小型电动助力播种机设计说明书

1摘要随着近来温室大棚的发展以及环保发展意识的日益增强，小型机的需求就显得更为重要，尤其以电力为动力装置的机械。然而目前广泛应用的播种机是以内燃机及人力为动力装置。本设计电动小型播种机与传统的播种机相比.新颖之处在于播种机完全采用电力为动力装置，从而改善了人们在田间作业时的工作环境，况且更符合环保发展的观点。本设计主要用于农户田间播种和设施种植播种.增加部分装置也可用于施肥、耙磨、除草等田间作业。详细介绍了播种机的结构组成以及各部件的形式、要求以及功用。详细介绍了电动小型播种机动力装置及各部件要求，包括播种机的动力选择、机械传动的选择及尺寸、排种轮设计、排肥轮的设计、开沟器的设计、轴的设计、链轮的设计、其他的各部件设计以及播种机的工作要求、播种前的准备及播种机的使用等。在设计中考虑播种深度连续可调、播种行距连续可调、播种穴距可调、种子破碎率和播种均匀度符合国家标准。设计中在考虑实用的同时，兼顾经济节约，从而达到结构合理、生产成本低、能耗小、效率高，而且操作方便的目的。关键词：电动 小型 播种机2AbstractWith the development of the greenhouse and the consiousness of protecting our ervironment ,boosting up ,the apply of the powy machine becomes more important ,especially the machine with electric power .but at the present time the seeding-machine which is adopted abroadly is drived ba gad engine or man power .this kind of minitype seeding-machine knows from the conventional seeding-machine .Its novel aspect is its drive set which are drived by electric power completly ,so they will improve the work condition ,and accord with euthenics .This design is applied mostly with the farms of the farmers ,they can also used to fertilize、abrade、get rid of grass and so on ,when we incress some equipment .My design introduce the structure of the seeding-machine and the types of many parts 、some request an fuction .My design introduce the drive equipment of the machine and the types of many parts 、request and fuction .My design also introduce the drive equipment of the machine and the request of the parts which consist of the selecting of the power 、the size 、the design of the axial 、chain wheel 、some other parts and so on .We must consider suiting well of the depth 、the row spacing 、the distance of scoop and the rate of seeds breaking up when seeding .In my design ,while thinking over applied ,I give attention to saving econmy ,consequently achieve structure in reason 、the cost of produce lowness 、the cost of power lowness 、the effidiency highness and convenient when operating . KEY WORDS :electromotion minitype seeding-machine 34目 录第 1 章 前言11.1 播种机的常识和技术现状11.2 播种方式及常见播种类型31.2.1 条播31.2.2 穴播41.2.3 撒播41.2.4 精密播种41.2.5 联合作业机和免耕播种51.3 播种工作过程和机械构造551.3.1 工作过程51.3.2 机械构造61.4 播种机械的发展趋势7第 2 章 总体设计92.1 概述92.2 设计任务102.3 设计目的102.4 动力方案选择102.5 设计题目分析及设计思想122.6 设计主参数及机构类型确定6122.6.1 工作速度122.6.2 播量的确定132.6.3 种、肥箱的容积132.6.4 机架设计142.6.5 工作幅度142.6.6 排种、排肥机构设计142.6.7 开沟器设计182.6.8 覆土器设计202.6.9 镇压轮设计212.6.10 地轮设计22第 3 章 传动设计及播种技术措施2373.1 传动原理简图和动力传递路线图233.1.1 传动原理简图233.1.2 动力传动路线图233.2 传动原理233.3 技术措施243.3.1 播种均匀性和各行排量一致性措施243.3.2 降低破种率措施253.3.3 种肥同播时，肥料的利用率25第 4 章 零部件设计264.1 种箱及肥箱设计264.2 开沟器设计及校核2784.3 排种器284.4 地轮参数确定294.4.1 轮子直径和轮辋宽度的确定294.4.2 轮子滚动阻力计算304.5 电机和电瓶选择及链轮设计304.5.1 电机总功率确定304.5.2 电动机及电瓶的选择314.5.3 传动比的确定324.5.4 链轮选择及设计计算334.6 地轮轴设计374.7 键的校9核444.8 销的校核454.9 轴承的校核45第 5 章 电气控制系统设计475.1 电气系统设计原则475.2 电气元件的选择47第 6 章 播种机使用496.1 播种量调整496.2 实际操作说明506.2.1 播种作业前准备10506.2.2 播种机的试播及作业526.2.3 播种机的保养与保管536.2.4 播种质量检查53第 7 章播种机的三维建模557.1 基本零部件的建模557.2 零件的装配567.3 三维软件学习心得57第 8 章 毕业设计小结58参考文献116012设计项目 计算与说明 结果前言播种机的常识和技术现状农业技术要求播种机的性能指标播种机的分类第 1 章 前言1.1 播种机的常识和技术现状以作物种子为播种对象的机械称为种植机械，即播种机械。农业是关系国计民生的基础产业，而播种作业是农业生产过程中六大环节之一，播种机械化是农业机械化过程中最为复杂，也是最为重要的工作。播种机械所面对的播种方式、作物种类和品种变化繁多，这就需要播种机械有较强的适应性并且能满足不同种植要求的工作性能。播种机一般由机架、牵引或悬挂装置、种子箱、排种器、传动装置、输种管、开沟器、行走轮和覆土镇压装置等组成。其中影响播种质量的主要是排种装置和开沟器。1.机械播种的农业技术要求：1)播量符合要求且准确，排种（排肥）均匀稳定，穴距及每穴粒数均匀。2)播深符合要求且均匀一致，种子应播在湿土上，用湿土覆盖，无露籽现象，覆土均匀，干早地区播后应同时镇压，以利保墒。3)播行直，行距一致，地头整齐，不重不漏。4)尽量采用联合作业。2.播种机的性能指标：排量稳定性、各行排量一致性、排种均匀性和播种均匀性、穴粒数合格率、粒距合格率、播深稳定性、种子破损率。3.播种机的分类：播种机的种类很多，一般可按下列方法进行分类。1)按播种方式分为撒播机、条播机、穴播机和精密播种机。2)按适应作物分为谷物播种机、中耕作物播种机及其他作物播种机。3)按联合作业分为施肥播种机、播种中耕通用机、旋耕播种机、旋耕铺膜播种机。4)按动力联接方式分为牵引式、悬挂式和半悬挂式。13设计项目 计 算与说明 结 果播种机的发展历史5)按排种原理分为机械式、气力式和离心式播种机。公元前 1 世纪,中国已推广使用耧，这是世界上最早的条播机具，至今仍在北方旱作区广泛应用（如图 11）。图 11 三耧车欧洲第一台播种机于 1636 年在希腊制成。1830 年，俄国人在畜力多铧犁上加装播种装置制成犁播机。英、美等国在 1860 年以后开始大量生产畜力谷物条播机。20 世纪以后相继出现了牵引和悬挂式谷物条播机，以及运用气力排种的播种机。1958 年挪威出现第一台离心式播种机，50 年代以后逐步发展各种精密播种机（如图 12）。 图 12 气吸式播种机中国在 20 世纪 50 年代从国外引进谷物条播机、棉花播种机等，60 年代先后研制成功悬挂式谷物播种机（如图1-3）、离心式播种机、通用机架播种机和气吸式播种机等多种机型,并研制成功了磨纹式排种器。到 70 年代,已形成播种中耕通用机和谷物联合播种机两个系列并投入生产。14设计项目 计 算与说明 结 果播种方式及常见播种类型条播穴播供谷物、中耕作物、牧草、蔬菜用的各种条播机和穴播机都已得到推广使用。与此同时，还研制成功了多种精密播种机。图 13 国内常见的谷物播种机1.2 播种方式及常见播种类型 播种方式应根据作物品种和当地农业技术要求而定，并随农业生产的发展而发展。基本播种方式有：条播、穴播（点播） 、撤播、精密播种、及联合作业播种机五种。与播种方式对应，播种机主要有谷物条播机、玉米穴播机、棉花穴播机、牧草撒播机等。这几种机型的辅助部件基本相同，只是其核心工作部件排种器有较大差异。1.2.1 条播：按要求的行距、播深和播量将种子播成条行，称为条播。条播一般不计较种子粒距，只注意一定长度区段内的粒数。条播的作物便于进行中耕除草、追肥、喷药等田间管理工作，故应用广泛。条播根据作物生长习性不同，有窄行条播、宽带条播、宽窄行条播等不同形式。其条播机主要用于谷物、蔬菜、牧草等小粒种子的播种作业。1.2.2 穴播（点播）：按规定的行距、穴距、播深将种子定点播入土中，称15设计项目 计 算与说明 结 果撒播精密播种联合作业机和免耕播种为点播。在地上定点掘穴，将几粒种子成簇的播入种穴，称为穴播。这种播种方法可保证苗株在田间分布合理、间距均匀。较条播节省种子。成簇播种可以提高出苗能力。每穴可播 1 粒或多粒种子，分别称单粒精播和多粒穴播。其穴播机主要用于玉米、棉花、甜菜、向日葵、豆类等需要中耕的作物,通常又称中耕作物播种机。1.2.3 撒播：将种子按要求的播量撒布于地表，称为撒播。撒播时种子分布不太均匀，且不能完全被土覆盖，因出苗率低。常用的撒播机为离心式撒播机，一般用农用机械牵引，由种子箱及其下方的一个高速旋转的撒布轮构成。撒布轮由地轮通过链条传动来驱动。种子由种子箱落到撒布轮上，在离心力作用下沿切线方向撒出,播幅可达 812 米，但作业粗放,种子不易播匀,且露于地表，易遭鸟兽啄食。撒播机也可用以施撒粉状或粒状肥料、石灰及其他物料。其撒播装置也可安装在农用飞机上使用。1.2.4 精密播种：以精确的播种量、株行距和深度，将种子播入土中，称为精密播种。具有节省种子、免除出苗后的间苗作业、使每株作物的营养面积均匀等优点。多为单粒穴播和精确控制每穴粒数的多粒穴播。一般在穴播机各类排种器的基础上改进而成。如改进窝眼轮排种器上孔型的形状和尺寸，使其只接受一粒种子并防止空穴；将排种器与开沟器直接连接或置于开沟器内以降低投种高度，控制种子下落速度，避免种子弹跳；在水平圆盘排种器上加装垂直圆盘式投种器，以改变投种方向和降低投种高度，避免种子位移;在双圆盘式开沟器上附装同位限深轮,以确保播种深度稳定。多粒精密穴播机是在排种器与开沟器之间加设成穴机构，使排种器排出的单粒种子在成穴机构内汇集成精确数量的种子群，然后播入种沟。此外，还研制了一些新的结构，如使用事先将单粒种子按一定间距固定的纸带播种，或使种子从一条垂直回转运动的环形橡胶或塑料制种带孔排入种沟等。 16设计项目 计 算与说明 结 果播种工作过程和机械构造工作过程机械构造1.2.5 联合作业和免耕播种：如在谷物条播机上加设肥箱、排肥器和输肥管，即可在播种的同时施肥，称为联合作业和免耕播种。与土壤耕作、喷撒杀虫剂和除莠剂、铺塑料薄膜（地膜覆盖机械）等项作业联合组成的联合作业机，有的能一次完成土壤播前耕作、施种肥、土壤消毒、开排水沟、播种、施杀虫剂和除莠剂等项作业。免耕播种机是在前茬作物收获后的茬地上直接开出种沟播种，也称直接播种机或硬茬播种机，可防止土壤流失，节约能源，降低作业成本，多用于谷物、牧草和青饲玉米等作物的播种作业。1.3 播种工作过程和机械构造1.3.1 工作过程 作物的播种过程主要由开沟、排种、覆土三个基本工序组成，因此作为一般播种机来讲，它的工作部件必须具有开沟装置、排种装置和覆土装置。除此之外还应有许多附属部件来保证上述三项工作的完成，主要包括机架、行走轮、传动装置和调节机构等(如图 14)。图 14 播种机结构简图1机架 2镇压轮 3覆土器 4开沟器 5行走装置（地轮）6传动装置 7排种器 8种箱播种机的具体工作过程如下：播种机前进过程中，地面带动地轮转动，地轮通过链条带动排种机构运动，种子由种子箱进入排种器中，排种器按一定播种量将种子排出，经输种管落到开沟器所开出的沟底，当覆土器走过之后，沟两侧的土壤落下覆盖在种子上，最后镇压轮使土壤压实。17设计项目 计 算与说明 结 果开沟装置排种装置覆土和镇压装置辅助装置1.3.2 机械构造播种机的基本装置包括开沟装置、排种装置和覆土及镇压装置。1. 开沟装置 开沟器是用来在整好的田地上开出种沟或掘出种穴。对开沟器的要求是：开沟直，掘穴整齐，深度一致且符合规定，不乱土，结构简单，阻力小。常用开沟装置的形状可分两大类，有锄铲式开沟器和圆盘式开沟器。锄铲式又可分为锐角开沟器和钝角开沟器；而圆盘式开沟器有双圆盘开沟器和单圆盘开沟器两种。2.排种装置 排种器是用来将种子由种子箱中按要求均匀地和等量地排入输种管，落入沟底。对排种器的要求是：均匀播种，播种量稳定，不损伤种子，不会因工作条件改变而改变播量，通用性好且使用范围大。对输种管的要求是：对种子流的干扰小，可以伸缩并随意挠曲。播种机能工作情况如何，在很大程度上取于排种器的设计。目前常见的排种器总共分为二大类：1)条播排种器：槽轮式、磨盘式、离心式、气吸式 2)穴播排种器：型孔盘式、型孔轮式、气吸式。3. 覆土和镇压装置种子播下后需要覆盖一定厚度的土壤并镇压。在开沟过程中，当开沟器走过之后，沟壁的一部分土壤能自行回落，盖住种子。但是仅靠自行回落的土来覆盖是不够的，故在开沟器后面需加装覆土或者培土镇压的装置。对覆土器的要求是：覆土深度一致，在覆土时不改变种子在种沟内的位置。常见的覆土装置是覆土链，它是由几节铁链和一、两个铁环串联而成。这种复土链适于浅覆土，没有镇压和培土作用。若还需镇压则可在这之后再联结一木制或焊接的鼓形镇压器。另一种常见的覆土装置是覆土轮，由两个倾斜的轮由侧向播行中心线滚挤，实现覆土，并有镇压作用，18设计项目 计 算与说明 结 果播种机械的发展趋势 覆土较厚，效果也好。4.辅助装置 为保证行距一致，在播种机上需装有划印器，在未播地上划出印迹，以便指引机组下一行程的路线。有的播种机还装有排种监测装置，自动监视每个排种器的工作状态，以便及时排除。1.4 播种机械的发展趋势播种机的设计开发向大型机械化和小型专业化两个方向发展。在发展大功率拖拉机的地区趋向于进一步增大播种机的工作幅宽和作业速度，改善高速作业下的播种质量。对不同种子、播量、株距以及各种土壤和地面条件的通用性和适应性正进一步扩大同时各种联合作业机和免耕播种机也在继续发展（如图 15）。图 15 国外大型精密播种机小型专业播种机将更广泛地被应用于玉米、甜菜、棉花、豆类和某些蔬菜作物。排种器零件的制造精度将不断提高，并更多地采用可以在发生异常情况下及时发出报警信号的电子监视装置。此外，播种方法也在不断改进，如采用蠕动泵排种的胶液播种法，可免除不良土壤条件对种子发芽的影响，还能同时施用农药、肥料等。随着农业结构调整的不断推进，各地的温室大棚也越建越多，大棚耕作机械成了农户耕作的急需品。但国内现有的大棚耕作机械显现出机型不多、应用不方便的特点，且多为借用现有的露地用小型耕作机械。近几年针对温室、大棚等特殊耕作环境，国内农机生19设计项目 计 算与说明 结 果总体设计概述设计原则产厂家研制生产了一些小型耕作机械。但产品大多存在体积大、操作不灵便、转弯半径过大、在边角地带无法工作、漏耕严重、生产效率低、适应性较差等缺陷，在作业性能、可靠性和耐久性等方面也都存在一些问题。由于多数以柴油机为动力源，这样在封闭的条件下，农产品也受到排放污染，这样产量与产品品质都受到影响，而且在动力装置自身上消耗的功率也不可忽视。相比之下，国外设施农业耕作机械技术非常成熟，其机械作业性能稳定、功能齐全、小巧轻便，但进口机型价格高，一般每台在 7000 元以上，而且配件不全，维修服务跟不上。我国生产的多功能农田管理机一般比国外的同类机型价格低一半，但其质量往往又让消费者担心。设施内作物的栽培方法各种各样，与之配套的作业机械也各不相同。设施内钵苗栽植技术的关键是钵苗移栽机，配套机械主要有穴盘育苗、钵盘育苗设备及高效机械化制钵机等。我国目前尚无此类小型机械，因此国内目前急需开发小型精密或精量播种机。第 2 章 总体设计2.1 概述总体设计是机械设计中非常关键的环节，它是对所设计的机械的总的设想，总体设计的成败，关系到整部机械的经济技术指标，直接决定了机械设计的成败。总体设计指导机构设计和部件设计的进行，一般由主任工程师（或总工程师）主持进行。在接受设计任务以后，20设计项目 计 算与说明 结 果设计任务技术要求工作要求设计目的应进行深入细致的调查研究，收集国内外同类机械的有关资料，了解其使用、生产、设计和科研情况，并进行分析和比较，制定总的设计原则，设计原则应当保证所设计机型符号有关的方针、政策，在满足使用要求的基础上，力求结构合理、技术先进、经济性好、寿命长。总体设计原则：1.遵守“三化”：零件标准化、产品系列化、部件通用化。2.采用“四新”：新技术、新结构、新材料、新工艺。3.满足“三好”：好制造、好使用、好维修。制定总则之后，便可以编制设计任务书，在调研的基础上，运用所学知识，从优选择总体方案，以确保设计的成功。 本设计是小型电动播种机设计。把人力或拖拉机动力改为直流电机动力，减轻人的劳动强度,提高生产效率，缩小了转弯半径，减少了碳排放和噪声污染，符合环保发展的观念，降低了作业成本，四轮驱动和两轮驱动方便转换，增强了松软土壤作业的适应性和机动能力。便于设施种植和有电力条件的农田使用。2.2 设计任务技术要求：播种深度 2060mm 连续可调，播种行距200500mm 连续可调，播种穴距 0500mm 可调，种子破碎率和播种均匀度符合国家标准。设计要求达到结构合理、生产成本低、能耗小，效率高，满足工作性能，而且操作方便的目的。工作要求：要求最大生产率为 10 亩日。小型电动播种机设计。21设计项目 计 算与说明 结 果动力方案选择方案一方案二2.3 设计目的1培养学生综合应用所学理论知识和技能，分析和解决机械工程实际问题的能力，熟悉生产技术工作的一般程序和方法。2培养学生懂得工程技术工作所必须的全局观念、生产观念和经济观念，树立正确的设计思想和严肃认真的工作作风。3培养学生调查研究，查阅技术言文献、资料、手册，进行工程计算、图样绘制及编写技术文件的能力。2.4 动力方案选择原播种机为人力或拖拉机为动力带动的播种机，劳动强度大，工作速度慢，环境污染较为严重。我以直流电动机为动力装置，使其工作速度基本达到人的正常行走速度。设计方案一：直流电动机为动力装置，单行播种（如图 21）图 21 单行播种1.优点：结构简单，速度便于控制，对操作人员技术要求不高，转向方便，适用于小场地播种，作业阻力小，对环境无污染。2.缺点：单行播种，作业效率较低，工作总量大。设计方案二：直流电机动力，双行播种（如图 22）。以直流电机为动力，单行播种以直流电机为动力，双行播种22设计项目 计 算与说明 结 果方案三设计题目分析及设计思想设计主参数及机构类型确定工作速度图 22 双行播种 1.优点：结构简单，速度便于控制，无污染，可以在封闭环境及开放环境长时间工作，作业阻力小，作业效率得到提高。2.缺点：转向不便，能源利用率低，工作总量大。设计方案三：直流电机动力，三行播种1.优点：结构简单，速度便于控制，无污染，可以在封闭环境及开放环境长时间工作，作业效率高。2.缺点：作业阻力大，工作总量小。经过比较，我选用直流电机动力，双行播种，兼顾效率和经济性。2.5 设计题目分析及设计思想现有的播种机向两个方向发展：大型机械化和小型专业化。大型拖拉机带动的播种机工作速度快，工作幅度大，工作效率高，适合平原及大型农场；但不适合地域狭窄地带及丘陵和封闭环境；小型专业化播种机方便灵活，工作幅度较大型机械，以直流电机为动力，多行播种我选用直流电机动力，双行播种23设计项目 计 算与说明 结 果播量的确定穴间粒数和株距的计算下种量的计算种、肥箱适合丘陵山区和封闭环境，如温室；而不适合大型农场。我的设计是电瓶提供能源的电动播种机，向小型专业化发展，较人力播种机提高工作速度和工作效率，直流电动机代替了拖拉机驱动播种机，缩小了转弯半径，减少了碳排放和噪声污染，降低了作业成本；四轮驱动和两轮驱动方便转换，增强了松软土壤作业的适应性和机动能力。适合在小块地域及封闭环境工作，节能环保。便于实施种植和无电力条件的农田使用。同时人还可以提供一定的助力，以应对土壤较硬，电机动力不足的情况。2.6 设计主参数及机构类型确定2.6.1 工作速度机动播种机的工作速度主要取决于工作部件和行走装置对速度快慢的适应性，人力播种机取决于人的步进速度，同时步进速度还受负重大小的影响，负重大步进速度就小，所以此机综合考虑了两方面的因素。由新编工程师手册查的人的正常步行速度为5km/h，以交流电机提供的动力为主，遇到特殊情况时，速度会减慢，这样由人力来提供额外的动力来克服特殊阻力，正好可以弥补这一点；而同时总行进速度不能高于人的正常速度，这样会使工作者劳累的，假定人在工作程中是匀速前进的，可将此播种机的速度定为 3.6km/h（1m/s ） ，稍低于人的正常步行速度。2.6.2 播量的确定1. 穴间粒数和株距的计算穴播株距的计算公式为：S =D/Zi(1- ) （2-1） 参考书【4】 P 107 式中 S穴距（） ；Z排种轮型孔数（或槽孔数） ；D地轮直径（m；）播种机的速度为 1m/s ，稍低于人的正常步行速度。24设计项目 计 算与说明 结 果的容积机架设计工作幅度排种、排肥机构设计排种器对排种器的要求排种器的i传动速比（i=n 排 /n 地 ） ； 滑移系数，一般取 5%9%。2.下种量的计算穴播时，首先确定株距、每穴粒数，然后将计算出的数据代入下列公式，可得亩播量(以玉米为例)：Q = m1/750bs （2-2）参考书【4】 P 107式中 m 1每穴种子粒数（粒/穴）s穴距（m）b行距（m）粒种子的千粒重（g）2.6.3 种、肥箱的容积种箱容积应使其所盛种量能供播种机工作较长地段，其容积公式：V = QmaxBL/1333 （2-3）参考书【1】P 6544公式 65.32式中 Qmax最大播量，斤/亩；B工作幅宽（m） ，单体种箱时为行距；L要求的地段长度（m） ； 种子容重（kg/L） 。2.6.4 机架设计机架设计为方钢结构，可承受开沟器的水平力、垂直力和扭力。开沟器分布在 40X40mm 的方梁上，这种结构可便于播种行距的调整。方钢结构便于附属机构的安装和相对位置的调整。2.6.5 工作幅度综合考虑人的体力、工作效率和工作地点等因素，在减轻人劳动强度的前提下，尽量提高生产效率。机架设计为方钢结构，可承受开沟器的水平力、垂直力和扭力行间距为200-500mm可调25设计项目 计 算与说明 结 果工艺实质窝眼式排种器外槽轮式排种器本设计采用同时播种两沟即二犁铧结构，采用种肥同播设计，行间距为 200-500mm 连续可调。减轻劳动强度，节约资源。在整机重量较小的情况下，加快工作速度，并且可以灵活操作。2.6.6 排种、排肥机构设计对于任何一种播种机来说，排种器是核心部分，是决定播种机工作质量和工作性能优劣的重要因素；播种机能否满足农业技术的要求或满足程度如何，在很大程度上主要取决于排种器的设计和工作状况。排种器是用来将种子由种子箱中均匀地和等量地排入输种管，落入沟底。对排种器的要求是：均匀播种，播种量稳定，不损伤种子，不会因工作条件改变而改变播量，通用性好且使用范围大。排种器的工艺实质是：通过排种器对种子的作用，将种子由群体化为个体、化为均匀的种子流或连续的单粒种子。排种器以窝眼式排种器和外槽轮式排种器为代表，其他类型的排种器大多是在上述排种器的基础上的演变产物。为了能够选择更合适的排种器来对各种排种器进行一下了解： 1.窝眼式排种器(如图 23)：它的基本部件是一个圆柱体，在圆柱的表面均匀分布有一定大小和数量的凹圆窝，圆窝的直径是根据种子大小和下种数量来确定。圆柱安装在种子箱底部，可以绕轴旋转。工作时，落在窝内的种子随圆柱旋转，当转出种子箱底口时，多余的种子被刮种器挡住，留在凹坑内的种子转到下方时，便落入种沟内。这种排种器常用在点播机上。26设计项目 计 算与说明 结 果圆盘式排种器气吸式排种器图 23 窝眼式排种器圆柱形排种器播种量的调节，采用更换型孔轮，选择不同大小的凹坑来实现。株距或穴距的调节靠选配不同数量凹坑的圆柱，或者把原来圆柱堵死一部分凹坑。2.外槽轮式排种器：如果把圆柱上的凹坑给以轴向扩长，并增加在圆周上的分布密度，就可以发展成为外槽轮式排种器（如图 24） 。图 24 外槽轮式排种器外槽轮式排种器由排种盒、排种轴、外槽轮、阻塞套、内齿形档圈、排种舌等组成。外槽轮式排种器具有结构简单，使用调整方便，通用性好、工作可靠和排种量较准确、稳定等特点。外槽轮式排种器的工作原理是以凹槽进行强制排种，当排种轴带动槽轮转动时，种子充入槽轮凹槽内，并在槽轮齿的强制推动下经排种口排出，此层种子称为强制层。同时，处在槽轮外的种子，在槽轮与种子及种子间摩擦作用下也被带出，此层种子称为带动层，带动层种子的排种速度低于槽轮的圆周速度，且由内向外逐渐递减直至为零。在带动层处，则是不流动的静止层，槽轮内和带动层的种子逐渐排出后，静止层内种子逐步补给，从而完成连续排种。外槽轮式排种器分下排式和上、下排式。下排式排种器，可改变排种舌位置调节排种间隙以适应种子尺寸。上、下排式排种器，可变换旋转方向，下排用于排中、小粒种子（排种间隙不变） ，上排用于排大粒种子。27设计项目 计 算与说明 结 果排种量的大小可通过改变槽轮的转速或工作长度（槽轮在排种盒内的长度）来调整，且设计为易更换式。3.圆盘式排种器：这种排种器适用于点播机。排种圆盘平放在种子箱的底部，圆盘上沿圆周有若干圆孔，种子就充满在孔内，盘上面有固定盖，盖内装有刮种器和击种器。圆盘随锥形齿环旋转时，刮种器刮除盘面上多余的种子，使进入各盘孔中的种子数量相等，当圆盘旋转至盘孔和种子箱底上的种子出口相重合时，由于击种器的作用，强使种子通过盘孔，下落到开沟器所开的沟里。采用圆盘式排种器的点播机根据种子尺寸和播种量定额，配备有各种不同规格的圆盘，播种时可根据需要进行选择。4.气吸式排种器：是应用气吸原理进行排种的，它的排种圆盘不是水平放置而是垂直安装在种子箱底面，一侧与种子室的种子相接，另一侧与弧形气吸室相接，在排种圆盘上开有小孔为气流通道。种子室装有搅拌轮，以防种子架空，并压紧排种盘减少漏气。在种子室内还装有刮种板，工作时可以刮除多余的种子。气吸室和吸气泵相连，气泵工作时使气吸室产生真空度，因而造成排种盘两侧压力差，在压力差的作用下，种子被吸附在吸种孔周围 。由于排种盘的转动，当吸种孔带着种子通过刮种板时，多余的种子便被刮掉。当排种盘转到吸气室以外时，由于失去了对种子的气吸作用，种子便靠自身重量落下，通过输种管进入种沟。排种盘继续旋转，由毛刷刷净吸种孔，吸种孔再次进入气吸室，又在压力差的作用下吸附种子，如此循环连续进行排种。气吸式排种器是通过机械和气压的联合作用完成排种的，所以它的排种质量一方面取决于排种盘上吸种孔的形状、大小、数量和分布情况，以及排种盘的相对转速；另方面也取决于气吸室的真空度和气流的稳定性。气吸式排种器不损伤种子，播种量比较精确，节省种子，但对不规则的种子(如玉米)吸附能力较差，结构比较复杂。经过对以上各种排种器的了解和对现行播种机的认识，从经济性和实用性考虑，我的设计应该采用常见、价格低采用外槽轮式排种器和外槽轮式排肥器为了实现改变排种量的大小可通过改变槽轮的转速或工作长度（槽轮在排种盒内的长度）来调整，且设28设计项目 计 算与说明 结 果开沟器设计播种机常用开沟器对开沟器的技术要求锄铲式开沟器的外槽轮式排种器和外槽轮式排肥器（如图 25） 。外槽式适合排中型种子（小麦，大麦等）及肥料。肥杯里外槽轮的工作长度可以方便地调整，以适应用户要求。图 25 排肥轮示意图排种量的大小可通过改变槽轮的转速或工作长度（槽轮在排种盒内的长度）来调整，且设计为易更换式。 （如图26） ，其简图为：图 26 排种轮简图2.6.7 开沟器设计我设计的开沟器由前后两对组成，前开沟器主要作用是实现化肥或小颗粒种子的点播或行播，后开沟器作用是实现玉米、花生等大颗粒种子的点播,这样工作阻力小，节约能源，工作速度快，操作性好。开沟器保证播种质量的重要部件，首先开沟深度要能调整，直接影响播种的深浅，进而影响出苗率和出苗整齐度，调好之后，在播种过程中就不要轻易变动；其次要保证沟底平整，种子能落在沟底湿土上；再次要保证湿土覆盖而不是干土覆盖。这样才能保证已播的种子能及早出苗，出苗整齐。计为易更换式29设计项目 计 算与说明 结 果圆盘式开沟器对开沟器的技术要求：1.沟深一致，沟形整齐；2.不乱土层； 3.种子在沟内分布均匀； 4.有一定的覆土功能； 5.有良好的入土功能，不缠草不堵塞； 6.结构简单、工作阻力小。常用开沟器的形状可分两大类，有锄铲式开沟器和圆盘式开沟器。锄铲式又可分为锐角开沟器和钝角开沟器；而圆盘式开沟器有双圆盘开沟器和单圆盘开沟器两种。1)锄铲式开沟器一长筒部分叫做落种管，尖头部分叫开沟器尖，其后部是侧板。(1)锐角开沟器，构造简单而又轻便。它的工作面与地面成锐角，入土能力较强，但容易缠草，造成堵塞。由于开沟时是一种把土挑起的作用，所以容易使干湿土混合形成干土覆种，造成水分损失，为此侧板的后部下边做成斜线，开沟器将过时，干土被侧板的上部挡住，使侧板下部的湿土先落人沟内盖种。(2)钝角开沟器构造也很简单轻便，其工作面与地面成钝角，它是靠重量压入土中开沟，所以入土能力较差。开沟时将表土向两侧挤压，开沟器前部拥土较少，干湿土不易混合，适于浅播作物。(3)滑刀式开沟器也属于钝角开沟器，它体形较大，侧面看很像冰刀，滑刀有锐利的刃口, 因此入土性能好。并且工作时限深板支持在地面上限制滑刀的入土深度，而且不会把湿土翻上来。适用于棉花等播种深度要求严格的作物。2)圆盘式开沟器双圆盘开沟器是由两片带有刃口的钢片圆盘组成。 圆盘自身可以绕小轴自由旋转，两圆盘并不平行，而是在前端相交于一点，后端张开 9ll 度，交点在前方地表面处。种子是由输种管在圆盘的张开部分导人沟底。圆盘开沟器的入土角为于钝角。由于是圆盘滚动前进，30设计项目 计 算与说明 结 果覆土器设计可将大土块和障碍物等切断或由其上越过，不易粘土，堵塞现象也较少，在潮湿的上壤上也能工作。但这种开沟器构造复杂，造价高，不适于浅播作物(最小开沟深度约 4 厘米)。各种开沟器的单行工作部件阻力见表 21 开沟器单行工作部件阻力。表 21 开沟器单行工作部件阻力播种机的开沟器型式 部件项目锄铲式 靴式双圆盘式单圆盘式滑刀式心铧式工作深度 cm 210 28 48 48 410 56平均阻力 kg 36 25816 71220402080平均宽度 mm405010203050203040802080由于前开沟器是点播，沟宽在 40mm 左右。设计的开沟器要阻力小，重量轻，构造简单，造价低，沟底较平工作稳定，便于自动覆土。前开沟器选用锄铲式，在播种深度为 60mm，开沟宽约为40mm 时，其单行工作阻力约为 44 牛,示意图如图 27,后开沟器也选