2017畢業(yè)論文-施肥播種機(jī)設(shè)計(jì)

1、<p>　　摘要:大中型施肥播種機(jī)在小塊地、山坡地或套種作物行間進(jìn)行播種時(shí)難以適應(yīng),而傳統(tǒng)人工播種的勞動(dòng)強(qiáng)度較大,效率低,播種質(zhì)量差,針對(duì)這種情況,應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)的原理研究設(shè)計(jì)了一種手持式播種施肥機(jī),該機(jī)也可在作物根部進(jìn)行追肥。主要由控制器、種肥箱、排種肥系統(tǒng)、鴨嘴式開溝器等零部件組成,適用于谷物穴播或追肥,可使傳統(tǒng)的人工播種(施肥)操作變?yōu)榘霗C(jī)械化操作,將開溝、播種施肥、覆土一次完成。它采用了簡(jiǎn)單可靠的機(jī)構(gòu)和通用的零部件,具

2、有攜帶方便、使用可靠,耗材少、易加工、成本低等特點(diǎn)。</p><p>　　關(guān)鍵詞:施肥播種機(jī);開溝器;排種;施肥</p><p>　　Abstract : Working with large or middle types of seeders has difficulties on a small acreage plantation , sloping filed or a fiel

3、d growing two or more kinds of crops synchronously , whereas the t raditional manual work forms have the limitations of the st rong work st ress , low efficiency and low seeding quality. To settle those problems , a hand

4、y seeder (and fertilizer) was designed , which can also fertilize the crop on the root . According to the man2machine engineering theory , this machine</p><p>　　Key words : Seeder ; Ditcher ; Seed arrangemen

5、t ; Fertilization</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　摘要Abstract 1 引言</p><p>　　1.1小型農(nóng)業(yè)施肥播種機(jī)的概述</p><p>　　1.2小型農(nóng)業(yè)施肥播種機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　1.2.1 發(fā)展現(xiàn)狀</p&g

6、t;<p>　　1.2.2 存在的問(wèn)題</p><p>　　1.2.3 施肥播種機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)</p><p><b>　　2. 施肥播種機(jī)</b></p><p>　　2.1 施肥播種機(jī)的分類</p><p>　　2.2 施肥播種的方法</p><p>　　2.3.機(jī)械播種的農(nóng)業(yè)技術(shù)

7、要求</p><p>　　3.小型農(nóng)業(yè)施肥機(jī)的結(jié)構(gòu)及重要零件</p><p>　　3.1 小型農(nóng)業(yè)施肥播種機(jī)的實(shí)體設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2 小型農(nóng)業(yè)施肥播種機(jī)的構(gòu)造</p><p><b>　　4 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1 鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用：</p>

8、<p>　　4.2 滾子鏈的結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　4.3.鏈輪的齒形</b></p><p>　　4.4 滾子鏈的基本參數(shù)和型號(hào)的選定</p><p>　　4.5.3 計(jì)算鏈速</p><p>　　4.6 滾子鏈鏈輪的尺寸</p><p><b>　　4.7 鏈

9、輪材料</b></p><p><b>　　5. 施播量的確定</b></p><p><b>　　5.1 料斗的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　5.2 播量的確定與調(diào)整</p><p><b>　　6.構(gòu)件的材料選擇</b></p><p&g

10、t;　　6.1 槽輪的材料選擇</p><p>　　6.2 箱體的材料選擇外文翻譯</p><p><b>　　7. 總結(jié)</b></p><p><b>　　8. 致謝詞</b></p><p><b>　　9.參考文獻(xiàn)</b></p><p><

11、;b>　　10. 英文翻譯</b></p><p><b>　　1、引言</b></p><p>　　1.1小型農(nóng)業(yè)施肥播種機(jī)的概述：</p><p>　　我國(guó)是一個(gè)多山的國(guó)家,坡地占很大比例,大于15度的坡地占國(guó)土面積的60%,干旱、半干旱的耕地占耕地總面積的1/2以上。由于大中型播種機(jī)械不適合在山坡地、小塊地進(jìn)行作業(yè),研究

12、設(shè)計(jì)一種能在山坡地、小塊地或套作田間進(jìn)行播種的小型播種作業(yè)機(jī)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文設(shè)計(jì)的手持式播種施肥機(jī)適應(yīng)山坡地、零星小塊地和套作田間的播種條件和播種農(nóng)藝要求,也可在作物苗期進(jìn)行根部追肥。它的推廣使用將彌補(bǔ)大中型播種機(jī)播中作業(yè)的不足,可以減輕傳統(tǒng)人工播種的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高人工播種的作業(yè)質(zhì)量，在作物苗期時(shí)采用它進(jìn)行根部追肥,既可減少人工追肥時(shí)培土覆蓋的工序,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,又可提高化肥的利用率。耕作制度隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷得到改進(jìn)和完善

13、。其發(fā)展歷史表明，每次耕作制度的改進(jìn)都是圍繞著如何提高和恢復(fù)土地肥力這一中心而進(jìn)行的。土壤耕作運(yùn)用合理與否主要根據(jù)耕作后對(duì)土壤肥力、作物生長(zhǎng)發(fā)育、作物產(chǎn)量的影響以及由此所獲得經(jīng)濟(jì)效的益高低來(lái)衡量。試驗(yàn)研究表明：以殘茬覆蓋為主要內(nèi)容的免耕機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)保土、保水、保肥和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要措施，是旱作農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。免耕播種施肥機(jī)是機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備，研</p><p>　　合理地

14、利用化肥及研究施肥技術(shù)對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展有著非常積極的意義。實(shí)施按需變量施肥,可以大大提高肥料利用率,減少肥料的浪費(fèi)以及多余肥料對(duì)環(huán)境的不良影響,其經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益顯著。目前,國(guó)外用于變量施肥的控制方式主要有兩種,即實(shí)時(shí)控制施肥和處方信息控制施肥。這些機(jī)構(gòu)控制難度大,價(jià)格高,直接引進(jìn)很難在國(guó)內(nèi)應(yīng)用。因此,急需研制適應(yīng)我國(guó)發(fā)展需要的變量施肥機(jī)。</p><p>　　1.2小型農(nóng)業(yè)施肥播種機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r</p&g

15、t;<p>　　1.2.1 發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　農(nóng)業(yè)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家已經(jīng)實(shí)現(xiàn)作物的自動(dòng)施肥,為作物生長(zhǎng)提供適宜的營(yíng)養(yǎng)。而在我國(guó)這種技術(shù)發(fā)展還不成熟,還處于研發(fā)階段,自動(dòng)化程度比較低,應(yīng)用的智能型控制器很少川。我國(guó)普遍應(yīng)用的傳統(tǒng)的施肥方式除肥料底施外,田間追肥多以地面撤施為主,勞動(dòng)強(qiáng)度大且量上不能得到很好的控制,肥料的實(shí)際利用率僅有左右,肥料的滲漏、揮發(fā)嚴(yán)重,既造成了生產(chǎn)資料的極大浪費(fèi),又污染

16、了水源、空氣和土壤。國(guó)外的自動(dòng)施肥系統(tǒng)大多施肥和灌溉一體化進(jìn)行,借鑒這一先進(jìn)技術(shù),并考慮中國(guó)灌溉系統(tǒng)相對(duì)成熟現(xiàn)狀,可將施肥機(jī)設(shè)計(jì)成通過(guò)管路將肥液與水混成適合濃度借路灌溉管道和滴箭、滴灌等設(shè)備施給植物,它能夠執(zhí)行比較精確的施肥過(guò)程,按照用戶設(shè)置的施肥程序和適合作物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)配比,通過(guò)機(jī)器上的一套肥料泵準(zhǔn)確適時(shí)地把一起適時(shí)適量地施給作物使施肥和灌溉一體化進(jìn)行,這樣能大大提高了水肥藕合效應(yīng)和水肥利用效率。</p><p&g

17、t;　　1.2.2 存在的問(wèn)題</p><p><b>　?。?）效率低。</b></p><p>　?、俟ぷ魉俣鹊?。目前國(guó)外谷物施肥播種機(jī)的工作速度已達(dá)到15km/h，個(gè)別機(jī)型甚至達(dá)到20km/h，由于受整地質(zhì)量、土壤各方面條件的限制，工作速度大多采用8--12km/h。目前我國(guó)的谷物播種施肥機(jī)的速度大約為4--7km/h，常在5--6km/h范圍內(nèi)使用。</

18、p><p>　　②工作幅寬小。目前西歐谷物施肥播種機(jī)的工作幅寬一般為5--6m，而美國(guó)、加拿大、前蘇聯(lián)等國(guó)家，不少機(jī)型可達(dá)10--15m，現(xiàn)在我國(guó)生產(chǎn)和使用的谷物施肥播種機(jī)工作幅寬較大的達(dá)到3.6m。</p><p>　?、凼┓逝欧N效率低。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的施肥排種器都是“一器一行”，即一個(gè)施肥排種器播一行種子。</p><p>　　（2）外槽輪施肥、排種器工作效果不理想。目前

19、國(guó)內(nèi)谷物施肥播種機(jī)大多是以外槽輪式排種器為核心工作的部件，型號(hào)雖然很多，但由于外槽輪排肥排種器的結(jié)構(gòu)所限，排肥脈動(dòng)性和種子溝內(nèi)分布不均勻性，是播種施肥機(jī)難以實(shí)現(xiàn)的主要因素。為了克服傳統(tǒng)的外槽輪排種器的缺點(diǎn)，采用新的排肥器，其種類很多，有水平圓盤式排種器、離心式排種器、擺桿式排種器、錐盤式排種器、氣力式排種器和氣壓式精密排種器等。</p><p>　　1.2.3 施肥播種機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)</p><

20、p>　?。?）發(fā)展聯(lián)合作業(yè)的直接播種施肥。播種施肥聯(lián)合作業(yè)是指在播種的同時(shí)，完成耕整地、、噴施肥灑液等作業(yè)，其優(yōu)點(diǎn)是一次可以完成多項(xiàng)作業(yè)，作業(yè)效率高，保證及時(shí)播種，提高產(chǎn)量，可以充分利用配套動(dòng)力，節(jié)省能源，降低作業(yè)成本，與傳統(tǒng)播種方法相比，聯(lián)合播種的勞動(dòng)消耗的作業(yè)費(fèi)用約降低30%。同時(shí)，可以減少機(jī)組進(jìn)地次數(shù)，使土壤免受機(jī)具的過(guò)度壓實(shí)。直接播種是指將作物種子直接播在留茬地里，用于直接播種的機(jī)具稱為免耕法或少耕法播種機(jī)。直接播種機(jī)與一

21、般播種機(jī)相比，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要是在開溝裝置上，通常在播種機(jī)組前面加裝一個(gè)種床式開溝器，用以切斷地表的殘茬和硬稈或耕出窄帶作為種床，然后再由裝在后面的種溝開溝器在其上開出種溝。</p><p>　?。?）進(jìn)一步推廣精密播種。目前在歐美國(guó)家，播種已基本實(shí)現(xiàn)了精密化。我國(guó)自20世紀(jì)70年代初開始研究精密播種，目前全國(guó)精播的面積還很少，迄今精密播種的作物基本局限于中耕作物。谷物精播的難度較大，至今國(guó)內(nèi)尚無(wú)成熟的機(jī)型。氣力式

22、播種機(jī)由于對(duì)種子尺寸要求不嚴(yán)，不需精選分級(jí)，傷種少，易達(dá)到單粒點(diǎn)播，通用性較好，同時(shí)它也具備高速作業(yè)的性能，滿足了對(duì)大功率拖拉機(jī)的配套和寬幅作業(yè)的要求，作業(yè)速度可達(dá)10--12 km/h，工作幅寬也可加大到8--12m以上。因此，氣力式播種機(jī)應(yīng)用越來(lái)越廣泛?？梢哉f(shuō)，氣力式精密播種機(jī)是21世紀(jì)播種機(jī)械的發(fā)展方向。</p><p>　　（4）廣泛采用聯(lián)合作業(yè)。施肥播種的同時(shí)進(jìn)行聯(lián)合作業(yè)的方式發(fā)展很快，形式也比較多，主

23、要有兩種：一是在大多數(shù)中耕作物播種機(jī)上都配置排肥器、施肥開溝器以及施撒農(nóng)藥和除莠劑的裝置。如西德、法國(guó)和美國(guó)的幾種精密播種機(jī)都可以在播種同時(shí)施化肥、撒農(nóng)藥和除莠劑。二是播前整地和施肥播種聯(lián)合作業(yè)，如旋耕播種機(jī)、犁播機(jī)以及有的在開溝器前方加波形圓盤或鋤鏟進(jìn)行滅茬播種或少耕法播種，以減少耕作次數(shù)，提高生產(chǎn)率，降低作業(yè)成本，還可以減少土壤風(fēng)蝕和起到保墑的作用。</p><p>　?。?）廣泛采用新原理新技術(shù)。目前國(guó)外正

24、在發(fā)展一些新的播種技術(shù)，如日本提出適合蔬菜的靜電施肥播種，英國(guó)提出適合于蔬菜的液體施肥播種、適合于牧草的超音速施肥播種，還有目前廣泛應(yīng)用的種子帶施肥播種等。例如液壓等新技術(shù)在國(guó)外施肥播種機(jī)的應(yīng)用也日益廣泛。美國(guó)塞科爾5000型氣壓式播種機(jī)用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)；東德A—697型精密施肥播種機(jī)裝有供驅(qū)動(dòng)排種錐體的液壓馬達(dá)，當(dāng)?shù)剌喕瑒?dòng)時(shí)，液壓馬達(dá)啟動(dòng)，以保證排種錐體的轉(zhuǎn)速與機(jī)器前進(jìn)速度相協(xié)調(diào)，現(xiàn)時(shí)也用以操作開溝器的升降，在大寬幅的播種機(jī)上還用液

25、壓折疊機(jī)架，以便安全運(yùn)輸。</p><p><b>　　2. 施肥播種機(jī)</b></p><p>　　2.1 施肥播種機(jī)的分類</p><p>　　施肥播種機(jī)的種類很多。按施肥播種的方法可分為條施肥播種機(jī)、點(diǎn)施肥播種機(jī)、精良施肥播種機(jī)等；按所播作物可分為谷物施肥播種機(jī)、中耕施肥播種機(jī)、棉花施肥播種機(jī)、蔬菜施肥播種機(jī)等；按綜合利用程度課分為專業(yè)施

26、肥播種機(jī)、通用施肥播種機(jī)和通用機(jī)架施肥播種機(jī)等；按傳動(dòng)方式可分為單體傳動(dòng)和整體傳動(dòng)施肥播種機(jī)；按排肥排種原理可分為強(qiáng)制式、氣流式和離心式等；按動(dòng)力鏈接形式，可分為人力、畜力和機(jī)引施肥播種機(jī)，而機(jī)引施肥播種機(jī)因掛接形式的不同，又有牽引式、懸掛式和半懸掛式三種類型。</p><p>　　2.2 施肥播種的方法</p><p>　　播種施肥是合理地分布種子、化肥，為作物生長(zhǎng)創(chuàng)造良好條件的重要因素

27、。應(yīng)根據(jù)作物品種和各地的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求，采用不同的施肥播種方法。隨著科學(xué)的發(fā)展，播種的方法在不斷的改進(jìn)。</p><p>　　基本的方法有條施肥播種、點(diǎn)施肥播種和精良施肥播種三種。</p><p>　　2.3.機(jī)械播種的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求</p><p>　　1 施肥播種要適時(shí)。</p><p>　　2 播量要合乎要求，并可以調(diào)整。施肥排種要均勻。&

28、lt;/p><p>　　3 施肥播種深度應(yīng)符合要求，并深淺一致種子、肥料應(yīng)播在濕土上，覆土要均勻，在干旱地區(qū)應(yīng)能同時(shí)鎮(zhèn)壓。</p><p>　　4 壟要直，行距要保持一致。</p><p><b>　　5 不損傷種子。</b></p><p>　　6 不得有漏播和重播的現(xiàn)象。</p><p>　　7

29、能滿足間、套、復(fù)種的要求。</p><p>　　8 每塊地應(yīng)播到頭、播到邊。</p><p><b>　　圖3-1</b></p><p>　　3.1 小型農(nóng)業(yè)施肥播種機(jī)的實(shí)體設(shè)計(jì)</p><p>　　如圖3-1為小型農(nóng)業(yè)施肥機(jī)的實(shí)體設(shè)計(jì)，它能很好的完成施肥、播種作業(yè)。它以為玉米、高粱、谷子及大豆等作物施肥或播種，并適用

30、于山地、干旱地區(qū)。</p><p>　　3.2 小型農(nóng)業(yè)施肥播種機(jī)的構(gòu)造</p><p><b>　　圖3-2</b></p><p>　　該機(jī)如圖3-2，它主要由：1、料斗、2、料槽、3、機(jī)架、</p><p>　　4、地輪、5、導(dǎo)管、6、開溝器、</p><p><b>　　7、排肥

31、器、</b></p><p>　　8、覆土器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)</p><p><b>　　及尾輪裝置等組成。</b></p><p><b>　　3.2.1 排肥器</b></p><p>　　排肥（播種）器是施肥播種機(jī)的重要工作部件，如圖3-3，其作用是將肥料或種子均勻連續(xù)、完好無(wú)損地按照規(guī)

32、定的量進(jìn)行施播。它是由槽輪、排種軸、擋板、阻塞輪、箱體、毛刷、鏈輪、調(diào)節(jié)螺母等組成。</p><p><b>　　圖3-3</b></p><p>　　排種軸為圓軸整體式，軸與外槽輪用銷固定 。排種輪裝在箱體內(nèi)，其左部與箱體左側(cè)壁上的排種輪擋圈相吻合，可隨之回轉(zhuǎn)，并能擋住肥料或種子泄露。排種輪的右端與阻塞輪相接鄰，工作時(shí)，槽輪轉(zhuǎn)動(dòng)阻塞輪不轉(zhuǎn)，以阻塞種子或肥料不使從箱體

33、右壁面漏出去。排種量的大小，可改變排種槽輪的轉(zhuǎn)速或工作長(zhǎng)度（外槽輪在箱體內(nèi)的有效長(zhǎng)度）來(lái)調(diào)整。（圖3-4）</p><p><b>　　圖3-4</b></p><p>　　為了增大排種范圍和避免損傷種子，在箱體下部鉸裝有毛刷，毛刷的位置課調(diào)，以適應(yīng)排大小粒的種子或肥料的需要。在排種輪上裝固定銷的地方，制成長(zhǎng)槽，使排種輪沿排種軸能有少量軸向移動(dòng)，以便通過(guò)加減墊圈的方法

34、或調(diào)節(jié)螺母的方法單獨(dú)調(diào)節(jié)槽輪的工作長(zhǎng)度，并使排料均勻一致。</p><p><b>　　3.2.2輸料管</b></p><p><b>　　圖3-5</b></p><p>　　輸料管的作用是把排種器排出的種子和肥料分別送到開溝器里去。管子有長(zhǎng)短之分，長(zhǎng)的配前列開溝器，短的配后列開溝器。（圖3-5）</p>

35、<p><b>　　3.2.3 開溝器</b></p><p><b>　　圖3-6</b></p><p>　　為適應(yīng)不同播種狀態(tài)的需要，備有帶限深板的滑刀式和鋤鏟式兩種開溝器?；妒介_溝器用于玉米、棉花、豆類、高粱等需要中耕的作用。鋤鏟式播種器用于播種小麥、谷子等作物。開溝器的柄焊在導(dǎo)管上，開溝器鏟與導(dǎo)管用沉頭鉚釘連接。開溝器鏟內(nèi)

36、焊有反射板，能使種子或肥料均勻散布。（圖3-6）</p><p><b>　　3.2.4 覆土器</b></p><p><b>　　圖3-7</b></p><p>　　覆土器使專于滑刀式開溝器配用的構(gòu)件，安裝在開溝器的后面。主要是后輪，它能疏松土壤，并把土壤覆蓋在種子或肥料上，然后壓實(shí)，以提高肥料或種子的利用率。（圖3

37、-7）</p><p><b>　　3.2.5 箱體</b></p><p><b>　　圖3-8</b></p><p><b>　　4 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1 鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用：</p><p>　　鏈傳動(dòng)是依靠鏈輪輪齒

38、與鏈節(jié)的嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。（圖4-1）</p><p><b>　　圖4-1</b></p><p>　　4.2 滾子鏈的結(jié)構(gòu)：</p><p>　　由內(nèi)鏈板，外鏈板，銷軸，套筒和滾子組成。滾子鏈可做成多排，排數(shù)越多，傳動(dòng)能力越大。（圖4-2）</p><p><b>　　圖4-2</b><

39、;/p><p>　　4.3.鏈輪的齒形：（圖4-3）</p><p>　　圖4-3 三圓弧一直線的齒形</p><p>　　4.4 滾子鏈的基本參數(shù)和型號(hào)的選定：</p><p>　　4.4.1 其基本參數(shù)有：</p><p>　　節(jié)距P滾子鏈的主要參數(shù)，節(jié)距越大，傳遞的功率越大。</p><p>

40、<b>　　圖4-4</b></p><p>　　鏈長(zhǎng)用鏈節(jié)數(shù)表示，鏈條節(jié)數(shù)盡可能取偶數(shù)。</p><p>　　鏈的接頭偶數(shù)鏈節(jié)：用彈簧卡片或鋼絲鎖銷固定。奇數(shù)鏈節(jié)：用過(guò)渡鏈節(jié)。</p><p><b>　　排距pt</b></p><p><b>　　齒數(shù)z</b></

41、p><p>　　鏈的規(guī)格（GB1243.1-83）08A—1 80 GB1243.1-83鏈號(hào)—排數(shù) x 鏈節(jié)數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)號(hào)</p><p>　　4.4.2 型號(hào)的選定：</p><p>　　滾子鏈規(guī)格和主要參數(shù)</p><p><b>　　表4-1</b></p><p>　　其選擇的型號(hào)為：0

42、8A—1×90 GB1243.1—1997，其主要參數(shù)如表4-1，其中P=12.7mm</p><p>　　4.5 鏈傳動(dòng)的參數(shù)確定</p><p>　　4.5.1 選擇鏈輪齒數(shù)</p><p>　　取小鏈輪齒數(shù)，大鏈輪的齒數(shù)為。</p><p>　　4.5.2 計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距</p><p><b

43、>　　初選中心距，因?yàn)?lt;/b></p><p><b>　　。</b></p><p>　　取。相應(yīng)的鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)為：</p><p><b>　　取鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)</b></p><p>　　4.5.3 計(jì)算鏈速</p><p>　　因?yàn)樾⌒娃r(nóng)業(yè)施肥播種機(jī)為人推作業(yè)

44、，故機(jī)器的速度與人的行走速度密切相關(guān)。故取工作者的行走速度為，又因?yàn)榈剌喤c飛輪連接，故地輪的轉(zhuǎn)速與飛輪的住宿是一致的。由地輪的外徑D=500mm，</p><p><b>　　得到地輪的轉(zhuǎn)速為。</b></p><p>　　由此可得到鏈輪的鏈速為：</p><p>　　4.6 滾子鏈鏈輪的尺寸：（圖5-5）</p><p&g

45、t;　　滾子鏈鏈輪的主要尺寸</p><p><b>　　圖4-5</b></p><p><b>　　圖4-6</b></p><p>　　4.6.1 小鏈輪尺寸的計(jì)算：</p><p><b>　　1.齒頂圓直徑：</b></p><p><b

46、>　　mm</b></p><p>　　4.6.2 大連輪尺寸的計(jì)算：</p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　4.7 鏈輪材料 </b></p><p>　　鏈輪材料應(yīng)保證輪齒有足夠的強(qiáng)度和耐磨性，故鏈輪齒面一般都經(jīng)過(guò)熱處理，使之達(dá)到一定硬度。常用材料

47、見表4-2。 </p><p>　　鏈輪常用的材料及齒面硬度</p><p><b>　　表4-2</b></p><p>　　在此，鏈輪選擇的材料為45#剛，因?yàn)?5號(hào)鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)用鋼、硬度不高易切削加工。為使?jié)M足要求，應(yīng)調(diào)質(zhì)處理后鏈輪，使其具有良好的綜合機(jī)械性能，從而減少交變負(fù)荷工作鎖帶來(lái)的危害等，但表面硬度較低，不耐磨，所以可用調(diào)質(zhì)＋

48、表面淬火提高零件表面硬度。它價(jià)格便宜經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)（或正火）后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，淬火后表面硬度可達(dá)45～52HRC。</p><p><b>　　5. 施播量的確定</b></p><p><b>　　5.1 料斗的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　為了研究施肥播種的排量質(zhì)量，確定

49、排肥料斗輸出量m的控制函數(shù),對(duì)施肥機(jī)料斗結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了相關(guān)的研究。結(jié)果表明,影響輸出量m的因素主要有料斗出料口開口大小S、料斗內(nèi)物料高度H和排肥器轉(zhuǎn)速n。研究通過(guò)試驗(yàn)測(cè)量了各種因素對(duì)m的影響,當(dāng)H>20cm,S=0.15S0的時(shí)候,可以利用該機(jī)具進(jìn)行精量控制輸出,從而得出此條件下m的控制函數(shù)為:當(dāng)S等于0.15S0,H>15時(shí),y=0.0064x+0.4228。同時(shí)對(duì)幾種有代表性的物料進(jìn)行了試驗(yàn),結(jié)果表明,顆粒愈小其流動(dòng)性愈

50、好、密度大的物料輸出量較高。設(shè)計(jì)精量施肥播種機(jī)械應(yīng)該通過(guò)科學(xué)的方法找出控制施肥量的途徑,這就需要確定控制方法,找出合理控制施肥量的方式,設(shè)計(jì)工作結(jié)構(gòu)合理的排肥機(jī)構(gòu)及尺寸參數(shù),根據(jù)土壤對(duì)肥料的需求量實(shí)施精量施肥播種。</p><p><b>　　圖5-1</b></p><p>　　上圖（圖5-1）為料斗箱實(shí)體設(shè)計(jì)，其底徑為180mm、大經(jīng)為266mm、高度H=288m

51、m、容積V=25L。它涉及到播種機(jī)、施肥機(jī)技術(shù)領(lǐng)域?？傮w是上口大下口小的斜壁形導(dǎo)料結(jié)構(gòu)。其新型的特點(diǎn)是：作業(yè)時(shí)種子或化肥經(jīng)過(guò)底部周圍斜面的坡度和自身重力，能順利滾流入排種器或排肥器的入口，直到最后箱內(nèi)種子或化肥播完?？朔碎L(zhǎng)斗平底箱體最后剩很多種子或化肥的缺點(diǎn)，解決了多年未解決的難題。同時(shí)，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)和制造工藝簡(jiǎn)單，節(jié)約材料，降低成本，可提高化肥箱的使用壽命，并且此料斗可隨意拆卸，其料斗為一個(gè)帶底的容器，底部設(shè)有排料口及其插板，料斗

52、和座體間具有可拆式結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)有固定式料斗相比，能方便地將料斗取下來(lái)，使用方便，作業(yè)結(jié)束后，易于清掃料斗內(nèi)部。料斗采用玻璃鋼，塑料等輕材質(zhì)，不僅搬放輕便而且防腐蝕性好，不生銹，使用壽命長(zhǎng)。</p><p>　　5.2 播量的確定與調(diào)整</p><p>　　根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)技術(shù)要求的畝播量或每畝株數(shù)，計(jì)數(shù)出每米應(yīng)播的種子粒數(shù)或肥料的量（條播）和每穴粒數(shù)或施肥量（穴播）。</p>&l

53、t;p><b>　　肥料播量的確定</b></p><p>　　小型施肥機(jī)采用立式結(jié)構(gòu)機(jī)身,驅(qū)動(dòng)鏈輪和控制器用來(lái)控制排種軸的轉(zhuǎn)動(dòng)和流量的,帶頭螺母控制槽輪的工作長(zhǎng)度,鏈輪帶動(dòng)排種軸轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)鏈輪做間歇式運(yùn)動(dòng)時(shí),槽輪也作間歇轉(zhuǎn)動(dòng),并且槽輪只能單向轉(zhuǎn)動(dòng)，排種器便實(shí)現(xiàn)間歇式排種,或施肥，而鏈輪的轉(zhuǎn)到速度是由操作員推施肥機(jī)的速度決定的。當(dāng)開溝器入土播種施肥時(shí),排種器轉(zhuǎn)動(dòng)排種,種子、肥料落入種穴肥

54、穴;然后,控制器在回位彈簧的作用下控制流量。當(dāng)施肥機(jī)倒退時(shí)，由于飛輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，與槽輪相連的槽輪沒(méi)有翻轉(zhuǎn)，這樣不但可以方便移動(dòng)，而且沒(méi)有外漏的肥料或種子。當(dāng)肥料或種子釋放完畢后，后輪可將土壤落入種穴回土覆蓋,并且壓實(shí)，一次播種施肥完成。</p><p><b>　　圖5-2</b></p><p>　　如圖5-2，紅色為排肥輪、黃色為阻塞輪，在鏈輪的驅(qū)動(dòng)下使排肥輪和阻

55、塞輪同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，肥料就會(huì)隨著槽輪的轉(zhuǎn)動(dòng)將肥料送入錐形漏斗中（圖中粉紅色部分），最后進(jìn)入導(dǎo)管。綠色的為毛刷，起作用是防止肥料或種子的外漏，并且還有清理排肥輪凹槽中遺留的肥料或種子，以使排肥器順利工作，提高效率、降低損耗。藍(lán)色的為隔板，當(dāng)施播量大時(shí)，抽出隔板即可。</p><p>　　現(xiàn)以玉米施肥為例，一般每畝玉米地最多可能施肥75kg—100kg，最少為15kg—25kg，而每畝玉米大約有8000株，一共50行

56、，則每行有160株。這樣即可算出每行所施肥的量，即每行的施肥量最多為1.8kg、最少為0.4kg，則每株的施肥量最多為12g、最少為3g，然后將其計(jì)算好的肥料加入到料斗中，在施肥的過(guò)程中調(diào)節(jié)帶頭螺母，（調(diào)節(jié)帶頭螺母可以改變槽輪的工作長(zhǎng)度，以達(dá)到所需的施肥量），使所計(jì)算好的肥料剛好在本行施完。此時(shí)擰緊帶頭螺母，并鎖緊螺母，加入足夠的肥料，進(jìn)行施播。</p><p><b>　　種子播量的確定</b&

57、gt;</p><p><b>　　圖5-3</b></p><p>　　播種就是將原來(lái)的槽輪換為排種輪，其工作過(guò)程、原理與施肥是一樣的，不同的就是料槽發(fā)生了變化。因?yàn)槭┓实牧恳话阋炔シN的量大，所以料槽發(fā)生了變化，從凹槽變?yōu)樾⊙?，從而減少施播的量，以達(dá)到預(yù)期的播種量。</p><p><b>　　6.構(gòu)件的材料選擇</b>

58、;</p><p>　　6.1 槽輪的材料選擇</p><p>　　因?yàn)椴圯喪冀K處于摩擦中，故容易損壞，所以對(duì)材料的選擇有較高的條件。在此，所選擇的材料為PVC。</p><p>　　PVC全名為Polyvinylchlorid，主要成份為聚氯乙烯，色澤鮮艷、耐腐蝕、牢固耐用，由于在制造過(guò)程中增加了增塑劑、抗老化劑等一些有毒輔助材料來(lái)增強(qiáng)其耐熱性，韌性，延展性等，故

59、其產(chǎn)品一般不存放食品和藥品。它是當(dāng)今世界上深受喜愛、頗為流行并且也被廣泛應(yīng)用的一種合成材料。它的全球使用量在各種合成材料中高居第二。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅僅1995年一年, PVC在歐洲的生產(chǎn)量就有五百萬(wàn)噸左右，而其消費(fèi)量則為五百三十萬(wàn)噸。在德國(guó)，PVC的生產(chǎn)量和消費(fèi)量平均為一百四十萬(wàn)噸。PVC正以4%的增長(zhǎng)速度在全世界范圍內(nèi)得到生產(chǎn)和應(yīng)用。近年來(lái)PVC 在東南亞的增長(zhǎng)數(shù)度尤為顯著，這要?dú)w功于東南亞各國(guó)都有進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的迫切需求。在可以生產(chǎn)三維

60、表面膜的材料中，PVC是最適合的材料。</p><p>　　PVC(聚氯乙烯)，其單體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2=CHCl。</p><p><b>　　化學(xué)和物理特性：</b></p><p>　　剛性PVC是使用最廣泛的塑料材料之一。PVC其實(shí)是一種乙烯基的聚合物質(zhì)，其材料是一種非結(jié)晶性材料。PVC材料在實(shí)際使用中經(jīng)常加入穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、輔助加工劑

61、、色料、抗沖擊劑及其它添加劑。具有不易燃性、高強(qiáng)度、耐氣侯變化性以及優(yōu)良的幾何穩(wěn)定性。PVC對(duì)氧化劑、還原劑和強(qiáng)酸都有很強(qiáng)的抵抗力。然而它能夠被濃氧化酸如濃硫酸、濃硝酸所腐蝕并且也不適用與芳香烴、氯化烴接觸的場(chǎng)合。</p><p>　　PVC的特點(diǎn)及成型特性</p><p>　　比重：1.38克/立方厘米，成型收縮率：0.6-1.5%，成型溫度：160-190℃。</p>&

62、lt;p>　　特點(diǎn)：力學(xué)性能,電性能優(yōu)良,耐酸堿力極強(qiáng),化學(xué)穩(wěn)定性好,但軟化點(diǎn)低.適于制作薄板,電線電纜絕緣層,密封件等. </p><p><b>　　成型特性：</b></p><p>　　無(wú)定形料,吸濕小,流動(dòng)性差.為了提高流動(dòng)性,防止發(fā)生氣泡,塑料可預(yù)先干燥.模具澆注系統(tǒng)宜粗短,澆口截面宜大,不得有死角.模具須冷卻,表面鍍鉻；由于其腐蝕性和流動(dòng)性特點(diǎn)，最

63、好采用專用設(shè)備和模具。所有產(chǎn)品須根據(jù)需要加入不同種類和數(shù)量的助劑；極易分解,在200度溫度下與鋼.銅接觸更易分解,分解時(shí)逸出腐蝕.刺激性氣體.成型溫度范圍小；采用螺桿式注射機(jī)噴嘴時(shí),孔徑宜大,以防死角滯料.好不帶鑲件,如有鑲件應(yīng)預(yù)熱.。</p><p>　　6.2 箱體的材料選擇</p><p>　　箱體所需的材料應(yīng)使材料的綜合性能比較好，在此選擇PPS。</p><p

64、>　　PPS為Poly phenylene sulfide的簡(jiǎn)稱，中文名稱:聚苯硫醚,是一種新型高性能熱塑性樹脂，聚苯硫醚是一種結(jié)晶性的聚合物。PPS是一種綜合性能優(yōu)異的特種工程塑料。PPS具有優(yōu)良的耐高溫、耐腐蝕、耐輻射、阻燃、均衡的物理機(jī)械性能和極好的尺寸穩(wěn)定性以及優(yōu)良的電性能等特點(diǎn)，被廣泛用作結(jié)構(gòu)性高分子材料，通過(guò)填充、改性后廣泛用作特種工程塑料。同時(shí)，還可制成各種功能性的薄膜、涂層和復(fù)合材料,在電子電器、航空航天、汽車運(yùn)輸

65、等領(lǐng)域獲得成功應(yīng)用。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)企業(yè)積極研發(fā)，并初步形成了一定的生產(chǎn)能力，改變了以往完全依賴進(jìn)口的狀況。但是，中國(guó)PPS技術(shù)還存在產(chǎn)品品種少、高功能產(chǎn)品少、產(chǎn)能急待擴(kuò)大等問(wèn)題，這些將是PPS下一步發(fā)展的重點(diǎn)。</p><p><b>　　特點(diǎn):</b></p><p>　　具有機(jī)械強(qiáng)度高、耐高溫、高阻燃、耐化學(xué)藥品性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn);具有硬而脆、結(jié)晶度高、難燃、熱穩(wěn)定性好、

66、機(jī)械強(qiáng)度較高、電性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。PPS是工程塑料中耐熱性最好的品種之一，熱變形溫度一般大于260度、抗化學(xué)性僅次于聚四氟乙烯，流動(dòng)性僅次于尼龍。此外，它還具有成型收縮率?。s0.08%），吸水率低（約0.02%），防火性好、耐震動(dòng)疲乏性好等優(yōu)點(diǎn)。</p><p><b>　　比重：</b></p><p>　　1.36克/立方厘米成型收縮率：0.7%成型溫度：300-

67、330℃</p><p>　　PPS塑料的物料性能。電絕緣性(尤其高頻絕緣性)優(yōu)良,白色硬而脆，跌落于地上有金屬響聲,透光率僅次于有機(jī)玻璃,著色性耐水性,化學(xué)穩(wěn)定性良好。有優(yōu)良的阻燃性，為不燃塑料；強(qiáng)度一般，剛性很好,但質(zhì)脆,易產(chǎn)生應(yīng)力脆裂,不耐苯.汽油等有機(jī)溶劑.長(zhǎng)期使用溫度可達(dá)260度，在400度的空氣或氮?dú)庵斜３址€(wěn)定。通過(guò)加玻璃纖維或其它增強(qiáng)材料改性后，可以使沖擊強(qiáng)度大為提高，耐熱性和其它機(jī)械性能也有所提高

68、，密度增加到1.6-1.9，成型收縮率較小到0.15-0.25％適于制作耐熱件.絕緣件及化學(xué)儀器.光學(xué)儀器等零件.</p><p>　　PPS塑料的成型性能：</p><p>　　無(wú)定形料,吸濕小,但宜干燥后成型；流動(dòng)性介于ABS和PC之間，凝固快，收縮小，易分解，選用較高的注射壓力和注射速度。模溫取100-150度。主流道錐度應(yīng)大，流道應(yīng)短。PPS塑料缺點(diǎn)是脆性大、韌性差，耐沖擊強(qiáng)度低，

69、經(jīng)過(guò)改良以后，可以獲得十分優(yōu)異的綜合性能，市場(chǎng)出售的產(chǎn)品均為其改良的產(chǎn)品.</p><p><b>　　7、施播量的分析</b></p><p>　　從輸料口結(jié)構(gòu)上分析可知,在一定范圍內(nèi)槽輪旋轉(zhuǎn)越快,如下圖所示：料斗內(nèi)物料越松弛,越利于物料的流出,則料斗輸出量越大;在一定范圍內(nèi)出料口開得越大,物料流出得越多;因此可以確定影響料斗輸出量m的主要因素有出料口開口大小S、排

70、肥撥盤轉(zhuǎn)動(dòng)的速度、料斗內(nèi)物料的高度H。</p><p><b>　　圖7-1</b></p><p>　　7-1 工作長(zhǎng)度S對(duì)施播量m的影響,確定其他條件不變,記出料口全開時(shí)截面積是S0。通過(guò)調(diào)節(jié)帶頭螺母來(lái)調(diào)整出料口的工作長(zhǎng)度S,測(cè)量料斗輸出量m的大小。設(shè)槽輪的轉(zhuǎn)數(shù)n=15r/min,料斗內(nèi)物料高H=25cm,當(dāng)隨著工作長(zhǎng)度的變化可得曲線圖：</p>&

71、lt;p><b>　　圖7-2</b></p><p>　　圖7-2工作長(zhǎng)度S對(duì)施播量m的影響分析結(jié)果表明,其輸出量m和工作長(zhǎng)度S呈明顯的正比關(guān)系,工作長(zhǎng)度越大m變化越快,曲線的斜率越大。而S越小,斜率越小,主要原因是出料口變小后物料相互擠壓摩擦,堆積在出料口附近,相互阻礙流動(dòng)。</p><p>　　7.2 在其他條件不變的條件下,調(diào)整物料高度H,使之從10cm

72、增加到20cm,測(cè)量輸出量m的大小,并得到圖2的曲線。</p><p><b>　　圖7-3</b></p><p>　　圖7-3料斗內(nèi)物料高度H對(duì)輸出量m的影響得到的曲線變化規(guī)律上可以看出隨著出料口S的增大,料斗輸出量m是增大的,結(jié)果符合理論。同時(shí)可以清楚地看出,物料高度H和輸出量m呈反比關(guān)系,而斜率隨著H的增大而減小。當(dāng)H一定小時(shí)，由于物料堆積少,相對(duì)比較松弛,相

73、互擠壓摩擦力小,比較利于物料的流動(dòng),從而m值很大。由于田間施肥作業(yè)時(shí)機(jī)具每走一段行程都要準(zhǔn)備足夠的肥料,高度要大于20cm。</p><p>　　3.3 轉(zhuǎn)速對(duì)輸出量m的影響</p><p>　　在確定其他條件不變的情況下,調(diào)整地輪的轉(zhuǎn)速,可得到轉(zhuǎn)速變化對(duì)料斗輸出量m的影響。</p><p><b>　　圖7-4</b></p>

74、<p>　　從圖7-4可以看出,槽輪的轉(zhuǎn)速n與輸出量m呈基本的正比關(guān)系,隨著轉(zhuǎn)速的提高,輸出量m增加。</p><p>　　3.4 不同物料對(duì)輸出量的影響為了考察不同物料對(duì)料斗輸出量的影響。在保持其他條件不變的時(shí)候,研究機(jī)具對(duì)不同物料的輸出量大小。采用三種樣品進(jìn)行測(cè)量,試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。</p><p><b>　　圖7-5</b></p>

75、<p>　　圖7-5不同物料對(duì)輸出量m的影響，三條曲線從下到上分別為樣品一、樣品二和樣品三,由于不同物料的比重不同,單位體積重量不同,得到的不同結(jié)果會(huì)有一定的差異,但總的來(lái)說(shuō)同一種物料輸出量m隨著轉(zhuǎn)數(shù)n的增加而增加。對(duì)于不同物料,顆粒小流動(dòng)性好、密度大物料輸出量較高,如在保持其他條件不變時(shí)樣品二的輸出量要大于樣品一。</p><p>　　8.ansys有限元分析</p><p>

76、　　8.1 易損件的分析</p><p><b>　　圖8.2</b></p><p><b>　　圖8.3</b></p><p><b>　　8.2鏈輪的分析</b></p><p><b>　　圖8.3</b></p><p>

77、;<b>　　圖8.4</b></p><p><b>　　5 結(jié)論</b></p><p>　?。?） 課題所設(shè)計(jì)的小型農(nóng)業(yè)施肥機(jī)是采用立式結(jié)構(gòu)機(jī)身,它能很好的解決大中型施肥、播種機(jī)在小塊地、山坡地或套種作物行間進(jìn)行播種難以適應(yīng)的情況</p><p>　?。?） 它采用了簡(jiǎn)單可靠的機(jī)構(gòu)和通用的零部件,具有攜帶方便、使用可

78、靠,耗材少、易加工、成本低并能滿足廣大老百姓。</p><p>　　（3） 部分易損件能夠方便拆卸并且隨時(shí)更換，進(jìn)一步說(shuō)明了它具有非常人性化的設(shè)計(jì)。</p><p>　?。?） 總體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)采用了通用機(jī)架，不但可以給農(nóng)作物施肥，而且還能播種；一機(jī)能很好的完成多項(xiàng)作業(yè)，減少機(jī)具作業(yè)次數(shù)，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了機(jī)械生產(chǎn)率。通用機(jī)架換裝其它作業(yè)部件可完成多類工作項(xiàng)目，使整機(jī)具有廣泛的通用性，提高了

79、使用效率。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)從選題到完成歷經(jīng)兩個(gè)多月，首先我要感謝我的指導(dǎo)老師金奇志老師，在設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中，我得到了金老師的大力支持和幫助，從設(shè)計(jì)選題到設(shè)計(jì)方法、思路都給予我細(xì)心的指導(dǎo)，在設(shè)計(jì)修改方面更是細(xì)致入微。從老師身上不盡學(xué)到了理論知識(shí)，更多的是待人接物與為人處世的道理。其嚴(yán)以律己，寬以待人的崇高風(fēng)范

80、，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力，使人倍感溫馨。</p><p>　　在此真誠(chéng)的感謝金老師。</p><p>　　其次，還要感謝我們?cè)O(shè)計(jì)小組的同學(xué)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們互相討論，加快了設(shè)計(jì)的速度，也從不同的設(shè)計(jì)題目中得到了知識(shí)的補(bǔ)充。</p><p>　　最后，雖然本次畢業(yè)設(shè)計(jì)暫時(shí)可以告一段落了，但是我在這里還是要感謝在這四年里教導(dǎo)我的所有老師，沒(méi)有他們傳授的知識(shí)，就沒(méi)

81、有我今天的設(shè)計(jì)成果。</p><p>　　感謝老師們的細(xì)心指導(dǎo)，感謝同學(xué)們的幫助，謝謝！在這里，祝愿你們?cè)诮窈蟮纳詈凸ぷ髦猩眢w健康、心想事成！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 孫桓，陳作模主編.機(jī)械原理.第六版，高等教育出版社，2000.8</p><p>　　[2] 楊可楨，

82、程光蘊(yùn)，李仲生主編.第五版，高等教育出版社，2005.10</p><p>　　[3] 劉鴻文主編．材料力學(xué)．第四版，高等教育出版社，2004．9</p><p>　　[4] 機(jī)械工程手冊(cè)編輯委員會(huì)主編．機(jī)械工程手冊(cè)76．北京：機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[5] 張晉國(guó)，高煥文．免耕播種機(jī)新型防堵裝置的研究FJ]．農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2000，31(4)：33~3

83、5．</p><p>　　[6] 2]李海明，文佳，《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備》[M]，北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2004．11．</p><p>　　[7] 詹友剛，洪亮，(Pro／ENGINEER中文野火版2．O產(chǎn)品設(shè)計(jì)通用教程》[M]，北</p><p>　　京：清華大學(xué)出版社，2005．9．</p><p>　　[8] 陳立平，張?jiān)魄?，?/p>

84、衛(wèi)群，《機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析及ADAMS應(yīng)用教程》[M]，</p><p>　　北京：清華大學(xué)出版社，2005．1．</p><p>　　[9] 邱宣懷主編．機(jī)械設(shè)計(jì)【M】．北京：高等教育出版社，1989</p><p>　　[10] 北京農(nóng)業(yè)工程大學(xué)主編．農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)聊 E京．旅業(yè)出版社，1989</p><p>　　[11] 日本農(nóng)機(jī)學(xué)會(huì)主編

85、．農(nóng)業(yè)機(jī)械手冊(cè)【hI】．北京：機(jī)械工業(yè)出版</p><p><b>　　社．1991．</b></p><p>　　[12] (俄)卡那沃依斯基編，吳春江等譯．收獲機(jī)械【hI】．北京：中國(guó)農(nóng)</p><p>　　業(yè)機(jī)械出版社．1983．</p><p>　　[13] (日)江崎春雄著，姜頡雄譯．割捆機(jī)和聯(lián)合收割機(jī)【hI】

86、．北京：機(jī)</p><p>　　械工業(yè)出版社．1980．</p><p><b>　　外文翻譯</b></p><p>　　Hydorgen storage in wind turbine towers</p><p>　　International Journal of Hydrogen Energy 29 (2004

87、) 1277–1288 www.elsevier.com Ryan Kottenstettea, Jason Cotrellb; aSummer intern from Santa Clara University, 1235 Monroe St, Santa Clara, CA 95050, USA National Wind Technology Centre, National Renewable Energy Laborator

88、y, 1614 Cole Blvd, Golden, CO 80401, USA Received 18 November 2003; accepted 15 December 2003 </p><p>　　Abstract： Modern utility-scale wind turbine towers are typically conical steel hydrogen in what we have

89、 termed a hydrogen tower. This paper examines potential technical barriers to this technology and identi4es a minimum cost design. We discovered that hydrogen towers have a “crossover pressure” at which the critical mode

90、 of failure crosses over from fatigue to bursting. The crossover pressure for many turbine towers is between 1.0 and 1:5 mPa (approximately 10–15 atm) The hydrogen tower design </p><p>　　Keywords: Wind turbi

91、ne; Tower; Hydrogen; Storage; Pressure vessel</p><p>　　1. Introduction</p><p>　　Low-cost hydrogen storage is recognized as a cornerstone of a renewables-hydrogen economy. Modern utility-scale wi

92、nd turbine towers are typically conical steel structures that, in addition to supporting the nacelle, could be used to store gaseous hydrogen. We have coined the phrase hydrogen tower to describe this technology. During

93、hours, electrolyzers could use energy from the wind turbines or the grid to generate hydrogen and store it in turbine towers. There are many potential uses for this s</p><p>　　(1) Identify the paramount cons

94、iderations associated with using a wind turbine tower for hydrogen storage.</p><p>　　(2) Propose and analyze a cost ective design for a hydrogen tower.03603199/$ 30.00 Published by Elsevier Ltd on behalf of

95、the International Association for Hydrogen Energy.</p><p>　　(3) Compare the cost of storage in hydrogen towers to the cost of hydrogen dtorage storage in conwentional pressure vessels</p><p>　　T

96、here are many competitive methods of storing hydrogen such as liquid hydrogen storage, underground geologic storage, and transmission pipeline storage. However, a comparison was made only to one storage technology to lim

97、it the scope of this study. Conventional pressure vessel tech- nology was chosen because it is the most widely available of the technologies and the method most likely to be used for the moderate amounts of hydrogen stor

98、age considered in this study. This study engages these obje</p><p>　　2. Benchmarks and assumptions</p><p>　　2.1. Hydrogen generation</p><p>　　This study assumes electrolyzers genera

99、te the hydrogen to be stored in the hydrogen towers. As will later be demonstrated, the most economical pressures for storage in hydrogen towers are below 1:5 mPa. This study assumes that proton exchange membrane (PME) a

100、nd high-pressure alkaline electrolyzers can produce htdrogen up to this pressure without the use of an additional compressor</p><p>　　2.2. Conventional towers</p><p>　　We chose to use the 1.5-MW

101、 tower model speci4ed in the WindPACT Advanced Wind Turbine Designs Study as our baseline conventional tower This tower was modeled after a conventional tower built from four tapered, tubular, steel sections which are bo

102、lted together. Conventional towers are built by welding together cylingenerally decrease in steps as the tower tapers to smaller diameters at higher elevations. For simplicity, the Wind PACT tower model instead assumes t

103、he wall thickness tapers in a smoo</p><p>　　2.3. Conventional pressure vessels</p><p>　　Industrial pressure vessels for noncorrosive gases are of- ten built of carbon steel similar to that used

104、in wind turbine tower construction. Although the most economical pressure vessel geometry is long and slender, vessels are often limited by shipping constraints to a practical length of about 25m. This length limitation

105、means that in order to better distribute the high 4xed costs associated with 4ttings and manways, pressure vessels are designed with relatively large diameters and high press</p><p>　　3. Hydrogen tower consi

106、derations </p><p>　　Hydrogen storage creates a number of additional considerations in wind turbine tower design. Accelerated at- mosphericcorrosion on the tower interior and hydrogen embrittlement may advers

107、ely aect the tower’s ductility, yield strength, and fatigue life. Additionally, storing hydrogen at pressure signi4cantly increases the stresses on the tower. Therefore, wall reinforcement will likely be required. A stru

108、ctural analysis is required to evaluate how internal pressure may the tower’s design life.</p><p>　　3.1. Corrosion</p><p>　　Both atmosphericcorrosion and hydrogen embrittlement will ect the inte

109、rior of a hydrogen tower. Conventional wind turbine towers are protected internally and externally from atmosphericcorrosion by paint. When a tower is used to store a pressurized gas, however, it becomes subject to the g

110、uidelines set forth in the American Society of Mechanical Engineers (ASME) Boiler and Pressure Vessel Code. The code states that paint is not an adequate form of protection for the interior of pressure vessels.</p>

111、<p>　　The product hydrogen (which would be fully saturated with water vapor) could be dried to below the critical humidity level (less than 80% relative humidity) at minimal cost. Under these conditions, atmospher