﻿ 用于枸杞有机肥深施的作业机械设计 Mechanical Design for Chinese Wolfberry Organic Fertilizer Deep Homework

Mechanical Engineering and Technology
Vol.07 No.01(2018), Article ID:23934,10 pages
10.12677/MET.2018.71009

Mechanical Design for Chinese Wolfberry Organic Fertilizer Deep Homework

Xu Ding1,2, Zhengyong Zhang1*, Yang Liu1, Yao Peng1,2

1Chinese Academy of Science, Hefei Institute of Intelligent Machines, Hefei Anhui

2University of Science and Technology of China, Hefei Anhui

Received: Feb. 7th, 2018; accepted: Feb. 20th, 2018; published: Feb. 28th, 2018

ABSTRACT

With the development of modern agriculture, the area of crops such as wolfberry and cotton has been expanded. In order to realize the intelligent mechanization operation, reduce the cost and improve the working efficiency, this paper has carried out the design of ditching which is an innovative product, fertilization and casing integration mechanical equipment to meet the needs of large area crops Base job requirements.

Keywords:Wolfberry, Ditch, Fertilization, Casing, Equipment

1中国科学院，合肥智能机械研究所，安徽 合肥

2中国科学技术大学，安徽 合肥

1. 引言

2. 研究分析方案

3. 结构设计

Figure 1. Overall structure illustration

Figure 2. Research the technology roadmap

Figure 3. Device diagram

(a) (b) (c)

Figure 4. Limit size analysis for suspension parts

${L}_{\text{OE}}\ge {L}_{\mathrm{max}}$

$L={L}_{\text{B′ C ′}}\cdot \mathrm{cos}\theta +{L}_{\text{O B ′}}\cdot \mathrm{sin}\theta$

4. 关键部分的力学分析

(a) (b)

Figure 5. Unilateral analysis of furrow plough on both sides: State (a) and state (b)

Table 1. The machine parameters

$V=\stackrel{˙}{S}=\frac{\partial {S}_{x}}{\partial t}+\frac{\partial {S}_{y}}{\partial t}$

$F=M\cdot a=M\cdot \stackrel{˙}{V}$

${F}_{x}=F\cdot \mathrm{sin}\alpha$

$v=\sqrt{\frac{l\cdot g}{\mathrm{sin}2T}}=\sqrt{\frac{2×9.8}{\mathrm{sin}2×\text{π}÷8}}=4.4\left(\text{m}/\text{s}\right)$

${F}_{S}=9.8{C}_{S}{\delta }^{1.35}\left(1+0.1{\delta }_{c}\right)\left(1-\frac{{90}^{\circ }-\phi }{{180}^{\circ }}\right){e}_{h}$

${C}_{S}$ 为土壤坚实度冲击值，参照沙土地的土壤坚实度冲击值取为6，

${\delta }_{c}$ 为刀片的厚度(mm)，φ为刀片的切削角(˚)， ${e}_{h}$ 为刀片尖角计算系数，带入数据得

${F}_{S}=9.8×6×{4}^{1.35}\left(1+0.1×4\right)\left(1-\frac{{90}^{\circ }-{30}^{\circ }}{{180}^{\circ }}\right)×1=356.29\text{\hspace{0.17em}}\text{N}$

$q=\frac{30}{66~100}=0.3~0.45\text{\hspace{0.17em}}\text{kg}$

$q=\frac{\alpha {F}_{Z}\left({\delta }_{0}+h\right)\gamma }{1000}\left(\text{g}/\text{r}\right)$ (1)

${\delta }_{0}$ 为星轮齿厚(cm)；

h活门开度(cm)；

α为肥料充满系数一般为0.7；

z为星轮槽数设计为6；

γ为肥料的密度，取720 g/L。

$q=\frac{0.7×14.454×6×{\delta }_{0}×720}{1000}=900\text{\hspace{0.17em}}\text{g}/\text{r}$ ${\delta }_{0}=20.59\text{\hspace{0.17em}}\text{cm}$

5. 对关键部分的有限元分析

6. 传动设计

Figure 6. Finite element mesh division

Figure 7. Strain diagram

Figure 8. Isodynamic map

Figure 9. Intensity diagram

7. 优势分析

8. 试验验证

Figure 10. Transmission diagram

Figure 11. Finished product drawing

Figure 12. Equipment operation condition

2015-2017年宁夏农业综合开发宁夏枸杞产业科技项目“枸杞绿色生产精准作业机械的研制”(编号znnfkj2015-04)；中国科学院STS项目(KFJ-SW-STS-144)。

Mechanical Design for Chinese Wolfberry Organic Fertilizer Deep Homework[J]. 机械工程与技术, 2018, 07(01): 70-79. http://dx.doi.org/10.12677/MET.2018.71009

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13. NOTES



*通讯作者。