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施肥 播种机

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免耕施肥播种机,施肥,播种机

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JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY本 科 毕 业 论 文（设 计）题目： 免耕施肥播种机 学 院： 工学院 姓 名： 林瑞华 学 号： 20090973 专 业： 农业机械化及其自动化 年 级： 09级 指导教师： 吴彦红 职 称： 教授 二0一三 年 五 月摘 要随着我国对农业的越来越重视，科技对农业的支持力度不断加大。农业生产方式也朝着机械化，自动化的方向发展。由于我国地域辽阔，各个地域地形地貌差距较大，很多地区地形复杂多变。本次所设计的免耕施肥播种机作业项目多，通用性广，综合利用率高，节能，省工，省种，减少农耗等特点作业行距，作业深度，株距，和施肥量都能在一定范围内调节。因而适应性广，能满足东北、西北、和华北部分旱作地区的农业技术要求。可播种玉米、大豆、花生等作物。它是通过和小型轮式拖拉机配套通过全悬挂装置和拖拉机挂接，生产效率高。本机的排种器轴用覆土镇压传动轮传动，再带动窝眼轮式播种器工作。因为传动轮行走速度不大，本机采用链传动，经济可靠，可实现中心距较大的传动。 关键词：农业 免耕施肥播种机 覆土镇压传动轮 链传动AbstractAlong with our country to the agricultural pay more and more attention to science and technology to the agricultural support increasing continuously. Agricultural production means also toward mechanical, automation direction. Because our country region is vast, each regional topography difference, many regions complicated terrain. The design of this small grain seeder is applicable in the plains and hilly area, soil preparation condition good medium and small plot, can drill wheat, sorghum, millet and other crops. It is through the and so small tractor kit through the three suspension devices and tractor articulated, turning radius small unit operation, and high production efficiency. This machine is of the device with two land wheel shaft transmission, and the wheel drive slot garden seeder is work, can ensure that the article continuously, land wheel in sowing width stock within the frame of the front, can guarantee to landside sowing. The machine adopts is installed inside double sealed bearing light double disc open ditch device, can in many grass and returning crop tillage soil has smooth planting operation.Because the land wheel walking speed is small,the machine adopts chainTransmission reliability,economy,realize the larger gear center distance.Keywords:agriculture planter a land wheel chain drive 目 录1 绪论21.1 国内外免耕播种机发展概况21.1.1 国内免耕播种机发展概况21.1.2 国外免耕播种机的研究现状32 免耕播种机总体设计321 总机结构及功能42.1.1 总机结构42.2 免耕播种机的工作过程42.3 配套拖拉机的选择52.4 动力传动线路52.5 主要技术参数53 传动比的确定54 链轮的传动设计64.1 第一组链轮的传动设计64.1.1 选择链轮齿数为Z1、Z264.1.2 确定链接数64.1.3 确定链条节距P64.1.4 确定链长L和实际中心距a64.1.5 验算链速v：74.1.6 求作用在轴上的压力74.1.7 最后设计结果：74.1.8 链轮尺寸设计74.2 第二组链轮的传动设计84.2.1 选择链轮齿数为Z3、Z484.2.2 确定链接数84.2.3 确定链条节距P84.2.4 确定链长L和实际中心距a84.2.5 验算链速v：94.2.6 求作用在轴上的压力94.2.7 最后设计结果：94.2.8 链轮尺寸设计95 主轴的设计和校核105.1 覆土镇压传动轮轴的设计和校核105.1.1 选择轴的材料为45钢，经调质处理，其机械性能查表得105.1.2 求输出轴上的功率 和转速n和转矩T105.1.3 初步确定轴的最小直径（根据查表选c=112）105.1.4 轴的结构设计105.1.5 求轴上的载荷105.1.6 按弯牛扭组合应力条件校核轴的强度11总结13参考文献141 绪论播种机是农业生产中关键作业环节，必须在较短的播种农时内，根据农业技术要求，将种子播到田地里去，使作物获得良好的发育生长条件。播种质量的好坏，将直接影响到作物的出苗、苗全和苗壮，因而对产量的影响很大。1.1 国内外免耕播种机发展概况1.1.1 国内免耕播种机发展概况1.1.1.1 免耕播种机的发展背景保护性耕作技术是农机与农艺相结合的一次农业革命。目前，推广与应用保护性耕作技术的核心是免耕播种机。由于保护性耕作的特殊性，如地表覆盖有大量秸秆、地下有作物根茬等，对实现北方旱地农业的免耕播种提出了更高的要求。因此，研究开发集节水、精量播种、侧深施肥和药剂灭草的联合作业机具，其前景十分广阔，具有深远的历史意义和重要的现实意义。1.1.1.2 国内外保护性耕作发展现状分析我国干旱和半干旱地区较多，干旱、半干旱及半湿润偏旱地区面积占国土面积的52%。目前,我国的旱作农业一方面是旱灾问题，造成粮食产量低而不稳；另一方面是水土流失严重，造成土壤贫瘠，而且蚕食耕地。但我国在地理位置与环境上与国外有很大的差异，许多国外的免耕播种机在我国并不适用，因此要开发与研制适合我国地理状况与经济状况的免耕播种机。我国的免耕播种机研制起步较晚，但近几年已有了很大的发展。国家攻关课题“旱地保护性耕作体系和机具研究”项目，针对山西省干旱少雨、水土流失的严重情况，1442年又与山西省农机局共同主持了中国澳大利亚合作课题“ 旱地农业保护性与带状研究”项目。在山西省寿阳和临汾市分别建立旱地玉米和小麦保护性耕作试验研究基地，探索保护性耕作模式。经过3年的试验研究，1445年8月，通过澳大利亚国际农业研究中心组织中外专家对辽宁省的评估，1446年开始在山西建立7个重点推广试验区，主要对免耕、少耕、深松免耕、深松少耕、机械化旱作农业等5种保护性耕作技术体系，与传统耕作进行对比试验。经过几年的试验示范和推广探索，总结出了“玉米少耕、免耕保护性耕作技术体系”等几种适合当地农业生产实际的机械化保护性耕作技术体系。1.1.1.3 我国免耕播种机存在的问题免耕法使用特定的免耕播种机，机组进地一次完成破茬、开沟、播种、施肥、撒药、覆土、镇压等作业，在作物全部生长过程中，除采用除草剂控制杂草外，不再进行任何田间作业，直至收获。免耕播种机与普通播种机的不同之处主要表现在土壤工作部件的作业环境不同，需要具备的功能不同。免耕播种机要在未经翻耕且有作物残茬覆盖的土壤条件下工作，其工作条件恶劣，工作难度大，必须满足多方面要求:一是免耕播种机要有较强的入土能力及切草能力，避免作物残茬造成播种机的堵塞；二是具有较好的开沟能力，能够开出适合作物生长的沟型；三是覆土能力要好，可保水保墒，提高出苗率；四是免耕播种机要具有良好的仿形能力，保证播深一致；五是要有有效的防堵装置，保证播种的顺利进行。我国的免耕播种机已有了很大的发展，但还存在许多不足：首先是工作效率低，工作速度与国外机型相比有一定的差距：其次是工作效果不理想，由于有些工作部件不完善，影响工作质量；最后是推广力度较低，免耕播种机应用及销售与其近一步研制是相关的。1.1.1.4 免耕播种机的发展前景近年来，我国免耕机具的研制方面取得了长足进展，但适用于北方免耕技术与配套机具的研究和开发还远远不能满足需要。推广应用免耕技术及其配套机具，不但能够取得很好的经济效益，而且会获得较好的生态效益和社会效益。1.1.2 国外免耕播种机的研究现状国外从20世纪40年代初已开始保护性耕作的研究,形成了各种型式的配套机具。随着化学除草剂和免耕播种机具的研制成功,保护性耕作得到了大面积的推广应用。目前国外的免耕播种机以联合作业机为主,一次完成破茬、松土、开沟、播种、施肥、撒药等多项作业。国外农场的土地面积一般比较大,拖拉机的功率也较大,免耕播种机一般是牵引式的,采用多梁结构、多排开沟器,各开沟器之间间隔大,播种机又宽又重,播种机是气力式的,土壤工作部件比较复杂。美国的JohnDeer、Case、Greatplain,加拿大的Flexi一coil,澳大利亚的JohnShearer等著名公司生产的免耕播种机,性能优良。2 免耕播种机总体设计此设计能适用于硬茬地免耕播种，在播种的同时深施种肥。能一次完成深施化肥，开沟播种，复土镇压等几道工序，所以该播种机有作业项目多，通用性广，综合利用率高，节能，省工，省种，减少农耗等特点。作业行距，作业深度，株距，和施肥量都能在一定范围内调节。21 总机结构及功能2.1.1 总机结构 图 11排肥系统：排肥系统包括肥箱、排肥器、排肥链轮、调节手轮等。2排种系统：排钟部分由种子箱、排种器、排种轴和排种链轮组成 。 3四连杆部分：采用四连杆单体仿形装置，松开单体两侧的卡板，即可进入仿形状态。它一端连接主梁，另一端连接工作部件并使工作部件随地面仿形，保持稳定的工作深度。 4复土镇压轮：该镇压轮的作用是支撑单体仿形和动力传动，并起播种后镇压作用，该轮转动时通过链条驱动排种器、排肥器工作。 5圆盘开沟器 6破茬开沟铲：破茬开沟铲由破茬铲柄、破茬铲刀、左右分土板等组成2.2 免耕播种机的工作过程免耕播种机的作业过程如图21所示，当播种机进行作业时，6破茬开沟铲入土，对土壤进行开沟破茬。同时肥料从肥箱经由1排肥系统落入沟内。然后5圆盘开沟器入土，对土地进一步开沟，种子通过2排种系统落入土中；最后，4复土镇压轮在播种后进行复土镇压，这就完成了播种的全过程。2.3 配套拖拉机的选择由于免耕播种机是全悬挂在拖拉机上的，同时播种机的动力来源于拖拉机，所以，选择一辆合适的拖拉机很重要。根据初步估算，选择功率范围为36.7540.4 Kw的拖拉机作为免耕播种机的配套拖拉机。2.4 动力传动线路机组与拖拉机配套，用U型钉与拖拉机挂接。由拖拉机作为动力来源带动机具行走，镇压轮经拖拉机牵引转动，并带动镇压轮上的链轮转动经由链传动1带动排种器工作进行排种，同时利用轴的转动，带动排种器轴另一边的链轮运动，驱动排种器与排肥器之间的链传动2进行运动，从而使排肥器工作。图 221排肥系统 2、4链传动 3排种系统 5复土镇压轮2.5 主要技术参数配套动力(kW)：36.75-40.4 株距范围(mm)：160 工作速度(km/h)：6 排肥器型式：振动式排肥器排种器型式：窝眼式 适用作物：玉米、大豆、花生3 传动比的确定由工作速度及排种器的线速度确定：镇压轮的转速为n1=64 r/min 排种器的转速为n2=53r/min 则传动比为： 4 链轮的传动设计4.1 第一组链轮的传动设计4.1.1 选择链轮齿数为Z1、Z2因为传动比为i1=1.2，初选Z1=27，Z2=Z1i1=324.1.2 确定链接数初定中心距,则链接数为 （41）得到=40节（取偶数）。4.1.3 确定链条节距P查相关资料得到工作情况系数=1.4，小链轮齿数为=1.46，链长系数=0.48，采用单排链，多排链系数=1.0.因此，实际工作条件下的传动功率为： （42）根据转速和功率查表选择滚子链型号为16A，其节距为25.4mm。4.1.4 确定链长L和实际中心距a （43）中心距减小量：实际中心距： 取。4.1.5 验算链速v： （44）4.1.6 求作用在轴上的压力工作压力： （45）工作平稳，取压轴力系数轴上的压力：4.1.7 最后设计结果：设计结果：滚子链型号 16A140 GB1243.183链轮齿数 Z1=27 Z2=32 中心距 a=718 mm 压轴力 4.1.8 链轮尺寸设计分度圆直径 图 41 链轮1 图 42 链轮24.2 第二组链轮的传动设计 4.2.1 选择链轮齿数为Z3、Z4因为传动比为，初选Z3=17，Z4=Z3i2=214.2.2 确定链接数初定中心距,则链接数为 （46）得到=80节（取偶数）。4.2.3 确定链条节距P查相关资料得到工作情况系数=1.4，小链轮齿数为=0.887，链长系数=0.45，采用单排链，多排链系数=1.0.因此，实际工作条件下的传动功率为 （47）根据转速和功率查表选择滚子链型号为16A，其节距为25.4mm。4.2.4 确定链长L和实际中心距a （48）中心距减小量：实际中心距： 取。4.2.5 验算链速v： （49）4.2.6 求作用在轴上的压力工作压力： （410）因为倾斜角大于40度，取压轴力系数轴上的压力：4.2.7 最后设计结果：设计结果：滚子链型号 16A180 GB1243.183链轮齿数 Z3=17 Z4=21 中心距 a=724 mm 压轴力 4.2.8 链轮尺寸设计分度圆直径 图 43 链轮3 图44 链轮45 主轴的设计和校核5.1 覆土镇压传动轮轴的设计和校核5.1.1 选择轴的材料为45钢，经调质处理，其机械性能查表得 5.1.2 求输出轴上的功率 和转速n和转矩T 5.1.3 初步确定轴的最小直径（根据查表选c=112） 取d=16mm （51）5.1.4 轴的结构设计5.1.4.1 轴上零件的装配方案图 51 复土镇压传动轮轴从左到右依次安装支架、地轮、支架、链轮、链轮盒5.1.4.2 轴上零件的周向定位链轮与轴用紧定螺钉定位，套筒与支架及轴用轴肩及螺栓定位，取轴肩高度为h=3mm5.1.4.3 确定轴上圆角和倒角尺寸参考相关表，取轴端倒角为145度5.1.5 求轴上的载荷根据轴的结构作轴的计算简图设定机架最大重量为300kg，得分配到轴的垂直方向的力1009.8=980N，加上链的压轴力和扭矩，其受力如图5.1.6 按弯牛扭组合应力条件校核轴的强度5.1.6.1 作出弯矩图分别求水平面和垂直面内各力产生的弯矩 （52） 5.1.6.2 作扭矩图 5.1.6.3 校核轴的强度（53）5.1.6.4 结论 此轴校核达到标准，安全。总结经过一个多月的准备及实际工作，此次毕业设计终于顺利完成了。虽然由于自身认识有限，时间不充足，同时又缺乏实践经验，在设计的过程中遇到很多问题难以解决，但在严老师和吴老师的亲切指导下和同学的帮助下，大部分困难都已经攻克，但在该设计存在缺陷还是在所难免的。这次毕业设计，让我对大学四年各专业知识进行了一次系统性的复习。对知识的综合运用，也有了一些进步。在这段时间里，我经历了查阅资料、到厂参观、对机器动手拆卸再安装，绘制零件草图、装配图、零件图及修改装配图这系列的过程，虽然有点累，但使我学到了很多东西，让我对小型谷物播种器的工作原理有了深入的了解。整个设计过程中，我在绘制CAD图纸花费了很长的时间再次熟练操作。CAD因为太长时间没用，不熟练。很多零件都是在边学边画，出现了很多问题。但通过努力和同学的帮助还是基本上解决了。这次的设计过程我又一次温习了二维制图软件的操作，运用并熟悉相关设计资料以及进行经验估算等方面也有了一定的提高。 总之，此次毕业设计是我迈出大学校园，走向工作岗位的综合演练，它让我得到了一次印象深刻的锻炼，也为我今后的工作打下了坚实而牢固的基础。 参考文献1 汝元功 唐照民主编 机械设计手册 北京:高等教育出版社 19942 成大先主编 机械设计手册（第三版第3卷） 北京:化学工业出版社 1979 3 农业机械原理和构造（第一分册 耕种机械） 吉林工业大学农机系19774 蒋晓主编 机械设计标准实例教程 北京大学出版社20085 刘鸿文主编 材料力学 北京:高等教育出版社 20046 机械设计手册 软件版V3.07 郑文纬 吴克坚主编 机械原理 北京:高等教育出版社,19978 洛阳农业机械学院编 农业机械结构原理及计算19619 机械工业出版社 机械工程手册（农业机械）198010 胡宗武主编 非标准机械设备设计手册 机械工业出版社 2002.9 11 何铭新 钱可强 主编 机械制图 高等教育出版社2004.112 陈于萍 周兆元 主编 互换性与测量技术基础 机械工业出版社2005.1013 刘永坚 田道全 主编 机械设计 武汉理工大学出版社 20011 绪论错误！未定义书签。1.1 国内外免耕播种机发展概况错误！未定义书签。1.1.1 国内免耕播种机发展概况错误！未定义书签。1.1.2 国外免耕播种机的研究现状错误！未定义书签。2 免耕播种机总体设计错误！未定义书签。21 总机结构及功能错误！未定义书签。2.1.1 总机结构错误！未定义书签。2.2 免耕播种机的工作过程错误！未定义书签。2.3 配套拖拉机的选择错误！未定义书签。2.4 动力传动线路错误！未定义书签。2.5 主要技术参数错误！未定义书签。3 传动比的确定错误！未定义书签。4 链轮的传动设计错误！未定义书签。4.1 第一组链轮的传动设计错误！未定义书签。4.1.1 选择链轮齿数为Z1、Z2错误！未定义书签。4.1.2 确定链接数错误！未定义书签。4.1.3 确定链条节距P错误！未定义书签。4.1.4 确定链长L和实际中心距a错误！未定义书签。4.1.5 验算链速v：错误