任务书课题名称单行蔬菜钵体苗自动移栽机的设计—取苗装置设计主要任务与目标现代的中国是一个经济飞速发展的中国,是一个农业大国,更是一个工业大国,我国也有越来越多的重视农业与工业的结合,将工业机械用于农业,以减轻人力操作,增加作业效率,蔬菜移栽机也更多的在进行开发并投入使用价值,对于这方面的研究也更加有意义。
所以,我们结合所学,应用三维仿真软件,初步设计出移栽机的取苗机构,为以后的进一步研究做基础。
主要内容与基本要求1、查找国内外相关文献资料,了解西方发达国家和我国蔬菜移栽机方面的区别、合理之处机器弊端2、收集整理其他国家对于移栽机的分类及其成果3、整理数据资料落实写作。
4、通过对文献的研究和分析,具体描述我国农业机械尤其是自动移栽机的发展和展望。
5、通过上述分析,设计蔬菜自动移栽机。
要求:1.文献综述报告(不少于3000字)一篇2.开题报告一篇3.毕业论文一篇(不少于10000字)4.实习日记、实习报告3000字以上主要参考资料及文献阅读任务[1]我国蔬菜育苗移栽机械化的现状与发展方向,/2007/3-5/94922.htm[2]陈殿奎.蔬菜机械化育苗的现状与展望[J].农业工程学报,1990,(12):20~25.[3]G. V. Prasanna Kumar ;H. RahemanInternational Journal of VegetableScience,V ol.14,No.3,232-255[4]Konosuke TSUGA. Development of fully automatic vegetable transplanter.JARQ 34, 21~28 (2000)[5]王君玲,高玉芝,李成华.蔬菜移栽生产机械化现状与发展方向.农机化研究,2004(02):22~28[6]张波屏.现代种植机械工程[M].北京:机械工业出版社,1997.[7]封俊.论我国早地栽植机械的开发前景与方向[J].中国农机化,2000,(4):12~13.[8]俞高红,陈志威,赵匀,孙良,叶秉良椭圆一不完全非圆齿轮行星系蔬菜钵苗取苗机构的研究DoI:10.390l,JME.2012.13.032[9]毛君, 毕长飞.基于Pro/Engineer 采煤机的三维动态仿真与优化设计[J].煤矿机械,2006,27(6) : 990-994.外文翻译任务(见外文翻译)计划进度:起止时间内容2013.01.07~2013.01.12 调研、信息汇总,文献查阅分析2013.01.13~2013.01.30 外文翻译、文献综述、开题报告,并熟悉理论力学、机械原理等相关知识2013.01.31 ~2013.03.01 提交开题报告、文献综述及外文翻译2013.03.02~2013.03.08 开题答辩2013.03.09~2013.03.16 蔬菜移栽机整体方案设计2013.03.17~2013.03.30 取苗机构设计及零部件设计2013.03.31~2013.04.11 三维CAD建模、装配2013.04.12~2013.04.24 三维运动学分析仿真2013.04.25~2013.05.02 结构改进设计及毕业论文撰写2013.05.03~2013.05.10 完成并提交毕业论文2013.05.11~2013.05.24 整理材料准备答辩2013.05.25~2013.05.29 论文答辩实习地点指导教师签名年月日系意见系主任签名:年月日学院盖章主管院长签名:年月日文献综述报告班级姓名课题名称单行蔬菜钵苗自动移栽机的设计—取苗装置设计文献综述目录1前言2国外蔬菜自动移栽机的发展和研究成果3国内蔬菜自动移栽机发展和研究成果4国内外蔬菜自动移栽机动态与趋势5总结参考文献(报告全文附后)指导教师审批意见签名:年月日单行蔬菜钵苗自动移栽机的设计—取苗装置设计1前言据FAO统计,2006年中国已成为世界上最大的蔬菜生产国,蔬菜产量约占世界总产量的49.6%[1]。
改革开放以来,我国蔬菜产量每年呈持续增长的势头,发展迅猛。
据中国农业统计资料显示,我国蔬菜播种面积在上世纪80年代年均增长近10%,90年代年均增长14.5%,本世纪前7年平均增长1.9%,到2007年达到2.94亿亩,总产量6.41亿吨。
其中,蔬菜2.6亿亩,5.65亿吨,人均占有量427公斤。
蔬菜已经成为我国农业中仅次于粮食的第二重要农产品,近年来,浙江省在种植业结构调整和效益农业的发展上取得了显著成效,蔬菜生产面积、总产量、总产值逐年增加。
浙江省已成为长江三角洲地区重要的蔬菜生产基地,基本培育形成沿杭州湾两岸及沿海设施出口蔬菜产业带。
同时,蔬菜种植业也逐步成为发展我国和我省农村经济的重要组成部分[2]。
2 国外蔬菜自动移栽机的发展和研究成果20世纪初期,欧洲一些国家开始大最种植蔬菜和经济作物,出现了早期的近代秧苗栽植机具。
这些机具仍为手动栽植,只是减轻了栽秧者肢体反复屈伸的繁重劳动:到20世纪30年代后期,出现了栽植机构或栽核器代替人上直接栽秧,使送秧入沟过程实现了机械化;自20世纪50年代开始,欧洲国家开展作物压缩土钵育曲及移栽的生产技术研究,研制出多种不同结构型式的半自动移栽机和制钵机;至20世纪70年代,前苏联蔬菜栽植机械化水平为58%,国营农场已达67%;到20世纪80年代,半自动移栽机已在曲方国家的农业生产中广泛使用,制钵、育苗和移栽已形成完整的机械作业系统。
到目前为止,作物压缩十钵成型、钵上单粒精密播种和相应的自动化移栽设备在技术上基本达到了完善,亦广泛应用于实际生产。
欧洲的几个主要国家(如法国、德国、荷兰、两班牙、丹麦等)大部分的蔬菜生产和几乎全部的大地花卉生产都采用育苗移栽生产工艺。
从上世纪末到本世纪初,日本的井关、久保田、洋马、野马等几大主要农机公司都进行了取苗机构的研究和开发[3],也研制出了多种样机,并进行了田间取苗试验,效果良好,现已在日本国内推广使用。
但是这些机器的取苗机构存在结构复杂,设计制造成本较高,且单行移植效率只有60~70株/分钟,相对于自动移栽机而言,其取苗效率并不是很高,并且日本的自动移植机都在中国申请了专利保护。
图1 半自动移栽机图2 全自动移栽机国外半自动插秧机与旋转木马托盘架,旋转杯式种植单元,双直跑式开沟器、双型斜笼轮子,座椅,水箱。
(机械插秧机模型5000 wd)[4]。
如图3图3 国外半自动插秧机3国内蔬菜自动移栽机发展历史及研究成果目前国内外的蔬菜移栽机都是以没有取苗机构的半自动的为主,从已有的取苗机构来看,这些机器的取苗机构要么结构复杂,设计制造成本高,要么工作可靠性差,最关键的是,日本的取苗机构在中国都申请了专利保护。
目前在我国,蔬菜取苗机构的应用还处于空白,而针对蔬菜取苗机构的研究才刚刚起步,未见系统的理论研究,这将制约我国具有自主知识产权的蔬菜取苗机构的开发。
而且,实现蔬菜钵苗顺利并可靠的自动取苗是一项系统工程,建立适宜的系统化蔬菜钵苗自动取苗技术体系,将涉及多个研究领域,如园艺、植保、农学、机械设计与制造、自动控制等,这就需要进行多学科的联合攻关。
从我国国情及农村状况考虑,要形成我国特有的蔬菜钵苗取苗技术体系,需要将农机与农艺、栽植机械与育苗技术相结合,应对蔬菜钵苗栽培工艺的规范化、标准化,深入研究取苗机构工作原理及与蔬菜钵苗相适应性的关系,而不能仅限于仿制国外引进的取苗机械。
我们应该积极发展全自动蔬菜移植器械,同时走专用的蔬菜钵苗取苗机械与通用的蔬菜钵苗取苗机械相结合的发展道路,以通用蔬菜钵苗取苗机械为主,并向标准化、系列化、规格化方向发展,同时机构结构简单、成本低廉、秧苗栽植质量可靠[5]。
实现取苗作业机械化已成为我国蔬菜种植迫切需要解决的问题。
蔬菜育苗取苗机械化是推广普及蔬菜育苗移栽技术,提高蔬菜产量和季节性供应蔬菜,以及提高蔬菜经济作物经济效益和社会效益的必要途径。
通过提高种植技术的机械化水平,达到进一步完善与取苗机械相配套的育苗设施及相应的配套技术,使育苗和取苗有机的结合,就可以降低种植成本,达到增加产量,提高经济效益的目的[6],从长远看,蔬菜取苗机械具有良好的发展趋势和广阔的发展前景。
比如图为江苏大学开发的一种取苗机构[5]该取苗机构的取苗轨迹如图中右上角所示,该轨迹也有一段尖嘴形的轨迹,即有一段尖嘴形伸进钵苗盘内取苗的轨迹,只不过该段轨迹的开口较大,平直性较差,另外在蔬菜钵苗落苗位置取苗爪的位置可能不是很好。
图4江苏大学开发的取苗机构的取苗轨迹图5中国农业大学开发的取苗机构的取苗轨迹图1.2(b)为中国农业大学开发的一种钵苗取苗机构,该取苗机构的取苗轨迹两端比较尖,比较利于钵苗的移取,但该取苗机构同样存在落苗位置不是很理想[7]。
浙江理工大学也设计出一种新型蔬菜移栽机,其在分析现有蔬菜钵苗取苗机构的最新进展的基础上,提出一种应用于自动蔬菜移栽机的新型取苗机构,基于椭圆一不完全非圆齿轮传动的行星系蔬菜钵苗取苗机构[8]。
4国内外蔬菜自动移栽机动态与趋势目前国内外的蔬菜移栽机都是以没有取苗机构的半自动的为主,从已有的取苗机构来看,这些机器的取苗机构要么结构复杂,设计制造成本高,要么工作可靠性差,最关键的是,日本的取苗机构在中国都申请了专利保护。
目前在我国,蔬菜取苗机构的应用还处于空白,而针对蔬菜取苗机构的研究才刚刚起步,未见系统的理论研究,这将制约我国具有自主知识产权的蔬菜取苗机构的开发。
而且,实现蔬菜钵苗顺利并可靠的自动取苗是一项系统工程,建立适宜的系统化蔬菜钵苗自动取苗技术体系,将涉及多个研究领域,如园艺、植保、农学、机械设计与制造、自动控制等,这就需要进行多学科的联合攻关。
从我国国情及农村状况考虑,要形成我国特有的蔬菜钵苗取苗技术体系,需要将农机与农艺、栽植机械与育苗技术相结合,应对蔬菜钵苗栽培工艺的规范化、标准化,深入研究取苗机构工作原理及与蔬菜钵苗相适应性的关系,而不能仅限于仿制国外引进的取苗机械。
我们应该积极发展全自动蔬菜移植器械,同时走专用的蔬菜钵苗取苗机械与通用的蔬菜钵苗取苗机械相结合的发展道路,以通用蔬菜钵苗取苗机械为主,并向标准化、系列化、规格化方向发展,同时机构结构简单、成本低廉、秧苗栽植质量可靠[9]。
实现取苗作业机械化已成为我国蔬菜种植迫切需要解决的问题。
蔬菜育苗取苗机械化是推广普及蔬菜育苗移栽技术,提高蔬菜产量和季节性供应蔬菜,以及提高蔬菜经济作物经济效益和社会效益的必要途径。
通过提高种植技术的机械化水平,达到进一步完善与取苗机械相配套的育苗设施及相应的配套技术,使育苗和取苗有机的结合,就可以降低种植成本,达到增加产量,提高经济效益的目的[10]。
因此,从长远看,蔬菜取苗机械具有良好的发展趋势和广阔的发展前景。