《水稻育苗基质板成型机的设计》-农学论文，农业论文-论文范文参考-科学狗论文网

标题

水稻育苗基质板成型机的设计

范文

丁伟　张馨月　孙京

摘要：水稻是我国三大粮食作物之一，占粮食产总量的40%。传统的水稻育秧往往需要采用大量山地腐殖土和优质旱田土做育苗床土，导致大面积土壤耕作层及生态环境遭到严重破坏。通过反复试验，重点围绕配方的创新改进，在进行多次试验的基础上新增加了发酵玉米秸秆、碳化稻壳等6种以上有机复合物及氨基酸类营养成分，合成具有土壤特性的“水稻无土育苗基质板”，从而攻克了多年没有解决的难题。另外，在研发水稻育苗基质板生产工艺及设备时，新增加了高温的烘干加工工艺，使生产出的基质板中各种病菌、害虫及杂草等有害物质全部被杀灭，确保了水稻的有机绿色育壮苗，同时也节省了费用和人工。本文设计了一款新型水稻育苗基质板成型机。

关键词：水稻育苗基质板;成型;液压

中图分类号：S22

文献标识码：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20191115026

引言

水稻育苗基质板有如下技术优点：使用育苗基质板育苗，解决了随意取土破坏环境的问题;利用秸秆制板，减少了焚烧秸秆产生的环境污染;基质板是在高温环境下生产，能够对基质板进行消毒，彻底杀灭对农作物生长有害的各种病菌、草籽和虫卵，可以防治病虫害;基质板富含氮、磷、钾及多种微量元素，理化性状优良，秧苗在生长初营养充足期根系发达，同亩水稻产量能够增加2.8%～8.5%[1];缓苗时间短，比常规秧苗缓苗时间减少3～5d。经过实地调研，种植农户所需基质板种植幅面多为580×280（mm），厚度大约在10～15mm。根据这一参数设计水稻育苗基质板成型机。

1 成型机的结构设计

1.1 成型机的整体结构设计

基质板压制过程需要提供较大的外力，所以成型机动力系统选用液压传动，液压传动系统运行平稳，便于控制，并且能够提供较大的工作压力。

成型机采用卧式结构设计，基质板成型方向为水平方向，此设计可以增加单次冲压过程基质板成型数量，模具板带有加热装置，成型过程中对基质板可以进行高温消毒处理。成型机主要由2根水平放置的支撑柱连接左右两侧支架形成受力骨架，并且加装有进料车，上、下滑动挡板，推料机构和出料机构，其中进料车的直線运动方式为电机减速器驱动，为了更好的让物料均匀的落入模具型腔内，进料车内部加装搅拌装置，配置搅拌电机减速器。其余直线运动动作由液压驱动，液压缸执行，包含主油缸、推料油缸、下滑动挡板油缸和出料油缸。具体结构如图1。

1.2 进料车的结构设计

进料车主要完成成型机的进料工作，同时在基质板成型过程中充当上滑动板。行走方式为行走电机减速器驱动链轮带动齿轮齿条啮合，物料内部搅拌方式为多轴式链轮传动，由搅拌电机减速器驱动。具体结构包括齿条支架、行走电机减速器、进料车、搅拌轴、搅拌电机减速器、齿轮、行走传动轴具体结构如图2。

1.3 机构连续动作顺序分析

机构初始工作准备状态：主油缸退回同时带动模具拉开，下滑动挡板退回至左侧极点，推料油缸退回至上端极点，出料机构位置在模具正下方，进料车装满物料行走至左侧极点位置。

工作步骤：

下滑动挡板油缸顶出，将下滑动板推出，封住模具底部;

进料车行走至中间位置，将出料口对准模具型腔，同时搅拌电机减速器开始工作将物料均匀的装入模板中;

进料车行走至右侧极限位置，带动上滑动板向右运动至模具板上方，密封住模具上部，形成完整的模具密封型腔;

主油缸顶出，挤压模具板，压力从右侧模具板传递至左侧，保压30s，完成基质板压制过程。

主油缸退回，带动模具拉开，进料车行走至左侧极限位置，下滑动板油缸退回带动下滑动板退回至左侧极限位置，此时模具型腔上下贯通;

推料油缸顶出将推料机构推出至模具型腔内部，将成型的基质板对出模具板，掉落至出料机构中，推料机构退回至上端极点;

出料油缸顶出，将带有基质板的出料机构顶出至机床侧面，完成整个基质板成型过程，如此循环。

1.4 主要部件参数设计

1.4.1 电机总功率计算

总功率N=P*Q/（60η） KW;

其中压力P为22MP，流量Q为48 L/min，η油[LL]泵总效率为0.8，总功率为22KW。

1.4.2 成型机机电部分技术参数汇总

根据基质板成型参数要求，设计的成型机机电部分技术参数，整理如表1。

2 液压系统部分参数及原理设计

2.1 液压油缸的内径、活塞杆直径计算

液压油缸内径D= 4FπPη+d2

两腔面积比φ=D2D2-d2

式中F为公称力，η为工作效率，D为液压油缸活塞直径，d为活塞杆直径，φ为两腔面积比，在压力大于20MP的情况下取值为2

2.1.1 主油缸活塞直径计算

主油缸的公称力F=2500KN 工作效率η为0.9，带入公式计算得出主油缸内径D为350mm，油缸活塞杆直径为200mm。

2.1.2 推料油缸活塞直径计算

送料缸的公称力F=25KN，工作效率η为0.9，带入公式计算得出送料油缸的内径D为40mm，油缸活塞杆直径为20mm。

2.1.3 下滑动板油缸活塞直径计算

下滑动板的公称力F=50KN，工作效率η为0.9，带入公式计算得出顶出油缸的活塞直径D为50mm，油缸活塞杆直径为25mm。

2.1.4 出料油缸活塞直径计算

出料机构的公称力F=20KN，工作效率η为0.9，带入公式计算得出顶出油缸的活塞直径D为35mm，油缸活塞杆直径为18mm。

2.2液压系统参数汇总

水稻育苗基质板成型机液压系统设计技术参数整理如表2。

2.3 液压系统原理图

液压控制原件采用电磁换控制，外部位移接近传感器提供信号源对电路部分控制进行通断，经过控制中心的点信号处理，反馈到液压执行原件，整个成型机为全自动控制，液压原理图如图3。

参考文献

[1] 燕军城，杨卫斌，王龙.水稻应用营养基质板育秧试验总结.北方水稻，2019（1）：36-37.

作者简介：

丁伟（1987-），男，工程师。研究方向：农业固体有机废弃物的处理、利用以及相关设备的设计。

随便看

科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。