开题报告-一种可调式免耕播种试验架的设计

毕业设计开题报告（理工类）设计题目一种可调式的免耕播种试验架的设计学生姓名学号专业农业机械化及其自动化一、课题的目的意义： 课题目的：保护性耕作是指不引起土壤全面翻转的耕作方法。它与传统的耕作方法不同,要求大量作物残茬留在地表,将耕作量减少到能保证种子发芽即可。它要求使用农药来控制杂草和害虫。而免耕播种机应运而生，在这些年的实验与正式运用中，发现我国大多数地区适合免耕播种。免耕直播播种技术的推广符合可持续农业生产的要求，免耕直播播种试验架通过对播种过程的模拟，可以对播种器的结构参数进行优化，对播种机作业参数优选，最终达到提高播种作业质量、减少农民的劳动消耗，增强作业效率，促进农业生产苗齐苗壮、保证粮食稳产丰产的效果。这也十分符合现代农业生产的实际需求，并对于我国国情有着极大的推进作用，解放了劳动力，并且有极强的理论结合实践性，对农业生产具有十分重要的促进作用。我国现阶段不规则地、坡耕地和小面积地块占有一定的比例, 传统的播种机很难在这类地块上工作。同时, 这部分耕地又普遍存在人多地少、坡度大、质量差、种植标准不统一等问题, 其耕整地和播种工作主要靠人力和畜力完成，机械化程度较低。免耕直播作业进行检测。减少了误差以及损失。通过对播种装置各行排量一致性、总排量稳定性、播种均匀性等播种性能的测试，完成播种装置故障排查，还可以对免耕直播装置进行性能评估与结构的改进以及辅助免耕直播机新产品的研发。本课题来源于农业生产的实际需求，属于农业机械的检测装置，是小批量生产的机械装置。具体理论结合实践的意义，对农业生产有着促进作用。试验架主要用于普通排种器，位于种箱与输肥管中间，主要为了防止播种过程中，由于种箱与输肥管之间距离过远种子在播出到土地过程中发生阻塞，导致播种不均匀甚至播种失败。所以在中间设置一个可调节的试验架，通过手动液压或者电动按钮控制试验架升降，使种箱与输肥管之间距离加大，种子由于重力原因自由下降，落入地面，达到播种的目的。课题意义：免耕播种减少了播种次数和机具对于土壤的破坏，改善了土壤结构，相对降低了土壤透气和好气微生物的活动，减缓有机质分解速度。免耕播种省去了整地作业，节省了作业费。播种期提前，比传统播种提前12天，若遇到阴雨天，免耕更能体现增产效应。免耕播种提高了播种土壤蓄水保墒能力，不翻动上层，减少水分蒸发和水土流失，增加有机质积累，由于地表有秸秆覆盖，土壤的水、肥、气、热可协调供给，干旱时土壤不易裂缝，雨后不易积水。与传统耕作相比生长快，苗情好。另外，肥料不易流失，产量也相对提高。在普通免耕播种机播种过程中，难免会因为土地不平整等一些原因导致输种管在输种过程中输种管弯曲导致最后种子积蓄在一起造成输种不便、输种不均匀甚至输种失败，所以，该课题的研究在以后可以减少这一方面的问题。二、资料调研分析：国内现状：从20世纪60年代我国就开始了保护性耕作单项试验研究。如黑龙江国营农场 “免耕种植小麦研究”、原北京农业大学“残茬覆盖法”、西北农科院“留茬少耕或免耕秸秆全程覆盖技术”、山西农科院“旱地玉米免耕整秆半覆盖技术”等。但是,一般只着眼于它的增产功能,没有 注重它的环保功能,没有进行系统的试验研究,特别是对实施保护性耕作所需的关键机具研究不 够。1992年,中国农业大学、山西省农机局与澳大利亚昆士兰大学共同主持的“保护性与 带状耕作研究”项目在典型旱作农业地区的山西临汾、寿阳分别建立了冬小麦和春玉米保护性耕作系统试验研究。通过山西临汾冬小麦保护性耕作试验示范田连续10年的覆盖免耕定位实验表明,覆盖免耕比翻耕增10% ,秸秆覆盖地与传统耕地作田间对照,表现出了肥沃土壤 的一些特性。经过10年的试验、示范、推广, 完成了保护性耕作在我国的适应性研究,产生了具有中国特色的机械化保护性耕作模式和工艺体系,研制出适合我国广大农村应用的小动力、低成本的中小型保护性耕作机具,为我国机械化保护性耕作技术的推广应用奠定了基础 。 从我国免耕栽培技术的发展过程看，大致也可划分为三个阶段：试验探索阶段、试验示范阶段、完善提高和推广阶段。推广免耕栽培是世界潮流所趋，是国内生产所需，我国发展免耕栽培的条件基本成熟，仅需对技术进行完善配套、规范即可大面积推广。我国推广免耕耕作是在生态环境恶化的压力下起步的，受到党和政府的高度重视，政府的政策和经济引导将起巨大的推动作用。农业部已制定并已在实施保护性耕作推广计划：将成两个保护性防护带，一是沿京津唐防护带；二是沙尘源区防护带，包括内蒙、陕西山西、河北部分地区；用7-10年时间在“三北”地区全面推广免耕耕作。我国的播种装置试验平台主要是带输送式。例如由中国农业大学所研究的STB-700型排种器试验台。这个试验台是针对现有的带式排种器试验台不能针对不同类型排种器进行试验的问题及不能模拟播种机实际工作情况而进行的优化改进，试验台可以实现对播种机田间工作状态的模拟，排种高度在0-400mm可调，排种器各方向倾斜角度0-15度可调，能完成标准规定的排种性能指标的检测要求。国内小麦免耕播种机为了有效的防堵，有多种组合方式：多梁结构的铲形开沟器用以防堵，铲式开沟器前方加上圆盘切刀的组合方式，先旋后播的方式。但总体来说都存在一定的问题，如果采用多梁的方式，由于整机结构的限制，开沟器的间距有限，防堵效果不理想；对于先旋后播方式动力消耗过大，而且由于动力不足影响到粉碎效果又可能造成后方开沟器的堵塞，这种方式动土量较大不利于保墒。另外这两种方式都不能在玉米整秆覆盖下完成小麦免耕播种，一般需要在播种前粉碎秸秆。所以依据这种情况，可能造成上面所说的造成输种不便、输种不均匀甚至输种失败。所以试验架的研究十分合适。国外现状：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John Deer、Case、Great plain,加拿大的 Flexi-coil,澳大利亚的John Shearer等著名公司生产的免耕播种机，性能优良。然而，由于种植方式、土地条件以及经济发展等多种因素，国外的免耕播种机从其结构和工作性能等方面均不能适应我国生产条件。目前世界上保护性耕作技术推广较好的美国、澳大利亚等国在小麦免耕播种机上主要采取两种技术，以解决小麦免耕播种机的防堵等问题。一是采用圆盘式或尖角铲式开沟器，美国采用圆盘式较多，其特点是通过性好，但结构复杂，重量大，价格贵。澳大利亚采用尖角型较多，其结构简单，工作可靠，但容易挂草，通过性次于圆盘式。二是采用多梁结构，如澳大利亚采用尖角型开沟器的播种机一般有五道梁，梁与梁相距约 1m左右，开沟器分别布置在不同的梁上。这样同一梁上的开沟器间距可达1m以上，其特点是播种机纵向距离长，只能采用牵引式，而且排种、排肥要采用价格高的气吹式结构。这两种免耕播种机均不适合我国地块小、拖拉机动力小及农民购买力低的现状。所以，适合我国国情的免耕播种机只能自行开发。综合几个例子来看，国内外免耕机械发展都不错，但是各个国家地势并不都相同，所以在我国可能发生的情况并不会适用于其他国家，对于这种情况发生的上述输种不便、输种不均匀甚至输种失败等现象并不会在全世界都发生。所以这种适合我国国情的免耕试验架只能通过国内文献研究。三、设计方案的可行性分析和预期目标：概述 查阅了大量资料后发现，现阶段适用于我国具体国情的免耕播种机主要需要解决的问题就是种子积蓄在输种管中可能造成的堵塞情况。所以，该方案设计了一种可以调节种箱与排种器之间距离的试验架（提高输种管高度）。大致原理图如下：如图，播种箱上下两个支架，其中一个与机体相连固定，另外一个设计成可移动的并且与第一个支架通过弹簧相连接。中间传动采用链传动。正常情况下弹簧处于压缩状态，当种箱与排种器之间距离过近时，采用按钮电动或者手动液压的方式推动导杆，使弹簧放松带动上方支架向上移动，达到种箱与排种器之间距离变长的效果。预期目标完成调节种箱与播种器之间的距离调整，在方案进行时完善方案的内容，发现方案的问题并且加以改正。通过对免耕播种试验架的设计，充分理解其内在工作原理和机构组成。完成总装图以及零件图的绘制工作。四、所需要的仪器设备、材料：电脑画图软件，仿真软件、实验室已具备仪器等五、课题分阶段进度计划：序号起止日期工 作 内 容阶段成果12019年3月12日-4月2日查阅资料。完成外文翻译和文献评述完成外文文献翻译和文献评述22019年3月12日-4月2日查阅资料，撰写开题报告完成开题报告填写32019年4月2日-4月23日向指导老师汇报开发设计进展，并