平面示意圖表3.1秧盤型號(hào)與播寬B秧對(duì)照表名稱缽體盤缽體毯狀盤毯狀盤秧盤總穴數(shù)規(guī)格尺寸比播寬B秧mm25×1525×12600:350600:30034530026×1636×16585:356600:30035228040×1636×1830×20600:300280（2）．V形推土片在滾筒表面上的分布圖3.5所示為V形推土片在滾筒表面分布情況的平面展開圖及局部放大圖。從圖3.5（a）中可以看出，V形推土片是按照“品”字形分布于滾筒表面上。在滾筒圓周上分布16排的推土片，每一排有8個(gè)推土片，這樣每一排上的相鄰兩個(gè)推土片之間的中心距離為45mm，排與排之間的弧長(zhǎng)約為39.2mm，即圖3.5（b）中B=39.2mm，L=45mm。(a)V形推土片分布圖（b）局部放大圖圖3.5V形推土片在滾筒表面的分布展開示意圖（3）．V形推土片參數(shù)確定V形推土片主要是起到排土的作用，它的厚度很關(guān)鍵。在排土結(jié)構(gòu)正上方是土箱，土箱后擋板與排土滾筒表面的距離必須要比推土片厚度大，但是也不能太大，否則，土箱中的土壤就會(huì)滑出土箱，只要滾筒在轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，推土片與土箱后擋板之間不相互干涉即可。但是，如果推土片的太厚，在土箱后擋板處仍然會(huì)有土壤落下。在本文中，推土片厚度M=3mm。圖3.6為推土片示意圖。圖中的OO′為滾筒軸線，平面AA′與滾筒軸線垂直，角度α是推土片側(cè)面與滾筒表面的交線的螺旋傾角。從圖2.6中可知，當(dāng)寬度B1增大，可以加強(qiáng)推土片抗剪強(qiáng)度，但如果B1太大，在滾筒高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，土壤容易被架空。本文中，V型推土片寬度B1=10mm；為了方便表述，定義L1為V形推土片幅寬，B2為V形推土片長(zhǎng)度。由圖3.6可得如下關(guān)系：tanα=（3-3）圖3.6V形推土片示意圖由于土壤顆粒之間存在粘結(jié)力和土壤與推土片側(cè)面之間存在摩擦力，增大V型推土片螺旋傾角，當(dāng)90o-α<φ時(shí)，與推土片側(cè)面接觸的土壤不能自由滑動(dòng)，會(huì)在推土片附近形成滯留區(qū)，90o-α越小，土壤越容易滯留，最后造成土壤堵塞；減小推土片螺旋傾角，當(dāng)90o-α>φ時(shí)，土壤與推土片側(cè)面之間就會(huì)產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，部分土壤向推土片前進(jìn)方向的反方向移動(dòng)，在V型推土片附近就不會(huì)有土壤被滯留。因此，只要90o-α>φ，即0<α<90o-φ時(shí)，土壤就可以相對(duì)V形推土片側(cè)面滑動(dòng)。本文所用的土壤為壤土，土壤與鋼的最大摩擦角為35o，則0<α<55o。表3—2給出了土壤與鋼之間的摩擦系數(shù)f與摩擦角φ。圖3.7為土壤與鋼的摩擦系數(shù)f隨著土壤濕度增加而變化的情況。表3-2土壤與鋼的摩擦系數(shù)與摩擦角的計(jì)算值土壤類型摩擦系數(shù)f摩擦角Φ砂土及砂壤土（松散的）0.25-0.3516°~20°砂土及粘性砂壤土0.5-0.726.5°-35°輕型及中型砂壤土0.35-0.520°-26.5°重型砂壤土及粘土0.4-0.922°-42°圖3.7土壤與鋼的摩擦系數(shù)f隨土壤濕度增加而變化的情況根據(jù)V形推土片的排土原理，當(dāng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)后，推土片所掃過(guò)區(qū)域內(nèi)的土壤將被排出土箱，圖3.8表示了三種推土片的作用區(qū)域示意圖，圖中B2′>B2，α′>α，多邊形ABCDE、A′B′C′D′E′、A′′B′′C′′D′′E′′所圍成的區(qū)域就是三種推土片的作用區(qū)域，速度v所示方向?yàn)閂形推土片的運(yùn)動(dòng)方向。圖3.8三種推土片作用區(qū)域示意圖從圖中可知，寬度AB<A′B′<A′′B′′，即最左側(cè)推土片作用區(qū)域最小，最右側(cè)推土片作用區(qū)域最大，而推土片作用區(qū)域?qū)挾扰c推土片幅寬相等。因此，增大V形推土片幅寬，就增大了V形推土片的作用范圍，但卻減小了每一排相鄰兩推土片之間的間隙，同時(shí)使更多的土壤向間隙處匯集，如果間隙太小，就會(huì)導(dǎo)致土壤在間隙處滯留，造成堵塞；減小推土片的幅寬，推土片之間的間隙增大，向間隙處匯集的土壤相對(duì)減少，更加有利于土壤通過(guò)間隙，不至于造成堵塞，但是，推土片幅寬太小，推土片的作用區(qū)域減少，降低了排土效率。因此，根據(jù)V形推土片在滾筒表面的分布，同時(shí)為了保證排土效率，L1的取值為20≦L1<45mm。由于相鄰兩排推土片之間的弧長(zhǎng)為40mm，所以，10<B2≦40mm。（4）．土箱開口位置的確定圖3.9為土箱開口位置示意圖。圖中的A點(diǎn)就是排土口的位置，線段AB是圓O在A點(diǎn)的切線。排土口的位置不能太低，否則土壤會(huì)自由落下。由表3—2可知，松散的砂壤土與剛的摩擦角最小，摩擦角為16o~20o。因此，當(dāng)∠ABO要小于或等于土壤與鋼的摩擦角時(shí)，土壤就不會(huì)從排土口自由落下，在此選∠ABO=Θ=15o，所以，∠AOB=75o，即土箱的排土口的位置就可以確定下來(lái)了。承土箱滾筒螺栓螺母開口調(diào)節(jié)板承土箱滾筒螺栓螺母開口調(diào)節(jié)板圖3.9土箱開口位置示意圖這樣，任何土壤都不會(huì)從土箱中自由落下。在排土口處設(shè)計(jì)一個(gè)可以沿著土箱前擋板表面上下滑動(dòng)的排土口開口調(diào)節(jié)板，用以控制排土口開口大小。在某一生產(chǎn)率條件，秧盤中的土壤厚度如不能達(dá)到生產(chǎn)要求，可以通過(guò)調(diào)節(jié)開口大小，增大排土滾筒的排土量。從圖3.9可知，土箱中土壤重力主要由滾筒和土箱的前后擋板承擔(dān)，如果排土口開口過(guò)大，土壤還是會(huì)從排土口處自由落下，因此排土口開口不宜過(guò)大。在此取排土口的最大開口為5mm?？紤]到排土滾筒在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，土箱前后擋板與推土片不發(fā)生干涉，確定排土口的最小開口為3.5mm。在土壤不被堵塞的情況下，排土口開口取最小值，本文用a表示排土口大小，單位為mm，則3.5≦a≦5。（5）．滾筒轉(zhuǎn)速的確定滾筒轉(zhuǎn)速是重要參數(shù)之一，直接影響播土裝置的排土量。根據(jù)排土結(jié)構(gòu)的工作原理，排土滾筒在單位時(shí)間內(nèi)由推土片排出的土量Q1（mm3）為：Q1=(3-4)式中：n—滾筒轉(zhuǎn)速（r/min）。由于滾筒在旋轉(zhuǎn)時(shí)，將土箱中的0.5mm帶土層也被排出土箱，所以，排土滾筒在單位時(shí)間內(nèi)總排土量Q為：Q=（3-5）由上式可得滾筒每轉(zhuǎn)一周所排出的土量Q周為：Q=π（D+M）W[+]（3-6）對(duì)于穴盤育秧，育秧盤上有穴坑數(shù)Z=416個(gè)，穴坑上徑d1=20mm，下徑d2=10mm，穴坑高h(yuǎn)1=18mm，秧盤長(zhǎng)S=600mm。根據(jù)穴盤育秧要求，每個(gè)穴坑中床土體積占穴坑總體積的1/2~2/3。根據(jù)工藝要求，設(shè)每次排土所需土壤體積與穴坑總體積之比為λ，則0<λ<1。播床土?xí)r，1/2≦λ≦2/3；播表土?xí)r，1/3<λ<1/2。圖3.10床土厚度示意圖圖3.10為床土厚度示意圖，設(shè)穴坑中床土高度為h2，則有下列關(guān)系：(3-7)通過(guò)計(jì)算可得：h2=h1，(1/2≦λ≦2/3)(3-8)因此，h2的取值為11.7mm≦h2≦14.04mm。設(shè)育秧生產(chǎn)率為P（盤/小時(shí)），秧盤的長(zhǎng)度為S（mm），則播完一盤床土所用的時(shí)間t（s）和秧盤輸送帶速度v（mm/s）分別如下：t=v=而在時(shí)間t內(nèi)，滾筒的排土量應(yīng)該與秧盤中的土量相等，則：Qt=Q'。通過(guò)計(jì)算得排土滾筒轉(zhuǎn)速為：n穴=1.89(0﹤λ﹤1,0﹤L1≦45)(3-9)播床土和播表土所需土壤體積不一樣，因此，根據(jù)農(nóng)藝要求，播床土?xí)r，1/2≦λ≦2/3；播表土?xí)r，1/3<λ<1/2。對(duì)于平盤育秧，根據(jù)育秧要求，平盤中床土厚度為20mm~25mm之間，平盤尺寸為長(zhǎng)×寬=600×300mm秧盤厚度為5mm。設(shè)床土厚度為h3，生產(chǎn)率為P（盤/小時(shí)），則每個(gè)秧盤中床土量為Q''（mm3）：Q''=180000h3因?yàn)樵跁r(shí)間t內(nèi)排土滾筒排出的土量與秧盤所需土量應(yīng)相等，即：Qt=Q''。解得滾筒轉(zhuǎn)速為：n平=0.26,(20≤h3≤25,0≤L1＜45)(3-10)3.2導(dǎo)流板設(shè)計(jì)大直徑排土滾筒由于排土位置較高，容易造成塵土飛揚(yáng)，而且在土壤落下時(shí)對(duì)秧盤有較大的沖擊力，給秧盤的定位帶來(lái)困難。因此，設(shè)計(jì)了導(dǎo)流板，這樣可以緩解土壤對(duì)秧盤的沖擊，可相對(duì)減小排土高度，減少塵土飛揚(yáng)，而且還可以使土壤在導(dǎo)流板上均勻分散開來(lái)，提高排土均勻性。所設(shè)計(jì)的導(dǎo)流板包括毛刷和平板兩部分。結(jié)構(gòu)示意圖如圖3.11所示。v導(dǎo)流板毛刷滾筒秧盤v導(dǎo)流板毛刷滾筒秧盤圖3.11導(dǎo)流板示意圖導(dǎo)流板的最左端與滾筒的最右邊對(duì)齊，其它部分尺寸如圖3.11中所示，A點(diǎn)為土箱排土口位置。假設(shè)土壤從土箱排土口排出后，就離開了滾筒表面做拋體運(yùn)動(dòng)，設(shè)在A點(diǎn)的速度為v土，在水平方向和豎直方向的分速度分別為vx和vy。則：(3-11)則在時(shí)間t‘內(nèi)水平方向飛出的距離和豎直方向落下的距離分別為：(3-12)式中的g為重力加速度。假設(shè)土壤落在導(dǎo)流板的最下端，則：(3-13)為了保證土壤能夠完全落到導(dǎo)流板上，將導(dǎo)流板的最上端低于軸線OB以下。在本設(shè)計(jì)中，導(dǎo)流板最上端低于OB軸線以下50mm。根據(jù)表3—2，所選土壤與金屬的摩擦角為26o30′~35o，因此，要使土壤能夠很通暢的通過(guò)導(dǎo)流板到達(dá)秧盤，則導(dǎo)流板與水平面的夾角γ應(yīng)大于土壤與鋼的摩擦角，即γ>35o。當(dāng)γ=40o，H=50mm時(shí)，將H和γ帶入式，可得到Sx=145.5mm，Sy=206.6mm，帶入式，可得v土=0.822m/s，t?=0.182s，則滾筒轉(zhuǎn)速n=78.6r/min。由式可知，當(dāng)λ=2/3，L1=20mm，P=500（盤/小時(shí)）時(shí)，n≈26.5r/min，遠(yuǎn)小于78.6r/min，滿足生產(chǎn)要求。導(dǎo)流板的寬度與與秧盤的寬度相匹配即可。排土滾筒在排土的時(shí)候，會(huì)有很少一部分土壤會(huì)粘在推土片上，對(duì)隨后的排土不利，因此，在導(dǎo)流板上端和滾筒之間安裝了鋼刷，用它來(lái)刷去滾筒上殘留的土壤。3.3擋土板設(shè)計(jì)由于土壤與導(dǎo)流板接觸時(shí)和土壤落入秧盤時(shí)，有少量土壤飛濺。因此，設(shè)計(jì)了擋土板，并在擋土板的下方安裝鋼刷，如圖3.12所示。對(duì)于缽盤來(lái)說(shuō)，鋼刷可以將盤緣上的土壤刷落到缽體之中；對(duì)于平盤來(lái)說(shuō)，可以將盤中的土壤撫平整。圖3.12中的B點(diǎn)是導(dǎo)流板表面的延長(zhǎng)線與秧盤上表面的交點(diǎn)，經(jīng)計(jì)算，B點(diǎn)到導(dǎo)流板最下端的水平距離為23.8mm，因此擋土板的位置應(yīng)該在B點(diǎn)的后方，且K>23.8，取30mm。由于土壤落在導(dǎo)流板的位置比較偏上，因此，取擋土板的高度為50mm。擋土板最下端與秧盤上表面的距離設(shè)計(jì)為10mm，用于安裝鋼刷，將穴坑邊緣上的土壤刷落到穴坑中。擋土板的寬度與秧盤的寬度相匹配即可。毛刷擋土板導(dǎo)流板秧盤毛刷擋土板導(dǎo)流板秧盤圖3.12擋土板示意CATIA的播土裝置3D實(shí)體建模4CATIA的播土裝置3D實(shí)體建模4.1零件在設(shè)計(jì)播土裝置之前，首先要對(duì)裝置的各零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)。利用三維軟件CATIA對(duì)播土裝置的機(jī)架、側(cè)板、承土箱、開口調(diào)節(jié)板、軸、軸承及軸承座、排土滾筒、導(dǎo)流板、擋土板等零件都繪制了3D模型。以下圖4-1、4-2、4-3、4-4和4-5為播土裝置的關(guān)鍵部件。圖4.1V型推土片大直徑滾筒模型圖4.2軸圖4.3軸承相關(guān)部件圖4.4軸承相關(guān)部件圖4.5承土箱4.2播土裝置總裝圖利用CATIA，將所有的零件和部件用合理的連接方式連接在一起，就構(gòu)成了本文所設(shè)計(jì)的總裝模型。圖4.6為播土裝置的總裝3D圖。圖4.6播土裝置總裝3D圖結(jié)論5結(jié)論水稻工廠化育秧技術(shù)是我國(guó)水稻種植技術(shù)的發(fā)展方向，而對(duì)育秧設(shè)備的研究設(shè)計(jì)，是推動(dòng)該技術(shù)不斷發(fā)展的重要手段之一。工廠化育秧包括播土、播種、覆土、灑水等主要過(guò)程。播土裝置是育秧設(shè)備中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的育秧設(shè)備由于播種的種子數(shù)量多，對(duì)播土與覆土要求不十分嚴(yán)格，但是超級(jí)稻種子播種數(shù)量少，播種精度高，如果播土厚度不均勻?qū)⒂绊懹碣|(zhì)量。本文在全面介紹了國(guó)內(nèi)外的育秧技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r和國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的播土裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，分析并指出了現(xiàn)有播土裝置的不足，提出新型播土裝置，并對(duì)此進(jìn)行了系統(tǒng)的理論分析與研究。本文的研究結(jié)論如下：1）所設(shè)計(jì)的播土裝置，通過(guò)確定了V形推土片排土滾筒的直徑、長(zhǎng)度，V形推土片的厚度M，建立了在排土過(guò)程中土壤的受力模型，詳細(xì)分析了V形推土片的螺旋傾角α、V形推土片寬度L1對(duì)排土性能的影響。2）確定了排土滾筒的排土量和轉(zhuǎn)速與V形推土片寬度、生產(chǎn)率、播土厚度之間的數(shù)學(xué)模型。利用土壤與鋼的摩擦角和拋物運(yùn)動(dòng)規(guī)律，確定了導(dǎo)流板的傾斜角和尺寸參數(shù)。并設(shè)計(jì)了擋土板，可以有效地防止了土壤落在導(dǎo)流板和秧盤中時(shí)四處飛濺。 參考文獻(xiàn)23-參考文獻(xiàn)[1]袁隆平．通過(guò)科技進(jìn)步展望我國(guó)水稻的增產(chǎn)潛力[J]．科技導(dǎo)報(bào)，2021(4)：卷首寄語(yǔ)．[2]程式華，胡培松．中國(guó)水稻科技發(fā)展戰(zhàn)略[J]．中國(guó)水稻科學(xué)，2021，22(3)：223-226．[3]張衛(wèi)星，朱德峰．歐洲水稻生產(chǎn)系統(tǒng)及其發(fā)展策略[J]．中國(guó)稻米，2021(2)：24-27．[4]朱德峰，張玉屏，林賢青．淺述2021年全球水稻生產(chǎn)、價(jià)格和技術(shù)[J]．中國(guó)稻米，2021(1)：71-73．[5]蘇榮吉．米糠深加工效益可觀[J]．科學(xué)種養(yǎng)，2021(9)：62．[6]袁隆平．超級(jí)雜交水稻育種研究的進(jìn)展[J]．中國(guó)稻米，2021(1)：1-3[7]杜華平編著.水稻機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)手冊(cè)[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2021[8]袁月明，馬旭．我國(guó)水稻種植機(jī)械化的發(fā)展現(xiàn)狀及芽播機(jī)械化的展望[J]．農(nóng)機(jī)化研究，2021(1)：41-43．[9]孫濤，商文楠，金學(xué)泳，等．不同播種粒數(shù)對(duì)水稻生育及其產(chǎn)量的影響[J]．中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2021，21(7)：134-137．[10]張晉棟，楊曉明，杜之玫．2BDY—500形水稻育秧盤播種機(jī)及控制電路的設(shè)計(jì)[J]．農(nóng)機(jī)化研究，2021.5，（2）[11]趙軍，王智敏，毛繼東，郝德剛．BYLS－320形水稻秧盤聯(lián)合播種機(jī)的設(shè)計(jì)[J]．農(nóng)機(jī)化研究，2021.5，（2）：66～67[12]宋建農(nóng)，莊乃生，王立臣，劉小偉，魏文軍．21世紀(jì)我國(guó)水稻種植機(jī)械化發(fā)展方向．中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2021，5（2）：30～33[13]張晉棟，楊曉明，杜之玫．2BDY—500形水稻育秧盤播種機(jī)及控制電路的設(shè)計(jì)[J]．農(nóng)機(jī)化研究，2021.5，（2）[14]趙軍，王智敏，毛繼東，郝德剛．BYLS－320形水稻秧盤聯(lián)合播種機(jī)的設(shè)計(jì)[J]．農(nóng)機(jī)化研究，2021.5，（2）：66～67（3）：32～34[15]王立臣，劉小偉，魏文軍，宋建農(nóng)．2ZBZ—600形水稻播種設(shè)備的試驗(yàn)與應(yīng)用[J]．農(nóng)機(jī)化研究，2021.2，（1）：70～72[16]鄭丁科，李志偉，蔡明輝．刮板式水稻育苗平盤播土裝置的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]．農(nóng)機(jī)化研究，2021.7，（7）：154～157[17](蘇)西涅阿科夫，潘諾夫著李清桂等譯．西涅阿科夫，潘諾夫著．土壤耕作機(jī)械的理論和計(jì)算[M]．中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社．1981.12[18]李渤海，霍建林，張昆，張義峰．BS—1200形水稻工廠化育秧播種機(jī)的研制[J]．農(nóng)機(jī)化研究，2021.1，（1）：111～112[19]李耀明．稻復(fù)合式育秧機(jī)排土輪工作參數(shù)的研究[J]．農(nóng)機(jī)化研究，2021.5，（2）：64～66[20]BertrandF，LeclaireLA，LevecqueG．DEM-basedmodelsforthemixingofgranularmaterials[J]．ChemicalEngineeringScience，2021(60)：2517-2531．[21]鄭丁科，李志偉，蔡明輝．刮板式水稻育苗平盤播土裝置的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]．農(nóng)機(jī)化研究，2021，(7)：154-157．[22]Potyondy，DavidO，Cundall，PA．Abonded-particlemodelforrock[J]．InternationalJournalofRockMechanicsandMiningSciences，2021，41(8)：1329-1364．[23]ShimizuY，CundallPA．Three-dimensionalDEMsimulationsofbulkhandlingbyscrewconveyors[J]．JournalofEngineeringMechanics，2021，127(9)：864-872．[24]劉銀嶺．水稻播種機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：中國(guó)，202120211542[P]．2021-8-24．[25]周海波，馬旭，玉大略，等．2CYL-450型水稻秧盤育秧播種流水線的研制[J]．農(nóng)機(jī)化研究，2021(11)：95-97．[26]VidalD，RidgwayC，PianetG.，etc．Effectofparticlesizedistributionandpackingcompressiononfluidpermeabilityaspredictedbylattice-Boltzmannsimulations[J]．Computers&ChemicalEngineering，2021，33(1)：256-266．[27]PianetG，BertrandF，VidalD，etc．Modelingthecompressionofparticlepackingsusingthediscreteelementmethod[C]．TAPPIadvancedcoatingfundamentalssymposiumproceedings，2021，278-288．[28]DoucetJ，BertrandF，ChaoukiJ．Experimentalcharacterizationofthechaoticdynamicsofcohesionlessparticles：ApplicationtoaV-blender[J]．GranularMatter，2021，10(2)：133-138．[29]龐昌樂(lè)，鄂卓茂，蘇聰英，等．氣吸式雙層滾筒水稻播種器設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[J]．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2021，16(5)：52-55．[30]小林悅男，小田富広，重光裕昭．ドラム揺動(dòng)式播種裝置：日本，8322332A[P]，1996-12-10．[31]劉銀嶺．水稻播種機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：中國(guó)，202120211542[P]．2021-8-24．.致謝25-

咖啡店創(chuàng)業(yè)計(jì)劃書第一部分：背景在中國(guó)，人們?cè)絹?lái)越愛喝咖啡。隨之而來(lái)的咖啡文化充滿生活的每個(gè)時(shí)刻。無(wú)論在家里、還是在辦公室或各種社交場(chǎng)合，人們都在品著咖啡?？Х戎饾u與時(shí)尚、現(xiàn)代生活聯(lián)系在一齊。遍布各地的咖啡屋成為人們交談、聽音樂(lè)、休息的好地方，咖啡豐富著我們的生活，也縮短了你我之間的距離，咖啡逐漸發(fā)展為一種文化。隨著咖啡這一有著悠久歷史飲品的廣為人知，咖啡正在被越來(lái)越多的中國(guó)人所理解。第二部分：項(xiàng)目介紹第三部分：創(chuàng)業(yè)優(yōu)勢(shì)目前大學(xué)校園的這片市場(chǎng)還是空白，競(jìng)爭(zhēng)壓力小。而且前期投資也不是很高，此刻國(guó)家鼓勵(lì)大學(xué)生畢業(yè)后自主創(chuàng)業(yè)，有一系列的優(yōu)惠政策以及貸款支持。再者大學(xué)生往往對(duì)未來(lái)充滿期望，他們有著年輕的血液、蓬勃的朝氣，以及初生牛犢不怕虎的精神，而這些都是一個(gè)創(chuàng)業(yè)者就應(yīng)具備的素質(zhì)。大學(xué)生在學(xué)校里學(xué)到了很多理論性的東西，有著較高層次的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)代大學(xué)生有創(chuàng)新精神，有對(duì)傳統(tǒng)觀念和傳統(tǒng)行業(yè)挑戰(zhàn)的信心和欲望，而這種創(chuàng)新精神也往往造就了大學(xué)生創(chuàng)業(yè)的動(dòng)力源泉，成為成功創(chuàng)業(yè)的精神基礎(chǔ)。大學(xué)生創(chuàng)業(yè)的最大好處在于能提高自己的潛力、增長(zhǎng)經(jīng)驗(yàn)，以及學(xué)以致用;最大的誘人之處是透過(guò)成功創(chuàng)業(yè)，能夠?qū)崿F(xiàn)自己的理想，證明自己的價(jià)值。第四部分：預(yù)算1、咖啡店店面費(fèi)用咖啡店店面是租賃建筑物。與建筑物業(yè)主經(jīng)過(guò)協(xié)商，以合同形式達(dá)成房屋租賃協(xié)議。協(xié)議資料包括房屋地址、面積、結(jié)構(gòu)、使用年限、租賃費(fèi)用、支付費(fèi)用方法等。租賃的優(yōu)點(diǎn)是投資少、回收期限短。預(yù)算10-15平米店面，啟動(dòng)費(fèi)用大約在9-12萬(wàn)元。2、裝修設(shè)計(jì)費(fèi)用咖啡店的滿座率、桌面的周轉(zhuǎn)率以及氣候、節(jié)日等因素對(duì)收益影響較大?？Х瑞^的消費(fèi)卻相對(duì)較高，主要針對(duì)的也是學(xué)生人群，咖啡店布局、格調(diào)及采用何種材料和咖啡店效果圖、平面圖、施工圖的設(shè)計(jì)費(fèi)用，大約6000元左右3、裝修、裝飾費(fèi)用具體費(fèi)用包括以下幾種。(1)外墻裝飾費(fèi)用。包括招牌、墻面、裝飾費(fèi)用。(2)店內(nèi)裝修費(fèi)用。包括天花板、油漆、裝飾費(fèi)用，木工、等費(fèi)用。(3)其他裝修材料的費(fèi)用。玻璃、地板、燈具、人工費(fèi)用也應(yīng)計(jì)算在內(nèi)。整體預(yù)算按標(biāo)準(zhǔn)裝修費(fèi)用為360元/平米，裝修費(fèi)用共360*15=5400元。4、設(shè)備設(shè)施購(gòu)買費(fèi)用具體設(shè)備主要有以下種類。(1)沙發(fā)、桌、椅、貨架。共計(jì)2250元(2)音響系統(tǒng)。共計(jì)450(3)吧臺(tái)所用的烹飪?cè)O(shè)備、儲(chǔ)存設(shè)備、洗滌設(shè)備、加工保溫設(shè)備。共計(jì)600(4)產(chǎn)品制造使用所需的吧臺(tái)、咖啡杯、沖茶器、各種小碟等。共計(jì)300凈水機(jī)，采用美的品牌，這種凈水器每一天能生產(chǎn)12l純凈水，每一天銷售咖啡及其他飲料100至200杯，價(jià)格大約在人民幣1200元上下?？Х葯C(jī)，咖啡機(jī)選取的