摆管式撒肥机的研究与设计

施肥是农业增产的主要手段之一,在农业生产中有着举足轻重的作用,但人工施肥过程繁琐复杂,劳动强度大,劳动生产率低;使用机械进行施肥作业不但提高化肥利用率,获得稳产高产,而且还可以减轻农民的劳动强度,针对这种情况,本文运用仿生学原理设计出了一种摆管式撒肥机,在文中对这种摆管式撒肥机进行了运动学和动力学的分析,设计了零部件外形尺寸,最后结合Pro/E软件进行实体建模和运动仿真分析。 (1)测定和研究了颗粒肥料的物理特性,为撒肥机的零部件设计提供基础理论数据。以高塔复合肥为试验研究对象,测出了相关的物理特性值:千粒重为8.49g、平均粒径3.2mm,真实密度1.299kg/ml,堆积密度为0.582g/ml,休止角为45°,内摩擦角为47°,壁面摩擦角为20°。 (2)在分析研究各种施肥机械的基础上,深入研究了摆抖式、离心圆盘式、气力式撒肥机的机构原理及特点,采用仿生学原理设计了摆管式撒肥机。 (3)对撒肥机摆动机构进行了运动学和动力学分析,对肥料在摆管以及脱离摆管口之后的运动情况进行了理论分析,得出机构输入动力摆动宽度的数学模型;同时得出了机构各零部件间的动力关系以及肥料的出口速度和抛洒距离的数学模型;从理论上保证了机构设计的可行性。 (4)设计分析了摆管式撒肥机的输入轴、偏心盘、摆叉、肥箱、肥料计量器、摆管等零部件,得出其具体的结构尺寸。 (5)应用Pro/E软件,对零部件进行实体建模、摆动机构装配以及撒肥运动仿真,获得了摆管出口的运动特性图线,为后期的实体结构设计提供依据。 总之,本文结合颗粒肥料的物理机械特性,对摆管式撒肥机的关键部件进行虚拟设计,并运用Pro/E软件对其进行动力学仿真,为今后对摆管式撒肥机机构进一步研制和开发提供理论依据和方法。