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摘 要

随着基本生活需求得到满足，人们愈发重视生活水平质量。城市生态系统与生活质量息息相关，因此，城市建设越来越强调生态建设，草坪是生态系统的重要组成部分。草坪的面积和质量是衡量城市生态系统的重要指标，其能降噪、美化环境和减弱热岛效应。此外，草坪还被用于足球场、高尔夫球场。然而随着草坪面积越来越大，仅依靠人是无法满足草坪维护的需求，为了弥补这些不足，草坪施肥机等草坪养护机械应运而生。

传统施肥方式：国内草坪一般采取施用固态化肥的方法，以补偿土壤肥力的不足，但此法易产生挥发和淋失，不仅污染环境，且肥效利用率也只在30%左右。而采用液肥表施，液肥暴露在空气中，被雨水冲刷，污染环境。

针对传统方式的不足，本文设计了一款草坪施肥机，针对增速齿轮箱、喷液自控阀、曲柄摇杆机构及喷针进行设计，使施肥机满足草坪施肥要求。

关键词：液态施肥机 增速齿轮箱 曲柄摇杆机构 喷针

Design of lawn liquid fertilizer applicator

Abstract

As the basic needs of life are met, people pay more attention to the quality of life. The urban ecosystem is closely related to the quality of life. Therefore, urban construction has increasingly emphasized ecological construction, and lawns are an important part of the ecosystem.The area and quality of lawns are important indicators for measuring urban ecosystems, which can reduce noise, beautify the environment and reduce the Urban Heat Island Effect. In addition, the lawn is also used in football fields and golf courses. However, with the increasing area of ​​lawns, it is impossible to meet the needs of lawn maintenance by relying only on people. In order to make up for these deficiencies, lawn fertilization machines and other lawn maintenance machinery came into being.

Traditional fertilization methods: The domestic lawn generally adopts the method of applying solid chemical fertilizer to compensate for the lack of soil fertility, but this method is prone to volatilization and leaching, which not only pollutes the environment, but the fertilizer efficiency is only about 30%. With liquid fertilizer applied on the surface, the liquid fertilizer is exposed to the air, washed by rain and polluting the environment.

In view of the shortcomings of traditional methods, this paper designs a lawn fertilizing machine, designed for the speed-increasing gear box, liquid spray automatic control valve, crank rocker mechanism and spray needle, so that the fertilizing machine can meet the requirements of lawn fertilization.

Keywords: liquid fertilizer; speed-increasing gear box; crank rocker mechanism; spray needle

目录

摘要 I

Abstract II

第1章 概述 1

1.1 课题研究背景及意义 1

1.2 国内研究现状 1

1.2.1整体设计的研究 1

1.2.2部件设计的研究 2

第2章 总体设计方案 4

2.1 工作原理 4

2.2 传动系统设计 4

2.3 施肥系统设计 5

第3章 草坪液态施肥机的设计计算 7

3.1增速齿轮箱的设计与校核 7

3.1.1 齿轮的设计计算 7

3.1.2 轴的设计 10

3.2喷液自控阀 13

3.3 扎穴施肥机构的设计 14

3.3.1 曲柄摇杆机构的设计 14

3.3.2 喷肥针结构设计 15

3.4本章小结 16

第4章 经济性、环保性分析 17

4.1 经济性分析 17

4.2 环保性分析 17

第5章 总结与展望 18

5.1 总结 18

5.2 展望 18

参考文献 20

致谢 22

第1章 概述

1.1 课题研究背景及意义

近年来，由于草坪已成为城市化和改善环境的重要手段，草坪的面积快速增加，而且人们对草坪的质量更高。由于足球场、高尔夫球场草坪的用途不同于用于绿化的草坪，对这些场地草坪的要求更加严苛。另外，由于我国近绝大多数草场处于退化之中，直接影响畜牧业的发展。因此，大力发展草坪液态施肥机，对城市绿化、球场草坪维护和畜牧业发展都至关重要。

国内草坪一般施固态肥，来补偿土壤肥力的不足，但易产生挥发和淋失，污染环境，且肥料利用率也只在30%左右^[4]。而液肥是一种成本低、收效高的肥料，便于吸收、施肥方便，在国外得到了广泛的应用，欧美国家大量使用液体肥料^[1]。但由于液肥表施是直接在叶子表面施液肥，虽然可以避免肥料在土壤中的固定，分解和转化，大大提高了肥料的利用率^[18]，但液肥暴露在空气中，会被雨水冲刷，污染空气和水源。

深施液肥不同于固态肥和液肥表施，它是将液肥喷洒于草的根部附近，这样便于草坪吸收，减少液肥的挥发^[2]。查阅肥料利用率的相关文献，在施肥量不变的情况下，施液肥与施固态肥相比，化肥利用率提高了30%，作物增产20%，并且减少了污染。因此，研究液态施肥机对环境保护、增收增产也是十分有必要的。

1.2 国内研究现状

1980年以后，我国就开始研究施肥机械，借助于计算机取得了较大进展。1995年之后，我国逐渐重视精准农业，不断引进国外技术，积累了大量经验。近几年来，我国更加重视精准农业，在借鉴国外先进技术的同时，科研人员刻苦钻研，设计了多种液态施肥机，并开始投入实践应用^[6]。

1.2.1整体设计的研究

王金武、潘振伟等人设计了SYJ-2型悬挂式变量施肥机和变量施肥控制系统。用单片机和调节阀实现变量调节，配合机械部件实现变量施肥^[1]。

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