葡萄埋藤机设计及其仿真

葡萄埋藤机设计及其仿真模型的建立

设计说明书

学生姓名

学号

所属学院机械电气化工程学院

专业机械设计制造及其自动化

班级12-1

指导教师

日期2012-05-28

大学教务处制

目录

1.绪论 (1)

1.1本课题来源及其研究的目的和意义 (1)

1.2 本课题所涉及的问题在国内外研究现状及其分析 (1)

1.2.1国外研究现状 (1)

1.2.2国内研究现状 (1)

2.葡萄埋藤机的总体设计 (4)

2.1研究内容 (4)

2.2总体结构的设计 (4)

2.3传动系统设计 (5)

2.3.1总传动方案的确定 (5)

2.3.2各部分传动速度的设计 (5)

2.3.3各轴功率的计算 (5)

2.4葡萄埋藤机工作原理 (5)

3.旋耕取土部件的设计 (6)

3.1旋耕刀的设计及排列方案 (6)

3.1.1旋耕刀的设计要求 (6)

3.1.2旋土刀片的排列方案 (6)

3.2旋耕刀轴的设计 (8)

3.3集土铲设计 (8)

4.土壤输送机构设计 (10)

4.1纵向输送机构设计 (10)

4.1.1橡胶输送带的设计 (10)

4.1.2输送辊的设计 (11)

5.传动齿轮箱设计 (12)

5.1中间齿轮箱设计 (12)

5.2侧边传动齿轮箱设计 (14)

5.2.2齿轮设计 (15)

6.葡萄埋藤机总体装配图 (17)

总结 (19)

致谢 (20)

参考文献 (21)

1.绪论

1.1本课题来源及其研究的目的和意义

葡萄是我国主要的水果品种。近年来，随着我国农村产业结构的调整，葡萄产业得到了很大的发展。特别是近十年,葡萄种植面积和产量一直呈上升趋势。根据农业部统计数据显示，2005年我国葡萄栽培面积为40.81万公顷，产量达到579.4万吨，在我国果树栽培中栽培面积位居第六位，产量位居第五位，在世界上分别排第四、第五位。在新疆、山东、河北、辽宁、山西、吉林和河南等葡萄主要产区，葡萄生产已形成了规模化、产业化的发展格局。随着葡萄生产的规模化发展．对葡萄生产全程机械化的需求也越来越高，同时也为葡萄生产全程机械化发展提供了条件。

据研究，葡萄枝蔓能忍受-16℃低温，芽眼能忍受-13℃的低温，根系抗冻能力最弱。自根苗欧洲种，如龙眼、玫瑰香、葡萄皇冠等的根系在-5℃～-7℃时就受冻害；玫瑰露(底拉洼)、罗也尔玫瑰（布来顿）、耐格拉等欧洲杂交种在-6℃～-8℃时就受冻害；贝达（河岸葡萄×美洲葡萄）可耐-13℃的低温；山葡萄可耐-15℃低温。因此，葡萄越冻指标为-5℃日平均日数145天，极端最低气温-30.6℃,因此，葡萄越冬必须采取防冻措施。

我国由于特有的地理环境和气象条件，优质葡萄产区大多在西北及北部地区，也就形成了我国特有的葡萄种植方式，即我国北方地区葡萄生产主要作业环节是：春天扒藤一上架绑藤一除草施肥浇水一喷施药剂一收获一冬季埋藤等，入冬前必须完成掩埋。目前我国北方地区葡萄生产中,冬季埋藤是葡萄种植生产过程中劳动强度最大、质量要求高、时间性强的作业。葡萄藤埋土防寒、防风干时，要求土壤要细碎，防止大土块搭接，有空洞透风抽条。埋土压蔓要防止损伤枝蔓，以免病害浸染以及影响来年产量。取土位置距根部不能太近，最少50cm左右，以免根部受冻，埋土防寒后冬季进行田间检查，发现问题及时补救。防寒后及时灌冬水，以保证植株安全越冬。葡萄根系常分布在地表下20～60cm土层中，深的达100cm。葡萄较易产生不定根，根受伤后，在伤口附近再生大量的根，因此在栽培上适当断根是可以的，但不能大量断根。根系生长的土壤温度是21～25℃，超过28℃或低于10℃时即停止生长。葡萄根系发达，有很强的吸收能力和养分贮藏能力，但抗寒性较差，比枝蔓怕冻，土壤温度在-4℃到-6℃时，就能受冻害，甚至冻死[1]。一旦冬季根系遭受冻害，次年枝蔓生长、结果便会大受影响。因此，埋土防寒时要特别注意根系防寒。但长期以来，葡萄的种植管理等生产环节中，埋藤作业目前仍以人工为主，人工作业存在劳动效率低、埋土不匀、土块大、容易漏风透气的缺点，极易造成葡萄藤风干死亡。这严重制约了葡萄产业化的发展进程。因此，葡萄种植农户对该生产环节实现机械作业有着强烈的要求。葡萄越冬覆土如果能够实现机械化生产，将有力地推动葡萄生产的规模化，显著降低葡萄生产成本，节省用工量，使农民增加更多的收入，提高农业生产的经济效益。同时，也增加了营机户的收人，而营机户收入增加可以投入更多的资金购买先进的农机装备。更好地服务于现代农业生产和社会主义新农村建设的各个领域。

本课题为分析我国葡萄埋藤机械化研究现状．展望葡萄埋藤作业机械化技术的发展方向，阐述推广葡萄埋藤机械化的意义，为促进葡萄种植业增产、增效和果农增收提供理论依据。

1.2 本课题所涉及的问题在国内外研究现状及其分析

1.2.1国外研究现状

国外的葡萄基本上是沿不冻线以上种植的，葡萄常年固定在架子上生长，为其机械化作业提供了便利条件。美国是世界葡萄生产大国，不仅产量和面积超过我国，而且其葡萄机械化生产管理水平也处于世界领先地位。美国农民经营葡萄园规模较大，农业机械化程度很高。在美国，鲜食葡萄生产除果穗整形和采摘用人工以外，从种植、整形、施肥、耕作、喷药及包装等均有相应的作业机械；酿酒葡萄根据需要可以进行机械收获。因此，美国的葡萄栽培技术和生产管理己实现了标准化、信息化和全程机械化，现正向自动化和智能化方向发展。与我国新疆相邻的乌兹别克是世界黑葡萄干的主产区，其葡萄埋土、出土也实现了机械化。查阅相关资料未发现国外机型的报道。

1.2.2国内研究现状

相比之下，我国葡萄生产与国外不同。我国葡萄种植区域分布很广，各地的气候条件、地理环境不尽相同，由于地理原因，每年必须用土将葡萄藤掩埋起来，防止葡萄藤冬季冻伤和风干，因此在作业环节上也有所差别。我国葡萄种植绝大多数在北方，也就形成了我国特有的葡萄种植方式，其中，葡萄越冬防寒埋土是一项重要的作业环节，它在我国的葡萄种植生产中一直以人工作业为主，繁重的人工作业不仅占用了大量劳力，增加了生产成本，而且作业质量难以保证，影响葡萄品质等级，不利于葡萄产业化的发展。目前，我国葡萄机械化仍属于起步发展阶段，机械化水平还相当落后。据了解，新疆成龄葡萄生产成本在1400元/667m2左右，其中，人工成本约占60%以上。尽管国内有关科研院所和企业围绕葡萄生产管理机械化也开展了一些技术研究与产品开发，并开发出埋