2018新型烟草移栽机的设计

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　　摘　要：结合国内烟草种植状况，设计了新型烟草移栽机。该机主要由苗架、栽植装置、起垄装置、施肥装置、传动系统、机架等部分组成。根据相关烟草种植的农艺要求，确定了栽植装置、地轮以及施肥装置的链轮齿数。另外，通过对相关移栽机械的研究，得到了该机的相关工作参数。
　　关键词：烟草移栽机　新型　链轮齿数　工作参数
　　一、 前言
　　烟草是世界最重要的经济作物之一，而中国是世界最大的烟草生产和消费国。国内烟草生产和销售分别约占世界35%、32%。烟草种植在提高农民经济收入以及维护国家财政收入稳定方面具有重要意义。育苗移栽方式是烟草种植的主要方式 ，但人工移栽过程中，劳动强度大、成本高，而效率十分低，因此烟苗机械化移栽的重要性越发显著。本文结合当前烟草种植情况，设计了一种半机械化烟苗移栽施肥机，很大程度上降低了劳动强度，提高了种植户的经济收入。
　　二、整机结构及工作原理
　　1.整机总体结构。本文所设计的新型烟苗移栽施肥机主要由机架、栽植装置、起垄装置、施肥装置、传动系统、苗架等组成，如图1所示。
　　图1 新型烟苗移栽机结构简图
　　1. 牵引架 2.螺栓 3.支撑套 4.牵引销 5.轮叉 6.地轮 7.主动链轮a 8.施肥导管 9.从动链轮a 10.主动链轮b 11.施肥器 12.托架 13.链条14.从动链轮b 15.犁铧 16.犁托 17.犁衬 18.犁壁 19.犁柱 20.滚压筒 21.脚蹬 22.座椅 23.导轨管道 24.苗架 25.转盘 26.机架 27.肥料箱28.中央拉杆
　　2.工作原理。本设计烟苗移栽机其栽植是结合起垄实现的，在起垄作业时，地表土由两边向中间集中时人工将苗架上的幼苗放置于栽植装置的转盘相应位置上，转盘转动过程中，将幼苗移送至幼苗轨道(垂直的圆管)里，随后幼苗眼轨道落下，由于轨道幼苗出口处于两犁正中间，使得两边土向中间集中的过程中，使得落下的烟草苗被土包围。另外，轨道圆管有一定的倾斜角度，形成轨道出口在入口前进方向上的前方，这使得幼苗落下运动方向有一定的倾斜角度，避免幼苗在与土壤接触之处由于自身运动影响栽植效果，确保最终形成直栽法(直栽法顾名思义就是将甘薯苗直插土中，此法的烟草苗能够利用土壤较深处的水分，栽后还苗快，耐旱性较强，比较适合山坡干旱贫瘠地方)，烟苗栽植过程原理图如图2所示。
　　图2 烟苗栽植过程原理图
　　a.幼苗下落 b.封土栽植 c.栽植效果
　　三、关键参数的确定
　　1. 施肥装置链齿数的确定。移栽过程中，不同栽植农艺要求以及不同的施肥量对于幼苗的生长有重要的影响，而施肥装置动力输入主要来自地轮，因此确定排肥器(外槽轮式)与地轮间的传动比十分重要，则有：
　　(1)式中为移栽面积，m2;d为移栽行距，m;S0为移栽面积为h时对应的施肥量，Kg;L为移栽机行走的距离，m;S为移栽机行走L时施肥量，Kg
　　(2)式中为所选排肥器每转排肥量，Kg;R为地轮半径，m;为排肥装置链轮与地轮的传动比;z1为地轮链轮齿数;z2为施肥装置内链轮齿数;根据相关文献可知，四月下旬移栽烟草苗，其种植密度为120cm60cm，施氮量为135kg/hm2时比较适合烟草生长。
　　2.栽植装置链轮齿数的确定.为了确保栽植更加准确，因此设计了圆盘转动装置，其中圆盘开有三个均布的孔。田间作业过程中，操作人员将幼苗放置于圆盘转动装置相应孔处，然后圆盘转到轨道入口处，由于钵苗无支持，将掉落至轨道圆管之中。由此可得，圆盘转动的相对角速度直接影响幼苗栽植状况(同垄幼苗前后株距)，其相关链轮齿数的确定有：
　　(3)式中 为排肥装置链轮与地轮的传动比;为施肥装置外链轮齿数;为转动圆盘链轮齿数;为幼苗株距，m
　　3.整机工作参数。本文涉及的新型烟苗移栽机相关工作参数设置主要参考国内外几种小型机械而定，其具体参数见表1：
　　表1 移栽机主要工作参数
　　项目 参数
　　拖拉机配套功率(kw) 18
　　与拖拉机挂接方式 三点悬挂
　　播种行数 单行
　　株 距 60(mm)
　　整机外形尺寸 1000mm200mm600mm
　　工作幅度 120(mm)
　　起垄宽度 70(mm)
　　起垄高度 30(mm)
　　作业速度 3~5(km/h)
　　耕作效率 0.3～0.84hm2/h
　　四、结语
　　国内烟草的种植种植面积也比较大，机械化水平较低，很大程度上限制了国内烟草行业的发展。新型烟苗移栽机的研制极大地降低了烟草种植的劳动强度。整机结构简单，工作稳定，栽植精度和工作效率较高，降低了农民购机成本以及劳动成本，效益十分可观。
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