【導(dǎo)讀】本文介紹了一種大棚蔬菜種植耕整地機(jī)械----小型電動(dòng)旋耕機(jī)的設(shè)計(jì)方案。對(duì)旋耕機(jī)的國(guó)內(nèi)外情況。對(duì)旋耕刀軸的設(shè)計(jì)等。該機(jī)耕深15~20cm，動(dòng)力由發(fā)動(dòng)機(jī)輸出經(jīng)皮帶傳動(dòng)，傳給變速箱進(jìn)行減速，二級(jí)傳動(dòng)采用鏈傳動(dòng)。旋耕刀軸的設(shè)計(jì)采用三段式，中間為空心的圓管鋼，兩邊采用實(shí)心軸，可制出軸肩來(lái)安裝軸承和端蓋。淺等問(wèn)題，適合大棚耕整地工藝的要求。

　　

【正文】 旋耕機(jī)的功用特點(diǎn)對(duì)小型電動(dòng)旋耕機(jī)進(jìn)行方案論證性能參數(shù)分析和圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。研究設(shè)計(jì)其總體配置，分析零部件的可靠性，整機(jī)的各種性能。 資料、數(shù)據(jù)、技術(shù)水平等方面的要求 畫出整體裝配 圖及全部零件圖，要求圖樣表達(dá)正確符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，全部圖紙用計(jì)算機(jī)繪制。 設(shè)計(jì)論文不少于 8000 字。要求 論述合理設(shè)計(jì)正確，符合有關(guān)要求。 進(jìn)行總體及各零部件的 參數(shù)計(jì)算，重要零部件進(jìn)行強(qiáng)度校核。 進(jìn)行功率計(jì)算與校核繪制電機(jī)控制圖。 與設(shè)計(jì)工作有關(guān)的文件要規(guī)范正確。 計(jì)算機(jī)上機(jī)需要 150 個(gè)機(jī)時(shí)。 發(fā)出任務(wù)書日期 完成論文（設(shè)計(jì)）日期 學(xué)科組或教研室意見（簽字） 學(xué)院院長(zhǎng)意見（簽字） 青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 本科生畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )開題報(bào)告 題 目： 小型電動(dòng)旋耕機(jī)的研究 姓名： 姜雪鋒 學(xué)號(hào)： 0320210151 年級(jí)： 2021 專業(yè)： 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師：姓名 張錫齋 職 稱 ： 高級(jí)實(shí)驗(yàn)師 青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 教務(wù)處 二 OO 八 年 四 月 一 日 一、選題依據(jù) (擬開展研究項(xiàng)目的研究目的、意義等 ) 隨著我國(guó)城鎮(zhèn)人口的不斷增加及人民生活水平的日益提高，人們對(duì)蔬菜的要求在數(shù)量上和質(zhì)上均發(fā)生了很大的變化，蔬菜已成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮?的食 品。人們要求在保證蔬菜供應(yīng)的基礎(chǔ)上， 做到全年均衡供應(yīng)。因此，棚室設(shè)施栽培已成為蔬菜生產(chǎn)中必不可少的重要手段。由于棚室栽培經(jīng)濟(jì)效益顯著，因而，此項(xiàng)技術(shù)還廣泛地應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)作物、花卉、菌類栽培及養(yǎng)殖業(yè)等方面，是我國(guó)近幾年重點(diǎn)推廣的農(nóng)業(yè)先進(jìn)技術(shù)之一 ,但棚室生產(chǎn)存在許多讓人望而生畏的困難。 為解決溫室大棚生產(chǎn)耕 作困難、勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、成本高的問(wèn)題，研制開發(fā)出一種 電動(dòng)旋耕機(jī)械。該機(jī)以交流電機(jī)為動(dòng)力，具有動(dòng)力強(qiáng)、耕作速度快、不排放有害氣體、噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)可起到，使用安全可靠，高效節(jié)能，無(wú)污染。裝有行走輪，推動(dòng) 方便，轉(zhuǎn)變靈活，操作搬運(yùn)一人便可完成。 溫室大棚內(nèi)部耕整地勞動(dòng)強(qiáng)度大，混拌肥料、覆蓋殘株的作用 , 是日光溫室生產(chǎn)中節(jié)省勞力、降低成本、發(fā)家致富的綠色環(huán)保型農(nóng)機(jī)具也可用于露天菜地及果園的旋耕作業(yè)。該機(jī)集旋耕、驅(qū)動(dòng)于一體 ,碎土性能好 , 生產(chǎn)效率高 , 并配有動(dòng)力輸出軸 , 可帶動(dòng)水泵 等 農(nóng)機(jī)具 ， 體積小，重量輕，造型美觀，操作方便主要依靠人工挖掘翻地，生產(chǎn)率低。旋耕機(jī)是一種由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的土壤耕作機(jī)具 , 其切土、碎土能力強(qiáng) , 一次作業(yè)能達(dá)到犁耙的幾次效果 , 耕后地表平整 , 松軟能滿足精耕細(xì)作要求 , 且能搶農(nóng)時(shí)、節(jié)省勞力 。旋耕機(jī)將人工作業(yè)的松土、刨茬、撈茬、運(yùn)茬等工序一次完成 , 可提高工效倍。據(jù)統(tǒng)計(jì)菜田如果實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，一臺(tái)機(jī)器頂 16個(gè)勞動(dòng)力，使用一臺(tái)機(jī)器節(jié)約十六個(gè)勞動(dòng)力，一年一個(gè)勞動(dòng)力需要8000到 15000元，每人安 8000元算，將節(jié)約 120210元。菜地機(jī)械化后一畝地全年由 3茬變成 4茬，如果一年增加一茬可增加 ?？梢姍C(jī)械化可以解放勞動(dòng)力同時(shí)提高農(nóng)民收入，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高作業(yè)質(zhì)量。因此 , 高性能、低功耗、多功能適應(yīng)我國(guó)國(guó)情的旋耕機(jī)具有廣闊的發(fā)展前景。 二、文獻(xiàn)綜述內(nèi)容 (在充分收集研究主題相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，分析 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，提出問(wèn)題，找到研究主題的切入點(diǎn)，附主要參考文獻(xiàn) ) 旋耕機(jī)的發(fā)展至今已有 150多年的歷史 [1],最初在英、美國(guó)家由 3~4kW內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng) ,主要用于庭院耕作 ,直到 L型旋耕刀研制成功后 , 旋耕機(jī)才進(jìn)入農(nóng)田作業(yè)。 20世紀(jì)初 ,日本從歐洲引進(jìn)旱地旋耕機(jī)后 ,經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)研究工作 ,研制出適用于水田耕作要求的彎刀 ,解決了刀齒和刀軸纏草的問(wèn)題 ,旋耕機(jī)得到了迅速發(fā)展。 國(guó)外小型微耕機(jī)械發(fā)展較早 ，設(shè)施農(nóng)業(yè)耕作機(jī)械技術(shù)已經(jīng)非常成熟，作業(yè)性能穩(wěn)定，功能齊全，小巧輕便。日本、意大利、荷蘭和以色列等國(guó)家的產(chǎn)品為代表， 配套 動(dòng) 力 為，普遍采用 。廣泛用于旋耕、犁耕、開溝、 作畦、起壟、中耕、培土、鋪膜、打孔、播種、灌溉和施肥等作業(yè)項(xiàng)目 [2]。 但進(jìn)口機(jī)型價(jià)格高，一般在 7000元／臺(tái)以上，而且配件難，維修服務(wù)各個(gè)方面跟不上， 對(duì)我國(guó)國(guó)土 70%的丘陵土地 的情況 十分不適用 [3]。 我國(guó)棚室耕作機(jī)械現(xiàn)有產(chǎn)品的機(jī)型不多 ，應(yīng)用不普遍，多為借用現(xiàn)有的露地用小型耕耘機(jī)械，其適應(yīng)性差，生產(chǎn)效率低，而且作業(yè)質(zhì)量不穩(wěn)定。我國(guó)旋耕機(jī)存在的問(wèn)題是規(guī)模小、成本高，“三化”水平低，使用水平低維修成本高，功能單一等問(wèn)題 [4]。近幾年針對(duì)溫室、大棚等特殊耕作環(huán)境，國(guó)內(nèi)研制生產(chǎn)了一些小型耕作機(jī)械，有的微耕機(jī)還設(shè)計(jì)有多種作業(yè)功能，考慮了兼顧露地作業(yè)，提高了機(jī)械的使用效率。但是由于產(chǎn)品大多存在以下問(wèn)題，均未能很好的推廣：①外形尺寸及結(jié)構(gòu)質(zhì)量大，操作不靈便。特別是從露地簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)移到大棚內(nèi)的機(jī)械，在棚室內(nèi)轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)移都十分困難，而且邊角地帶無(wú)法工 作，漏耕嚴(yán)重 ；②生產(chǎn)率低，適應(yīng)性較差，當(dāng)土壤含水率較高 (超過(guò) 20％以上 )時(shí)，其碎土性能就會(huì)變差，耕作阻力變大；③作業(yè)性能、可靠性和耐久性等方面還存在一些問(wèn)題 [5]。 棚室生產(chǎn)是一種高投入、高產(chǎn)出的產(chǎn)業(yè)，而一般棚室的生產(chǎn)所需勞動(dòng)力是從事大田及水田生產(chǎn)的 15～ 20倍，是從事大地蔬菜生產(chǎn)的 3倍左右 [6]。棚室管理機(jī)在棚室生產(chǎn)環(huán)節(jié)中有著舉足輕重的作用，棚室管理機(jī)的研制和開發(fā)應(yīng)向一機(jī)多功能的方向發(fā)展。即一機(jī)實(shí)現(xiàn)旋耕整地、開溝扶壟、播種、中耕除草、收割、配水泵（噴藥、噴霧）及短途運(yùn)輸?shù)软?xiàng)作業(yè)。特別是在旋耕整地環(huán)節(jié)上，一定要實(shí)現(xiàn)能夠 耕整棚室邊角地帶 [7]。以臺(tái)灣生產(chǎn)的小牛 303N 型微耕機(jī)為例，其生產(chǎn)效率為 。采用該機(jī)具耕整 1 棟標(biāo)準(zhǔn)棚室只需8h 就能完成任務(wù)，而人工則需要 2 人 48h 完成 [8]。我市現(xiàn)有日光溫室和塑料大棚 萬(wàn)hm2，在耕整地方面，以小牛 303N 每個(gè)作業(yè)季節(jié)作業(yè) 20 天，每天作業(yè) 8h 計(jì)算，僅我市就需要這樣的機(jī)具 25000 余臺(tái)。而現(xiàn)有棚室配套的各種機(jī)具還不足 10%，也就是說(shuō)仍有 2 萬(wàn)余臺(tái)的需求量。我市確定在今后 3～ 5 年內(nèi)將棚室機(jī)械作為示范推廣的重點(diǎn)項(xiàng)目 [9]。市場(chǎng)調(diào)查顯示：雖然廣西柳州 生產(chǎn)的 106N 型微耕機(jī)和山東濰坊生產(chǎn)的亞細(xì)亞牌微耕機(jī)價(jià)格較高（ 5000～ 7000 元），但仍出現(xiàn)了銷售旺盛的趨勢(shì)?？梢灶A(yù)見，若有價(jià)格更為低廉（ 2500～ 3000 元）且能夠耕整棚室邊角的同類產(chǎn)品問(wèn)世，不但直接經(jīng)濟(jì)效益顯著，而且還具有廣泛的社會(huì)效益，其推廣前景將是十分廣闊的 [10]。 因此，筆者將對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行部分的研究就解決。 參考文獻(xiàn)： 【 1】 李濱 1, 崔東 ， 小型農(nóng)用旋耕機(jī)的設(shè)計(jì) .東北林業(yè)大學(xué) , 林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備， .2021黑龍江哈爾濱 150040。 【 2】 中部農(nóng)村信息網(wǎng) 分析預(yù)測(cè) [20210802] 【 3】韓 偉，高明軍，馮云江，等 .黑龍江省棚室蔬菜機(jī)械化生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策 [J].農(nóng)機(jī)化研究， 1999。 【 4】 張晉棟，張曉東 等 哈爾濱市棚室生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展前景哈爾濱市農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所，黑龍江 哈爾濱 150070 【 5】 REN Luquan, TONG Jin, LI Jianqiao, et al. Soil adhesion and biomimetics of soilengaging ponents in antiadhesion against soil: a review .Journal of Agricultural Engineering Research, 2021, 79(3) :239263 . 【 6】 王穎玉 ,應(yīng)富強(qiáng) ,潘 立 ， 新型蔬菜大棚小型旋耕機(jī)的設(shè)計(jì)與研究 [J] 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) ， 第 35 卷第 3 期 2021 年 6 月 【 7】 劉剛 ， 尤曉東 ， 小型旋耕機(jī)的設(shè)計(jì)與研究 ， 新產(chǎn)品新技術(shù)新機(jī)具農(nóng)業(yè)機(jī)械化與電氣化 。 【 8】 BANDALAN E P, SALOKHE V M, GUPTA C P, et al. Performance of an oscillating subsoiler in breaking a hardpan .Journal of Terramechanics, 1999, 36(1) :117125 . 【 9】 鐘衛(wèi)東，段紹傳，新型多功能旋耕機(jī)，農(nóng)機(jī)使用與維修傭 2021年第 4期 . 【 10】關(guān)艷玲，李術(shù)華，李金澤，申佩懷。對(duì) 1GLP62小型旋耕機(jī)經(jīng)濟(jì)效益的分析。農(nóng)機(jī)化研 究 1995年 11月第 4期 三、研究方案 (研究?jī)?nèi)容、目標(biāo)、研究方法、技術(shù)路線、擬解決的問(wèn)題、特色或創(chuàng)新點(diǎn)等 ) 研究?jī)?nèi)容 和目標(biāo) ： 為解決我國(guó) 溫室大棚生產(chǎn)耕作困難、勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、成本高 功能單一 、耕作速度 慢 、排放有害氣體、噪聲 大、操作復(fù)雜、 耕深較淺漏耕嚴(yán)重 , 易產(chǎn)生纏草堵泥現(xiàn)象 ,且作業(yè)能量消耗較大 、棚室內(nèi)邊角地帶無(wú)法工作，操作不靈活，轉(zhuǎn)向難等問(wèn)題，需設(shè)計(jì)一種小型電動(dòng)機(jī)。該 小型電動(dòng)旋耕機(jī)的研究包括：可行性研究，整體設(shè)計(jì)，零件設(shè)計(jì)，經(jīng)濟(jì)性，電動(dòng)機(jī)的選擇、整體機(jī)架的設(shè)計(jì)，傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)，旋耕刀軸的設(shè) 計(jì)， 旋耕刀的選擇等。 研究方法和技術(shù)路線： 通過(guò)上網(wǎng)查資料，參考專家們老師輔導(dǎo)，結(jié)合自己所學(xué)的和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及與同學(xué)們討論，參觀實(shí)驗(yàn)室等方法，初步設(shè)計(jì)幾種方案，進(jìn)行論證，選出一種最優(yōu)方案。主要的技術(shù)是對(duì)旋耕刀的研究；電動(dòng)機(jī)及電路的研究；行走操縱機(jī)構(gòu)的研究；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的研究。 擬解決的問(wèn)題特色和創(chuàng)新： 操作問(wèn)題，主要解決操作復(fù)雜的問(wèn)題；安全防護(hù)問(wèn)題，防止土塊石塊的飛濺傷人；傳動(dòng)方案要簡(jiǎn)化；總機(jī)的造價(jià)要降低。特色主要是多功能，操作方便等。 四、進(jìn)程計(jì)劃 (各研究環(huán)節(jié)的時(shí)間安排、實(shí)施進(jìn)度、完成 程度等 ) ～ 廣泛的進(jìn)行資料收集， 分析國(guó)內(nèi)外旋耕機(jī)的研究情況，進(jìn)行理論的分析 ，可行性分析，完成開題報(bào)告。 ～ 對(duì)前期的工作進(jìn)行總結(jié)，形成理論，對(duì)各部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，校核。初步設(shè)計(jì)尺寸，形成書面的報(bào)告，完成說(shuō)明書的草稿。 ～ 精確計(jì)算設(shè)計(jì)方案的各零部件尺寸及整體尺寸，完成制圖的草圖繪制工作，為下一步的制圖做好準(zhǔn)備，并準(zhǔn)備中期檢查。 ～ 大體完成說(shuō)明書的編制，整體及零部件的制圖。 ～ 檢查未完成的工作，完善精確說(shuō)明書、 CAD 制圖，準(zhǔn)備完成設(shè)計(jì)工作并準(zhǔn)備答辯。 五、導(dǎo)師評(píng)語(yǔ) 指導(dǎo)教師簽字： 200 年 月 日 六、教研室意見 教研室主任簽字： 200 年 月 日 七、學(xué)院意見 負(fù)責(zé)人簽字： 200 年 月 日