毕业设计（论文）-施肥播种机设计.doc

宁夏大学机械工程学院2009届毕业设计摘要:大中型施肥播种机在小块地、山坡地或套种作物行间进行播种时难以适应,而传统人工播种的劳动强度较大,效率低,播种质量差,针对这种情况,应用人机工程学的原理研究设计了一种手持式播种施肥机,该机也可在作物根部进行追肥。主要由控制器、种肥箱、排种肥系统、鸭嘴式开沟器等零部件组成,适用于谷物穴播或追肥,可使传统的人工播种(施肥)操作变为半机械化操作,将开沟、播种施肥、覆土一次完成。它采用了简单可靠的机构和通用的零部件,具有携带方便、使用可靠,耗材少、易加工、成本低等特点。关键词:施肥播种机；开沟器；排种；施肥Abstract:Workingwithlargeormiddletypesofseedershasdifficultiesonasmallacreageplantation,slopingfiledorafieldgrowingtwoormorekindsofcropssynchronously,whereasthetraditionalmanualworkformshavethelimitationsofthestrongworkstress,lowefficiencyandlowseedingquality.Tosettlethoseproblems,ahandyseeder(andfertilizer)wasdesigned,whichcanalsofertilizethecropontheroot.Accordingtotheman2machineengineeringtheory,thismachinewasconstitutedofcontroller,seedingbox,seedarrangementsystemandduck2mouthditcher.Itwasdesignedforsocketseedingandfertilizationafterdeepfurrowing.Usingthismachine,thetraditionalhandyoperationwassubstitutedbyhalf2machineoperation,andtheprocessofditching,seedingandearthupwerecompletedinonestep.Itischaracteristicbybriefandcrediblestructurewithstandardparts,easytomaintenance,andlowcost.Keywords:Seeder；Ditcher；Seedarrangement；Fertilization宁夏大学机械工程学院2009届毕业设计目录摘要Abstract1引言1.1小型农业施肥播种机的概述1.2小型农业施肥播种机的发展状况1.2.1发展现状1.2.2存在的问题1.2.3施肥播种机的发展趋势2.施肥播种机2.1施肥播种机的分类2.2施肥播种的方法2.3.机械播种的农业技术要求3.小型农业施肥机的结构及重要零件3.1小型农业施肥播种机的实体设计3.2小型农业施肥播种机的构造4传动机构的设计4.1链传动的特点及应用：4.2滚子链的结构4.3.链轮的齿形4.4滚子链的基本参数和型号的选定4.5.3计算链速4.6滚子链链轮的尺寸4.7链轮材料5.施播量的确定5.1料斗的设计5.2播量的确定与调整6.构件的材料选择宁夏大学机械工程学院2009届毕业设计6.1槽轮的材料选择6.2箱体的材料选择外文翻译7.总结8.致谢词9.参考文献10.英文翻译宁夏大学机械工程学院2009届毕业设计1、引言1.1小型农业施肥播种机的概述：我国是一个多山的国家,坡地占很大比例,大于15度的坡地占国土面积的60%,干旱、半干旱的耕地占耕地总面积的1/2以上。由于大中型播种机械不适合在山坡地、小块地进行作业,研究设计一种能在山坡地、小块地或套作田间进行播种的小型播种作业机具有重要的现实意义。本文设计的手持式播种施肥机适应山坡地、零星小块地和套作田间的播种条件和播种农艺要求,也可在作物苗期进行根部追肥。它的推广使用将弥补大中型播种机播中作业的不足,可以减轻传统人工播种的劳动强度,提高人工播种的作业质量，在作物苗期时采用它进行根部追肥,既可减少人工追肥时培土覆盖的工序,减轻劳动强度,又可提高化肥的利用率。耕作制度随着科学技术的发展不断得到改进和完善。其发展历史表明，每次耕作制度的改进都是围绕着如何提高和恢复土地肥力这一中心而进行的。土壤耕作运用合理与否主要根据耕作后对土壤肥力、作物生长发育、作物产量的影响以及由此所获得经济效的益高低来衡量。试验研究表明：以残茬覆盖为主要内容的免耕机械化保护性耕作技术，是实现保土、保水、保肥和保护生态环境的重要措施，是旱作农业可持续发展的重要途径。免耕播种施肥机是机械化保护性耕作技术的关键设备，研制性能可靠、功能完善的机具是推广工作的保障。小型农业施肥播种机结合西部半旱作区的特点及农艺技术要求，较好地解决了机具的结构与性能、成本与功能之间的矛盾。该机一次作业可完成开沟、施肥、播种、镇压及覆土等多道工序。合理地利用化肥及研究施肥技术对我国农业发展有着非常积极的意义。实施按需变量施肥,可以大大提高肥料利用率,减少肥料的浪费以及多余肥料对环境的不良影响,其经济、社会和生态效益显著。目前,国外用于变量施肥的控制方式主要有两种,即实时控制施肥和处方信息控制施肥。这些机构控制难度大,价格高,直接引进很难在国内应用。因此,急需研制适应我国发展需要的变量施肥机。1.2小型农业施肥播种机的发展状况1.2.1发展现状农业比较发达的国家已经实现作物的自动施肥,为作物生长提供适宜的营养。而在我国这种技术发展还不成熟,还处于研发阶段,自动化程度比较低,应用的智能型控制器很少川。我国普遍应用的传统的施肥方式除肥料底施外,田间追肥多以地面撤施为主,劳动强度大且量上不能得到很好的控制,肥料的实际利用率仅有左右,肥料的渗漏、挥发严重,既造成了生产资料的极大浪费,又污染了水源、空气和土壤。国外的自动施肥系统大多施肥和灌溉一体化进行,借鉴这一先宁夏大学机械工程学院2009届毕业设计进技术,并考虑中国灌溉系统相对成熟现状,可将施肥机设计成通过管路将肥液与水混成适合浓度借路灌溉管道和滴箭、滴灌等设备施给植物,它能够执行比较精确的施肥过程,按照用户设置的施肥程序和适合作物生长的营养配比,通过机器上的一套肥料泵准确适时地把一起适时适量地施给作物使施肥和灌溉一体化进行,这样能大大提高了水肥藕合效应和水肥利用效率。1.2.2存在的问题（1）效率低。工作速度低。目前国外谷物施肥播种机的工作速度已达到15km/h，个别机型甚至达到20km/h，由于受整地质量、土壤各方面条件的限制，工作速度大多采用8-12km/h。目前我国的谷物播种施肥机的速度大约为4-7km/h，常在5-6km/h范围内使用。工作幅宽小。目前西欧谷物施肥播种机的工作幅宽一般为5-6m，而美国、加拿大、前苏联等国家，不少机型可达10-15m，现在我国生产和使用的谷物施肥播种机工作幅宽较大的达到3.6m。施肥排种效率低。因为传统的施肥排种器都是“一器一行”，即一个施肥排种器播一行种子。（2）外槽轮施肥、排种器工作效果不理想。目前国内谷物施肥播种机大多是以外槽轮式排种器为核心工作的部件，型号虽然很多，但由于外槽轮排肥排种器的结构所限，排肥脉动性和种子沟内分布不均匀性，是播种施肥机难以实现的主要因素。为了克服传统的外槽轮排种器的缺点，采用新的排肥器，其种类很多，有水平圆盘式排种器、离心式排种器、摆杆式排种器、锥盘式排种器、气力式排种器和气压式精密排种器等。1.2.3施肥播种机的发展趋势（1）发展联合作业的直接播种施肥。播种施肥联合作业是指在播种的同时，完成耕整地、喷施肥洒液等作业，其优点是一次可以完成多项作业，作业效率高，保证及时播种，提高产量，可以充分利用配套动力，节省能源，降低作业成本，与传统播种方法相比，联合播种的劳动消耗的作业费用约降低30%。同时，可以减少机组进地次数，使土壤免受机具的过度压实。直接播种是指将作物种子直接播在留茬地里，用于直接播种的机具称为免耕法或少耕法播种机。直接播种机与一般播种机相比，其结构特点主要是在开沟装置上，通常在播种机组前面加宁夏大学机械工程学院2009届毕业设计装一个种床式开沟器，用以切断地表的残茬和硬秆或耕出窄带作为种床，然后再由装在后面的种沟开沟器在其上开出种沟。（2）进一步推广精密播种。目前在欧美国家，播种已基本实现了精密化。我国自20世纪70年代初开始研究精密播种，目前全国精播的面积还很少，迄今精密播种的作物基本局限于中耕作物。谷物精播的难度较大，至今国内尚无成熟的机型。气力式播种机由于对种子尺寸要求不严，不需精选分级，伤种少，易达到单粒点播，通用性较好，同时它也具备高速作业的性能，满足了对大功率拖拉机的配套和宽幅作业的要求，作业速度可达10-12km/h，工作幅宽也可加大到8-12m以上。因此，气力式播种机应用越来越广泛。可以说，气力式精密播种机是21世纪播种机械的发展方向。（4）广泛采用联合作业。施肥播种的同时进行联合作业的方式发展很快，形式也比较多，主要有两种：一是在大多数中耕作物播种机上都配置排肥器、施肥开沟器以及施撒农药和除莠剂的装置。如西德、法国和美国的几种精密播种机都可以在播种同时施化肥、撒农药和除莠剂。二是播前整地和施肥播种联合作业，如旋耕播种机、犁播机以及有的在开沟器前方加波形圆盘或锄铲进行灭茬播种或少耕法播种，以减少耕作次数，提高生产率，降低作业成本，还可以减少土壤风蚀和起到保墒的作用。（5）广泛采用新原理新技术。目前国外正在发展一些新的播种技术，如日本提出适合蔬菜的静电施肥播种，英国提出适合于蔬菜的液体施肥播种、适合于牧草的超音速施肥播种，还有目前广泛应用的种子带施肥播种等。例如液压等新技术在国外施肥播种机的应用也日益广泛。美国塞科尔5000型气压式播种机用液压马达驱动风机；东德A697型精密施肥播种机装有供驱动排种锥体的液压马达，当地轮滑动时，液压马达启动，以保证排种锥体的转速与机器前进速度相协调，现时也用以操作开沟器的升降，在大宽幅的播种机上还用液压折叠机架，以便安全运输。2.施肥播种机2.1施肥播种机的分类施肥播种机的种类很多。按施肥播种的方法可分为条施肥播种机、点施肥播种机、精良施肥播种机等；按所播作物可分为谷物施肥播种机、中耕施肥播种机、棉花施肥播种机、蔬菜施肥播种机等；按综合利用程度课分为专业施肥播种机、通用施肥播种机和通用机架施肥播种机等；按传动方式可分为单体传动和整体传宁夏大学机械工程学院2009届毕业设计动施肥播种机；按排肥排种原理可分为强制式、气流式和离心式等；按动力链接形式，可分为人力、畜力和机引施肥播种机，而机引施肥播种机因挂接形式的不同，又有牵引式、悬挂式和半悬挂式三种类型。2.2施肥播种的方法播种施肥是合理地分布种子、化肥，为作物生长创造良好条件的重要因素。应根据作物品种和各地的农业技术要求，采用不同的施肥播种方法。随着科学的发展，播种的方法在不断的改进。基本的方法有条施肥播种、点施肥播种和精良施肥播种三种。2.3.机械播种的农业技术要求1施肥播种要适时。2播量要合乎要求，并可以调整。施肥排种要均匀。3施肥播种深度应符合要求，并深浅一致种子、肥料应播在湿土上，覆土要均匀，在干旱地区应能同时镇压。4垄要直，行距要保持一致。5不损伤种子。6不得有漏播和重播的现象。7能满足间、套、复种的要求。8每块地应播到头、播到边。图3-1