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毕业设计(论文)-气动射种装置的设计(全套图纸) .doc

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毕业设计(论文)-气动射种装置的设计(全套图纸) .doc

目录III摘要本研究的核心是气动射种,这是一种(与土壤)非接触式的播种方式。为了进一步探索气动射种的可行性,专门设计并试制了气动射种试验装置。气动射种试验装置由机架、步进电机、射种元件、电磁铁、电磁阀,控制电路等组成。用步进电机驱动排种器;电磁铁和电磁阀分别控制射种元件中排种阀和电磁阀的开关;控制电路实现步进电机、电磁铁和电磁阀的协调动作,完成送种、排种、射种这一工作过程;同时通过修改程序来控制试验参数;对射种元件中关键部件(排种腔体、喷嘴)的设计采用理论分析结合实际的方法,得出合理的形状和尺寸。装置的工作原理是排种器排种后开启排种阀,种子落入排种腔体后关闭排种阀,开启电磁阀,种子随着高速气流通过喷嘴喷射而出,完成一次射种。本论文首次提出了气动射种这一新型的非接触式播种方式,经过理论上的深入探讨,开始气动射种装置的研发,旨在开辟气动射种这一非接触式播种研究新领域,探索气动射种播种的机理和方法。关键词气动射种,播种方式,射种器,农业技术,播种器装置目录IVABSTRACTTHECOREOFTHERESEARCHISPNEUMATICSEEDINGWHICHISKINDOFPLANTINGWHOSECHARACTERISUNTOUCHEDSOILTHISEQUIPMENTISCOMPRISEDOFTRESTLE,STEPPERMOTOR,SEEDSHOOTINGCOMPONENTS,ELECTROMAGNET,ANDPNEUMATICJETVALVETHESTEPPERMOTORDRIVESSEEDFALLINGDEVICEL;THEELECTROMAGNETSANDPNEUMATICJETVALVECONTROLTHESWITCHOFSEEDFALLINGVALVEANDPNEUMATICJETVALVERESPECTIVELY;CONTROLCIRCUITCOORDINATESTHESTEPPERMOTORANDTHEELECTROMAGNET,COMPLETEDTHEWORKPROCESSOFDELIVERYSEED,ARRANGESEED,SHOOTINGSEED;ANDSEEDFALLINGCAVITYANDPNEUMATICJETNOZZLEWEREDESIGNEDBASEDONTHEANALYSISOFTHEORYANDFACTOPERATIONPRINCIPLEOFTHEEQUIPMENTISASFOLLOWSOPENINGTHESEEDFALLINGVALVE,WHENTHESEEDFALLINTOTHECAVITY,THESEEDFALLINGVALVEWASCLOSEDTHENOPENINGTHEPNEUMATICJETVALVE,THESEEDWITHPNEUMATICJETTHROUGHNOZZLETHEPNEUMATICSHOOTINGSEEDCOMESOUTWHICHISANEWTYPEUNCONTACTEDSEEDINGMANNERBYTHEINDEPTHTHEORETICRESEARCH,NOWSTARTTOEXPLODETHEEQUIPMENTOFPNEUMATICSEEDINGAIMTOCUTNEWRESEARCHDOMAINWHICHISPNEUMATICSHOOTINGSEEDANDNOCONTACTINGSEMINATION,EXPLORINGMECHANISMANDMETHODOFPNEUMATICSHOOTINGSEEDKEYWORDSPNEUMATICSHOOTINGSEED,THEMANNEROFSEEDING,SHOOTINGSEEDAPPLIANCE,AGRICULTURETECHNOLOGY,SEEDINGIMPLEMENT目录V目录摘要IABSTRACTII目录III第一章绪论111课题的提出及意义112播种机械的发展现状与趋势1121国内外播种机的发展现状1122播种机械的发展趋势213机电一体化与农业机械3131机电一体化技术与播种机械的结合514气动射种的研究现状615主要研究内容616本章小结7第二章机械装置的设计821总体设计方案822装置总体设计823行走装置的设计924射种装置的设计9目录VI25送种机构的设计1126其它附属设备的设计、选择及注意事项13261喷嘴的设计13262种箱的设计16263输种管的设计16264排种器机械结构1627本章小结17第三章气动射种装置的电路设计1831控制系统概述18311控制电路综述1832步进电机的选择19321步进电机的工作原理19322步进电机的优点20323驱动控制系统的组成20324步进电机的应用21325控制系统的程序运行2333电磁铁的选择和控制24331电磁铁的选择24331电磁铁的控制2434PLC的选择和控制25341PLC的优点25342PLC的选择25目录VII35控制电路的设计2636本章小结26第四章结论27结论27参考文献29致谢30第一章绪论11课题的提出及意义目录VIII迄今农作物机械化播种基本都是由入土装置先入土再将种子播入土壤的方式。由于入土装置与土壤直接作用,传统播种方式动力消耗较大,且不能适应近年来发展起来的多种先进农艺技术要求。随着我国农村经济结构的调整和农业产业化区域布局的初步形成,以及农业向环保、节水和可持续化发展的趋势,对农业资源的合理利用和农业装备的技术水平都有了新的要求,并且多种先进农业播种技术也不断涌现,机电一体化也技术越来越多的应用于农业机械领域。近几年年来,传统播种方式已经不能满足飞速发展的农业新技术的要求,在农业新技术领域,旱作农业、精准农业、节水农业都对播种提出了新的要求。例如,它需要播种机械根据土壤肥力等条件的变化来决定不同的播种密度和不同的播种深度。这种更具质量化、智能化的播种要求靠接触式播种实现是及其困难的,因此,对非接触式播种机械的设计和研发成为必然。气动射种装置是设想利用高压气流在不影响种子发芽的损伤程度内将种子播种到土壤中去,省略了入土装置,降低了能耗。本设计设想希望能通过本次研究,开辟气动射种这一非接触式播种研究的新领域,并为以后的非接触式播种机械的开发和研制提供理论支持,如研制成功,必将带来播种机械化领域的一场革命。12播种机械的发展现状与趋势121国内外播种机的发展现状在国外目前国外精密播种机已达到相当完善的程度,在精密播种机上除了设有完善的整地、覆土、镇压及施肥、洒农药装置外,其排种装置多采用新的工作原理,包括各种气吸式排种原理与机械式排种原理,以保证单粒精密播种。另外,液压技术及电子技术也在播种机上得以应用。20世纪80年代,美国、澳大利亚、加拿大、法国等西方国家开始研制并广泛使用气力式精密播种机械,其中气流一阶分配式集排排种系统大量应用在谷物条播机上。在国内我国的播种机以传统的谷物条播机为主,与小型拖拉机配套的播种机及畜力播种机目前仍占主导地位。全国有500家左右的企业生产播种机,其中只有10家生产与大中型拖拉机配套的播种机,与小拖配套的播种机和畜力播种机的产量已占到全国播种机产量的90以上。近几年,我国的联合作业播种机发展也较快,其机具主要有播种一施肥联合作业机、耕作播种联合作业机、松土施肥覆膜穴播联合作业机和施水播种联合作业机等,目前又发展了铺膜播种联合作业机。我国从20世纪60年代开始发展精密播种机械,过程经过了仿制、自行研制、到应用的发展阶段。现在精少量播种机具推广势头强劲,小麦精少量播种机和中耕作物精密播种机推广应用迅速。目录IX122播种机械的发展趋势随着我国农村经济的调整和农业产业化区域布局的初步形成,以及农业向环保节水可可持续化发展的趋势,对农业资源的合理利用和播种机械的技术水平都有了新的要求。由于现代的农业播种机械是实现农业资源的持续、合理利用的重要手段,因此21世纪我国的农业播种机械的发展方向是1、发展有利于耕地资源保护的联合播种机械;。播种联合作业是指在播种的同时,完成耕整地、施肥、喷洒液等作业,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。2、发展有利于节水和水资源有效利用的播种机械;随着全球淡水资源的匮乏,特别是我国属于严重缺水国家,发展节水农业具有深远的意义和广阔的前景。从1996年开始,农业部累计投资1亿多元,建设了一批旱作节水农业示范基地和行走式节水灌溉示范区,通过农艺、农机、生物、工程等综合措施的应用,完成了一批以坡改梯生土熟化农田工程、集雨节水补灌等为重点的高标准基础设施建设,有效改善了旱区农业基本条件。农业部还在全国各地累计推广了水稻“浅湿晒”灌溉、“坐水种”、“行走式节水”、施用抗旱保水剂、地膜与生物覆盖等节水农业技术措施34亿亩左右,发展田间及大棚集雨节水和喷、微、渗灌等技术措施1000万亩。21世纪我国农业发展将面临严峻的水资源供求矛盾的挑战。大力发展节水农业,实现我国农业可持续发展,已引起中央和各有关方面的高度重视。目前农业部已组织编制了全国节水农业发展规划(20012015年)和西部地区节水农业规划(20012005年),对我国节水农业的下一步发展展示了蓝图2。3、发展能有效提高生产效率、降低能耗的播种机械;传统的播种装置和土壤直接接触,用播种机的开沟器现在土地表面开道沟,然后通过输种管利用种子自身的重力滑落到土壤中的这接触式播种耗能费时,开发研制新型的节能降耗的播种机械将成为必然。4、发展自动化、智能化更高的播种机械。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播种,英国提出适合于蔬菜的液体播种、适合于牧草的超音速播种,还有目前广泛应用的种子带播种等。例如液压等新技术在国外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,同时也用以操作开沟器的升降,在大宽幅的播种机上

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