【正文】 ，這樣就保證了出缽的順利進(jìn)行。 圖27 滾筒式制缽機(jī)三維實(shí)體模型 本課題研制的制缽機(jī)方案的優(yōu)點(diǎn)(1)壓實(shí)機(jī)構(gòu)和投出機(jī)構(gòu)是通過(guò)凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)和活塞運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由于此方案沒(méi)有用到小凸輪，所以在出缽的過(guò)程中完全是靠大凸輪4的作用，這種方案雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但該方案存在兩個(gè)問(wèn)題:第一，就是該機(jī)器由于沒(méi)有小凸輪的作用，所以必須提前推缽，即在III處，但制缽模具2運(yùn)動(dòng)到Q時(shí)，被推出的一定長(zhǎng)度的營(yíng)養(yǎng)缽有可能斷裂或提前脫落；第二，如果不提前推缽，那么由于只有大凸輪4的作用，所以必須將該凸輪曲線設(shè)計(jì)得很陡，如P處，但又由于活塞桿5有一定的長(zhǎng)度，所以滾子很難轉(zhuǎn)過(guò)這個(gè)突變位置，同時(shí)活塞桿也容易在此處發(fā)生自鎖，見(jiàn)圖26。小凸輪6與方軸5分離后，滾子7將受大凸輪4的滾子槽的約束慢慢回到起始位置I，從而開(kāi)始下一個(gè)工作循環(huán)。當(dāng)制缽模具2運(yùn)動(dòng)到III時(shí)，此處沒(méi)有了承力弧形圓板3，由于小凸輪6的轉(zhuǎn)速為36r/min,滾筒（方軸）的轉(zhuǎn)速為6r/min，每當(dāng)制缽模具運(yùn)動(dòng)到p處時(shí)，小凸輪剛好運(yùn)動(dòng)到P處，此時(shí)小凸輪6的的基圓與方軸5接觸，因?yàn)樾⊥馆喌乃俣缺葷L筒快，在小凸輪6運(yùn)動(dòng)到的頂點(diǎn)Q之前將一直跟方軸5一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并且方軸還受到小凸輪的推力作用，直到轉(zhuǎn)過(guò)Q點(diǎn)它們才分離，推力消失。當(dāng)制缽模具2旋轉(zhuǎn)到II時(shí)，由于大凸輪4的作用，會(huì)使活塞開(kāi)始作活塞運(yùn)動(dòng)，所以在活塞桿8和承力弧形圓板3的綜合作用下開(kāi)始擠壓缽中的土。該工作過(guò)程分三個(gè)階段：第一階段，填料（I）。 本課題研制的制缽機(jī)方案的實(shí)施綜合上述分析，確定出制缽機(jī)的整體方案圖，見(jiàn)圖24。時(shí)，小凸輪也應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò)該角度，并與方軸接觸。過(guò)程中實(shí)現(xiàn)缽的投出。時(shí)缽被壓實(shí)，然后在165176。2)混料箱下方兩側(cè)板上安裝有刮土機(jī)構(gòu)，當(dāng)制缽模具裝滿料運(yùn)轉(zhuǎn)到刮土板時(shí)，刮土板應(yīng)能將多余的料刮去。當(dāng)運(yùn)動(dòng)傳到主動(dòng)軸1時(shí)會(huì)帶動(dòng)主動(dòng)齒輪117運(yùn)動(dòng)，此時(shí)動(dòng)力會(huì)分兩條路線走：一條運(yùn)動(dòng)路線是經(jīng)齒輪18與17嚙合，從而運(yùn)動(dòng)會(huì)依次傳到齒輪16，因?yàn)辇X輪16是安裝在滾筒2上，所以滾筒2會(huì)跟齒輪16一起運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)安裝在其上的制缽模具9和活塞桿8一起以軸1作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)活塞也會(huì)在制缽模具9中作活塞運(yùn)動(dòng)；另一條運(yùn)動(dòng)路線是由齒輪12會(huì)帶動(dòng)與其嚙合的齒輪13運(yùn)動(dòng)，而小凸輪14是安裝在齒輪13上，所以會(huì)帶動(dòng)小凸輪14運(yùn)動(dòng)。這種制缽機(jī)有如下的缺點(diǎn)：1)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零件較多；2)容易損壞、維修不方便；3)造價(jià)較高。這一過(guò)程恰好轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)60176。使離合器嚙合，運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)齒輪9帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)。若端面凸輪在旁邊固定著的從動(dòng)滾子10的強(qiáng)制下，向上抬起并壓縮彈簧，離合器11就處在脫開(kāi)狀態(tài)，在其下面的齒輪9（和空軸套）就不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。它的工作過(guò)程是這樣的：電動(dòng)機(jī)經(jīng)帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)將動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳給齒輪7。 圖21 手工制育秧缽由手工制造方法可知制造缽體需要三個(gè)流程，即填料 沖壓成型 沖出成品 進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。 3）用一沖頭將土壤沖緊，沖頭下部有一凸頭。 2 擬定方案（1）步驟：1）將肥料和土壤攪拌均勻，然后用篩子篩細(xì)。對(duì)此，本課題所做的具體工作是：分析制缽機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀，探討制缽機(jī)等農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展前景和發(fā)展方向。本制缽機(jī)的外型 140610622291㎜。因此在設(shè)計(jì)中，該制缽機(jī)能一次完成上料、壓實(shí)，出缽等作業(yè)環(huán)節(jié)。 課題研究的內(nèi)容及擬采取的技術(shù)和方法目前國(guó)內(nèi)外對(duì)規(guī)格化育秧播種機(jī)都有一定的研究，參照相關(guān)研究，經(jīng)過(guò)深入分析規(guī)格化育秧配套的播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀后，自己做了進(jìn)一步分析，對(duì)本課題進(jìn)行了的研究和探討。同時(shí)選制缽機(jī)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容，一方面，可以總結(jié)大學(xué)所學(xué)專業(yè)知識(shí)，可以將本專業(yè)各方面的知識(shí)的運(yùn)用結(jié)合起來(lái)，鍛煉了自己的機(jī)械綜合運(yùn)用的專業(yè)素質(zhì)；另一方面，初步嘗試了從事系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科學(xué)研究，通過(guò)本次設(shè)計(jì)，深入認(rèn)識(shí)了一般成型機(jī)械的設(shè)計(jì)方法和思路，對(duì)畢業(yè)后的工作學(xué)習(xí)有很大的幫助。顯而易見(jiàn)，實(shí)現(xiàn)蔬菜農(nóng)作物栽植機(jī)械化已成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迫切需要。秧苗用缽體培育后移栽，能保證秧苗質(zhì)量，達(dá)到早育、早熟、早上市、穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、的目的，還可以節(jié)省勞動(dòng)力、種子肥料、農(nóng)藥。 課題研究的目的及意義育秧缽機(jī)是一種自動(dòng)生產(chǎn)秧苗缽體的機(jī)械的設(shè)備。這些機(jī)具仍為手動(dòng)栽植，只是減輕了栽秧者肢體反復(fù)屈伸的繁重勞動(dòng)；到20世紀(jì)30年代后期，出現(xiàn)了栽植機(jī)構(gòu)或栽秧機(jī)器代替人工直接栽秧，使送秧入溝過(guò)程實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化；自20世紀(jì)50年代開(kāi)始，歐洲國(guó)家開(kāi)展作物壓縮土缽育苗及移栽的生產(chǎn)技術(shù)研究，研制出多種不同結(jié)構(gòu)形式的半自動(dòng)移栽機(jī)和制缽機(jī)；到20世紀(jì)70年代，前蘇聯(lián)蔬菜栽植機(jī)械化水平為58%,國(guó)營(yíng)農(nóng)場(chǎng)已達(dá)67%；到20世紀(jì)80年代，半自動(dòng)移栽機(jī)已在西方國(guó)家的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用，制缽育苗和移栽已形成完整的機(jī)械作業(yè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了各種機(jī)械配套使用。目前，我國(guó)在這方面的研究已很多，并有越來(lái)越多的適應(yīng)性更廣的機(jī)型正在研究中或已研制出來(lái)，將能更好的為國(guó)民生產(chǎn)發(fā)展做貢獻(xiàn)。在“八五”期間，經(jīng)農(nóng)業(yè)部立項(xiàng)，進(jìn)行了“盤(pán)苗設(shè)備及配套技術(shù)研究”，研制出“精密播種生產(chǎn)線設(shè)備”，主要用來(lái)制造以蔬菜、甜菜、為主的苗缽，“機(jī)械化制缽機(jī)的研制”課題被估價(jià)科委列入“九五”項(xiàng)目研究，已研制出2JB—50[1]型機(jī)械化制缽機(jī)，能實(shí)現(xiàn)制缽過(guò)程機(jī)械化操作，制造出來(lái)的營(yíng)養(yǎng)缽能夠滿足玉米、棉花等經(jīng)濟(jì)作物的移栽要求[2]。滾筒式營(yíng)養(yǎng)缽體機(jī)研究設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 本課題研究背景 國(guó)內(nèi)的研究現(xiàn)狀　　我國(guó)對(duì)機(jī)械制缽機(jī)研究始于20世紀(jì)70年代，至今已研制了多種型號(hào)的制缽機(jī)。在“七五”期間，北京引進(jìn)國(guó)外機(jī)械化育苗生產(chǎn)線，主要以生產(chǎn)蔬菜苗缽為主，可以實(shí)現(xiàn)缽體制備、缽體成形、打坑、精密播種及覆土等工藝的機(jī)械化?？傮w來(lái)講，我國(guó)制缽機(jī)的研制與開(kāi)發(fā)有了較大進(jìn)展。 國(guó)外的研究現(xiàn)狀20世紀(jì)初期，歐洲一些國(guó)家開(kāi)始大量種植蔬菜和經(jīng)濟(jì)作物，出現(xiàn)了早期的近代秧苗種植機(jī)具。到目前為止，作物壓縮土缽成型、缽上單位精密播種和相應(yīng)的自動(dòng)化移栽設(shè)備在技術(shù)上基本達(dá)到了完善，亦廣泛應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)?？捎糜谥谱鲌A柱形帶籽孔的棉花、玉米、瓜果、花卉的農(nóng)作物育苗用營(yíng)養(yǎng)缽。中國(guó)是世界最大的蔬菜生產(chǎn)國(guó)，蔬菜產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的60%左右，我國(guó)蔬菜栽植機(jī)械的發(fā)展較慢，秧苗栽植幾乎全部由人工完成，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低，而且栽植質(zhì)量差、生產(chǎn)成本高。而本課題研制的新型制缽機(jī)能一次完成上料、壓實(shí)、出缽等加工，大大的提高了生產(chǎn)效率，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)固可靠，容易操作，且有較強(qiáng)的創(chuàng)新，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)必不可少的工具。此外，制缽機(jī)的設(shè)計(jì)內(nèi)容、工作量適合作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容是完全符合要求的。本課題本著使用方面、操作方便、易于維修、提高效率的原則上，也盡可能使設(shè)計(jì)的更加經(jīng)濟(jì)化。不同于國(guó)內(nèi)外一些育秧播種機(jī)的研究，考慮目前中國(guó)農(nóng)村現(xiàn)狀，本著降低成本的前提下，本課題制缽機(jī)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中盡量采取簡(jiǎn)單和實(shí)用的結(jié)構(gòu)，保證其經(jīng)濟(jì)性和方便性。配套的制缽模具為鑄件，外形尺寸為11986150㎜，在正常運(yùn)行時(shí)，可保證每時(shí)10800個(gè)缽的生產(chǎn)效率。收集制缽種機(jī)方面的資料，初步擬定設(shè)計(jì)方案；根據(jù)工作性能指標(biāo)再重新修訂育制缽機(jī)的設(shè)計(jì)方案；對(duì)傳動(dòng)部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)；完成制缽機(jī)零部件的設(shè)計(jì)；繪制整體裝配圖和各部分零件圖；三維建模及仿真；編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 2) 將上土壤放入一個(gè)模子。 4) 再將模子托起。（2）老式制缽機(jī)如圖22，這種是老式育秧制缽機(jī)，它的制缽方法很像制作蜂窩煤。齒輪7一方面通過(guò)偏心銷(xiāo)使運(yùn)動(dòng)經(jīng)由連桿8傳動(dòng)滑動(dòng)支架作上下移動(dòng)，另一方面，齒輪7又由一對(duì)錐齒輪將運(yùn)動(dòng)傳到端面凸輪離合器11（它和軸用導(dǎo)向鍵聯(lián)接，不僅能隨意轉(zhuǎn)動(dòng)，而且還能在軸上移動(dòng)）。當(dāng)端面凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)到凸輪凹面與從動(dòng)滾子10接觸時(shí)，端面凸輪就會(huì)在彈簧力的作用下向下退役。當(dāng)轉(zhuǎn)到一定位置時(shí)，凸輪會(huì)再次轉(zhuǎn)到凸輪面與滑輪接觸，此時(shí)凸輪又會(huì)在滑輪的強(qiáng)制作用下使離合器再次脫開(kāi)，齒輪9就會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。而被定位銷(xiāo)20銷(xiāo)住，也就是在轉(zhuǎn)盤(pán)停頓的時(shí)間里，滑動(dòng)支架正好帶著固定在它上面的壓緊沖頭和沖出沖頭在?？字凶饕淮紊舷峦鶑?fù)運(yùn)動(dòng)，以完成壓緊和沖出一只育秧缽的過(guò)程。 圖22 老式制缽機(jī) 整體方案的擬定 方案分析 1主動(dòng)軸，2滾筒，3滾子，11大凸輪，12小齒輪，13大齒輪，14小凸輪，8活塞桿，9制缽模具， 10推桿，117齒輪，118齒輪，19混料箱 圖23 方案簡(jiǎn)圖該方案原理：該機(jī)械的主要結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)是才采用了滾子直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)和活塞的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)。 方案的主要運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的要求在確定上述方案之后就可以進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，整個(gè)機(jī)器主要由以下機(jī)構(gòu)組成：（1）混料機(jī)構(gòu) 該機(jī)構(gòu)要求完成：1)將運(yùn)輸?shù)交炝舷渲械耐寥篮头柿匣旌暇鶆?，同時(shí)，絞輪在轉(zhuǎn)的過(guò)程中應(yīng)對(duì)土有個(gè)向下的推力，使料更容易進(jìn)入制缽模具。(2)壓實(shí)與投出機(jī)構(gòu) 該機(jī)構(gòu)要求完成：為了提高生產(chǎn)效率和簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，營(yíng)養(yǎng)缽的壓實(shí)和出在一個(gè)工序中實(shí)現(xiàn)，由于活塞桿在凸輪上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)推桿在凸輪上轉(zhuǎn)過(guò)135176。180176。在投出的過(guò)程中設(shè)置了一個(gè)小凸輪，這里的小凸輪應(yīng)與滾筒的運(yùn)動(dòng)正時(shí)，當(dāng)活塞桿運(yùn)動(dòng)到165176。 （3）導(dǎo)向機(jī)構(gòu)該機(jī)構(gòu)要求完成：在活塞桿進(jìn)行徑向擠壓和同時(shí)進(jìn)行圓周旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，保證壓桿不會(huì)被卡死。1滾筒，2小凸輪，3鏈傳動(dòng)III，4方軸，5承力弧型板，6軸II，7制缽模具，8活塞桿，9鏈傳動(dòng)II，10大凸輪，11主軸I，12鏈傳動(dòng)II，13齒輪減速電機(jī)，14混料箱，15刮土機(jī)構(gòu)，16機(jī)架， 17鏈傳動(dòng)IV 圖24 整體方案工作過(guò)程:如圖25，制缽模具2安裝在滾筒上，活塞桿8一端安裝在制缽模具2中，另一端安裝有滾子7，當(dāng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，同時(shí)會(huì)帶動(dòng)制缽模具2和其活塞桿8一起轉(zhuǎn)動(dòng)，大凸輪4不轉(zhuǎn)，而活塞桿8除了作轉(zhuǎn)動(dòng)還沿徑向作活塞運(yùn)動(dòng)來(lái)擠壓土。當(dāng)制缽模具2轉(zhuǎn)到I處，活塞處于制模模具的最低位置，同時(shí)混料箱中的料會(huì)由于自重和旋轉(zhuǎn)攪輪的作用進(jìn)入制缽模具2中；第二階段，壓實(shí)（IIIII）。第三階段，投出（IIIIV）。從小凸輪6開(kāi)始推方軸5直至推力消失這個(gè)過(guò)程也就是營(yíng)養(yǎng)缽?fù)冻鲞^(guò)程，而投出的營(yíng)養(yǎng)缽將被皮帶運(yùn)輸走。 1混料箱，2制缽模具，3承力弧形圓板，4大凸輪，5方軸，6小凸輪，7滾子，8活塞桿圖25 方案一1混料箱，2制缽模具，3承力弧形圓板，4大凸輪，5活塞，6滾子圖26 方案二 工作過(guò)程：方案二的工作過(guò)程和方案一的工作過(guò)程類(lèi)似，也分為三個(gè)階段：第一階段，填料（I），第二階段,壓實(shí)（IIIII），第三階段，投出（IIIIV）。綜上兩種方案的分析，故采用方案二，該方案制缽機(jī)的三維圖如圖27所示。即運(yùn)用了對(duì)心直動(dòng)滾子推桿盤(pán)型凸輪機(jī)構(gòu)，活塞桿的一端聯(lián)接滾輪，然后滾輪在凸輪上運(yùn)行，凸輪不轉(zhuǎn)，而活塞的另一端在模具中，相當(dāng)于氣缸中的活塞運(yùn)動(dòng)，通過(guò)凸輪結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)從而擠壓缽并推出缽，這種壓實(shí)機(jī)構(gòu)和投出機(jī)構(gòu)做成一體，從而簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)。(3)推出的缽會(huì)落在與滾筒線速度相同的鏈上，經(jīng)過(guò)鏈輪的鏈傳動(dòng)，自動(dòng)的將推出的缽運(yùn)輸?shù)较乱还ば蜻M(jìn)行作業(yè)，自動(dòng)化程度高。(5)由于種坑的土是后來(lái)擠成型的, 故缽體四周和底部因壓實(shí)比較結(jié)實(shí), 有利于缽體移動(dòng)、育苗、移栽的機(jī)械化操作, 而中心及上部中心(原種坑) 處比較松, 有利于作物的發(fā)芽生長(zhǎng)。 方案中各機(jī)構(gòu)的控制和實(shí)現(xiàn)(1)各機(jī)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)關(guān)系為了使該機(jī)器實(shí)現(xiàn)預(yù)定的工作，要求各機(jī)構(gòu)（包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和其他輔助機(jī)構(gòu)）必須滿足一定的關(guān)系，不能發(fā)生干涉。同時(shí)推桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中要能始終與?？缀芎玫呐浜仙?，這些就要去制造上滿足一定的精度，在安裝上要注意對(duì)正時(shí)點(diǎn)。3 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 傳動(dòng)方案的擬定 對(duì)傳動(dòng)方案的要求合理的傳動(dòng)方案，首先應(yīng)滿足工作機(jī)的性能要求，其次還應(yīng)滿足工作可靠、傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、成本低廉、工藝性好、使用和維護(hù)方便等要求。 擬定傳動(dòng)方案根據(jù)各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)（如下）確定傳動(dòng)方案。 (2)齒輪傳動(dòng)具有承載能力大、效率高、允許速度高、尺寸緊湊、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。(3) 帶傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、價(jià)格低廉和緩沖吸振等特點(diǎn)，且能起過(guò)載保護(hù)作用。為了減小帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)尺寸，應(yīng)將其布置在高速級(jí)。(5) 蝸桿傳動(dòng)具有傳動(dòng)比大、結(jié)構(gòu)緊湊、工作平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，但其傳動(dòng)效率低，尤其在低速時(shí)，其效率更低，且蝸輪尺寸大，成本高。為了提高傳動(dòng)效率、減小結(jié)構(gòu)尺寸，通常將其布置在高速級(jí)。根據(jù)各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和上述選擇原則，結(jié)合本設(shè)計(jì)的工作條件，得出下面的傳動(dòng)方案，如圖31。 電動(dòng)機(jī)和減速器的選擇及相關(guān)參數(shù)計(jì)算 電動(dòng)機(jī)和減速器類(lèi)型的選擇考慮到安裝需要以及工作環(huán)境，采用的是帶有減速機(jī)的電動(dòng)機(jī)。G系列全封閉齒輪減速機(jī)全封閉全壽命機(jī)電一體化設(shè)計(jì) 。整體結(jié)構(gòu)、重量輕，適應(yīng)性強(qiáng)。它具有減速比大，傳動(dòng)效率高，體積小，重量輕，故障少，壽命長(zhǎng)，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠，噪音小，拆裝方便，容易維修，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，過(guò)載能力強(qiáng)，耐沖擊，慣性力矩小等特點(diǎn)。 電動(dòng)機(jī)功率的確定電動(dòng)機(jī)的功率由該設(shè)別所消耗的功率決定。 n沖頭每小時(shí)的行程次數(shù)，單位 次/小時(shí)?；炝舷涞捏w積為： 攪動(dòng)土料需要的平均力： 消耗功率: 總的工作功率: 為了計(jì)算電動(dòng)機(jī)的所需要的功率Pd，先要確定從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)的總效率。（其詳細(xì)參數(shù)及相關(guān)信息見(jiàn)附錄（一）