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精密播种机设计

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关键词：: 精密播种机设计

资源描述：

摘要………………………………………………………………………………I

Abstract ………………………………………………………………………II

第1章精密播种机发展现状与趋势 …………………………………………1

1.1 我国精密播种机发展现状 …………………………………………1

1.2 精密播种机的发展前景 ……………………………………………1

第2章播种机概述 ……………………………………………………………5

2.1 播种机类型 …………………………………………………………5

2.2 播种机主要结构及功能 ……………………………………………5

2.3 总体配置 ……………………………………………………………6

第3章中耕作物精密播种排种器 ……………………………………………9

3.1 排种器的技术要求 …………………………………………………9

3.2 精密播种机的发展前景 ……………………………………………9

3.3 立式排种器的特点…………………………………………………18

第4章排肥器…………………………………………………………………13

4.1 排肥器的要求………………………………………………………13

4.2 排肥器的类型、特点和适用范围…………………………………13

第5章开沟器及其起落机构…………………………………………………16

5.1 开沟器的要求………………………………………………………16

5.2 开沟器的结构类型…………………………………………………16

5.3 开沟器使用行距与前后列距离……………………………………18

5.4 芯铧式开沟器………………………………………………………18

第6章输种管、覆土器、镇压轮及筑埂器…………………………………21

6.1 输种管………………………………………………………………21

6.1.1 输种管的类型…………………………………………………21

6.1.2 输种管的主要参数……………………………………………21

6.2 覆土器………………………………………………………………21

6.3 镇压轮………………………………………………………………22

6.3.1 镇压轮的结构类型和特点……………………………………23

6.3.2 镇压轮直径的确定……………………………………………24

第7章其他工作部件和机构…………………………………………………25

7.1 种子、肥箱…………………………………………………………25

7.1.1 种子、肥料箱容量计算………………………………………25

7.1.2 种子、肥料箱结构特点………………………………………26

7.2 仿形机构……………………………………………………………26

7.2.1 仿形机构类型…………………………………………………26

7.2.2 仿形机构主要参数……………………………………………27

第八章保养与保管 …………………………………………………………29

第九章播种机使用及注意事项 ……………………………………………30

第十章安全规则 ……………………………………………………………32

第十一章常见故障与排除 …………………………………………………33

第十二章经济效益分析 ……………………………………………………34

结论 ……………………………………………………………………………35

致谢 ……………………………………………………………………………36

参考文献 ………………………………………………………………………37

附录1专题轴加工工艺 ………………………………………………………38

附录2外文(汉) ………………………………………………………………42

附录3外文(英) ………………………………………………………………47

精密播种机设计

摘要

本设计是根据国内外播种机的发展趋势，通用性和适应性不断提高以及本着结构简单操作灵活的原则，而设计的一种能同时完成播种施肥工作的小型多功能精密播种机。该机结构上优点，使之能适应各种田地的播种。小到1-2分大的田块，大到上百亩的田块，不管是平坝、还是浅丘地区；无论是板结的土质，还是疏松的土质都能适应。还可以根据用户的不同需求，配置合适的播种器。通过调节犁铧和种子储存孔的行距，能够轻松地播种小麦、大麦、高粱、大豆、玉米等旱粮作物。本例着重对播种机排种器、排肥器、开沟器、覆土器以及镇压轮等结构进行设计选择。

关键词：精密播种播种机播种施肥

Abstract

The design is based on the development trends and seeder, interoperability and adaptability in a constantly improving the structure and operation of flexible simple principles designed to simultaneously accomplish a small planting fertilization work multifunctional sophisticated seeder. This structural advantages so that they can adapt to a variety of fields planting. Applicable to all sizes of land; Whether plains or hills; Whether hard soil or loose soil. We can select the planting machine according to the different needs of users. By regulating platoon of vehicles and plow can easily sow wheat, barley, sorghum, soybean, corn and other crops. This example focuses on the design seeder platoon of vehicles, fertilization devices, trenching vehicles structure.

Key words：precision planting seeder planting fertilization

第二章播种机概述

播种机的功用是以一定的播量或株穴距，将其均匀地播入一定深度的种沟，覆以适量的细湿土，同时也可施种肥并适当镇压，有时还喷洒农药和除草剂，为种子发芽提供良好条件，以达到高产稳产，提高播种作业的劳动生产率，减轻使用者的劳动强度。

2.1 播种机类型

播种机的类型很多，有多种分类方法。按播种方法可分为撒播机、条播机、点（穴）播机；按联合作业可分为施肥播种机、播种中耕通用机、旋耕播种机、铺地膜播种机；按牵引动力可分为畜力播种机和机引播种机，而机引播种机中，根据和拖拉机不同的连接方式，可分为牵引式、悬挂式和半悬挂式；安排中原理可分为气力式播种机和离心式播种机。

2.2 播种机主要结构及功能

目前国内外播种玉米、大豆、甜菜、棉花等中各作物的播种机多数采用精密播种，即单粒点播和穴播。一般中耕作物精密播种机的结构如图2-1。其组成分为以下几部分：

图2-1 播种中耕通用机

1—种箱 2—后支臂 3—仿形机构 4—主梁 5—肥箱 6—下悬挂点

7—仿形轮 8—前支臂 9—施肥铲 10—开沟器 11—划沟刀

12—排种器 13—镇压弹簧 14—覆土板 15—镇压轮

(1)机架多数为单梁式。各工作部件都安装其上，并支承整机。

(2)排种部件种子相和能达到精密播种的机械式或气力式排种器，包括可调节的刮种器和推种器。

(3)排肥部件包括排肥箱、排肥器、输肥管和施肥开沟器。

(4)土壤工作部件及其仿形机构包括开沟器、覆土器、仿形轮、镇压轮、压种轮及其连杆机构等。

有的精密播种机还配备施撒农药和除草剂的装置。

2.3 总体配置

目前主要是与12-T5马力小四轮拖拉机配套，播种机自带悬挂提升装置。每台（套）播两垄。垄上播平播均可。

1.排种器的参数设计

用机械方法进行精量播种的排种器大多属于孔型孔式排种器。根据种子的型状和尺寸等因素，设计出各种行孔或窝眼，用以播下每穴数量相等的种子。型孔轮用硬塑料和金属制成，其直径常为120-180mm。窝眼形状可设计成圆锥形、圆弧形或圆柱形。本次设计的型孔轮为圆柱形。

表2-1 型孔参数表

作物种类玉米大豆高粱

型孔直径8-249-116-9

型孔深度6-126-84-8

每孔粒数3±1或4±115-9

2.开沟器参数设计

开沟器要求入土性能好，开沟器能在2-10cm内调节入土深度。

（3）镇压轮：镇压轮的压强要求0.3-0.5kg/cm2，要求转动灵活，不粘土。镇压轮的宽度应稍大于苗幅宽，直径不可过小，否则转动不灵活，土壤易产生裂纹。常取直径d=300-400mm，本次设计的镇压轮直径为250mm；宽度为125mm。

（4）镇压弹簧参数设计：

要求为0.3-0.5kgf/ cm2

镇压轮与地面的接触面积可初步估计为：

S=30×170=5100mm2。所需压力N=（0.03-0.05）×5100=153-225N

受力图如下：

其中：

F：弹簧作用力

N：镇压轮接触地面的压力

AC：弹簧作用点与支点距离

AB：支点与镇压轮轴之间的距离

有AC=82cm AB=185mm 由F×AC=N×AB可得：

Fmin=N×AB÷AC=153×185÷82=345.2N

因为镇压轮有自重，所以选用下述(表2-2)弹簧即可满足要求

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内容简介：: I 精密播种机设计摘要本设计是根据国内外播种机的发展趋势，通用性和适应性不断提高以及本着结构简单操作灵活的原则，而设计的一种能同时完成播种施肥工作的小型多功能精密播种机。该机结构上优点，使之能适应各种田地的播种。小到1-2 分大的田块，大到上百亩的田块，不管是平坝、还是浅丘地区；无论是板结的土质，还是疏松的土质都能适应。还可以根据用户的不同需求，配置合适的播种器。通过调节犁铧和种子储存孔的行距，能够轻松地播种小麦、大麦、高粱、大豆、玉米等旱粮作物。本例着重对播种机排种器、排肥器、开沟器、覆土器以及镇压轮等结构进行设计选择。关键词：精密播种播种机播种施肥 nts II Abstract The design is based on the development trends and seeder, interoperability and adaptability in a constantly improving the structure and operation of flexible simple principles designed to simultaneously accomplish a small planting fertilization work multifunctional sophisticated seeder. This structural advantages so that they can adapt to a variety of fields planting. Applicable to all sizes of land; Whether plains or hills; Whether hard soil or loose soil. We can select the planting machine according to the different needs of users. By regulating platoon of vehicles and plow can easily sow wheat, barley, sorghum, soybean, corn and other crops. This example focuses on the design seeder platoon of vehicles, fertilization devices, trenching vehicles structure. Key words： precision planting seeder planting fertilizationnts III 目录摘要 I Abstract II 第 1 章精密播种机发展现状与趋势 1 1.1 我国精密播种机发展现状 1 1.2 精密播种机的发展前景 1 第 2 章播种机概述 5 2.1 播种机类型 5 2.2 播种机主要结构及功能 5 2.3 总体配置 6 第 3 章中耕作物精密播种排种器 9 3.1 排种器的技术要求 9 3.2 精密播种机的发展前景 9 3.3 立式排种器的特点 18 第 4 章排肥器 13 4.1 排肥器的要求 13 4.2 排肥器的类型、特点和适用范围 13 第 5 章开沟器及其起落机构 16 5.1 开沟器的要求 16 5.2 开沟器的结构类型 16 5.3 开沟器使用行距与前后列距离 18 5.4 芯铧式开沟器 18 第 6 章输种管、覆土器、镇压轮及筑埂器 21 6.1 输种管 21 6.1.1 输种管的类型 21 6.1.2 输种管的主要参数 21 6.2 覆土器 21 6.3 镇压轮 22 nts IV 6.3.1 镇压轮的结构类型和特点 23 6.3.2 镇压轮直径的确定 24 第 7 章其他工作部件和机构 25 7.1 种子、肥箱 25 7.1.1 种子、肥料箱容量计算 25 7.1.2 种子、肥料箱结构特点 26 7.2 仿形机构 26 7.2.1 仿形机构类型 26 7.2.2 仿形机构主要参数 27 第八章保养与保管 29 第九章播种机使用及注意事项 30 第十章安全规则 32 第十一章常见故障与排除 33 第十二章经济效益分析 34 结论 35 致谢 36 参考文献 37 附录 1 专题轴加工工艺 38 附录 2 外文 (汉 ) 42 附录 3 外文 (英 ) 47 nts 5 第一章精密播种机发展现状与趋势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。由于精密播种可以保证种子在田间最合理分布，播种量精确，株距均匀，播深一致，为种子的生长发育创造最佳条件，可以大量节省种子，减少田间间苗用工，保证作物稳产高产。因此，现代农业对精密播种机械的要求越来越迫切。 1.1 我国精密播种机发展现状我国从 80 年代末便开始研制精密播种机械。由于种子质量、整地条件、机械制造水平及机器价格等因素制约，我国 80 年代主要是推广半精量播种。为适应农村生产责任制的要求，大量推广了小型单体播种机。 90年代以来，我国逐步推广精密播种机，有 10多个企业生产了 20多种型号的精密播种机。精密播种机以作物种类分为玉米及大豆精密播种机、谷物（小麦）精密播种机、甜菜精密播种机；以配套动力分为小型（ 5.8 13.2kw）、中型（ 16.236.8kw）和大型播种机（ 40.4kw 以上）精密播种机；以排种器形式分为机械式和气力式两大类精密播种机；机械式中又可分为垂直圆盘式、垂直窝眼式、锥盘式、纹盘式、水平圆盘式、带夹式等形式精密播种机。 1.2 精密播种机的发展前景 1.单粒精密播种机迅速发展在国外，中耕作物如甜菜、玉米、棉花和某些蔬菜、豆类的播种都已大量采用精密播种，主要采用机械式和气力式两种精密播种机。由于气力式播种机对种子尺寸要求不严，不需精选分级，容易达到单粒精播，而且通用性较好，又能适合较高速播种，因此使用气力式播种机越来越多。为了达到单粒精播，提高株距均匀性，大多采用可精调的刮种器，将多余的种子清除掉；为了降低投种高度，减小种子下抛速度与前进速度之间的相对速差，而设置导种轮或导种管。 nts 6 但是，精密播种受高速作业的影响很大。现有的精密播种机试验结果表明，一般作业速度在 4 8 km h 时，其株距合格率达 80以上；而作业速度提高到 11 12 km h 时，株距合格率下降到 60以下。可见高速精密播种机还有待进一步发展、完善。 2.播种机的通用性和适应性不断提高大多数精密播种机都可以播多种作物，通过更换不同孔径的排种盘 (轮 )或排种滚筒，使排种器能适应多种作物种子的播种要求。改变型孔大小或增加成穴机构，使之能达到穴播的要求；改变排种器工作转速以达到不同株距的要求。所有这些均提高了播种机的通用性。为了适应不同地区、不同土壤、不同整地条件的要求，大多数播种机上配有多种类型的开沟器 (双圆盘式、滑刀式等 )和镇压轮 (橡胶轮、钢板冲压轮、铸铁轮、宽轮、窄轮等 )，供选用。同一型号的精密播种机又成系列，有多种行距和行数的变型。如美国 CYCLO 气压式播种机有牵引式和悬挂式，有 4、 6、 8、 12、 16 行等共 16 种机型，可为多种功率的拖拉机配套。 3.精密播种机向高速宽幅发展为了在最适宦的农业技术条件下、用最短的时间做到适时播种，以及随着拖拉机功率不断增大，为了充分利用其功率，因此要求提高播种机作业的生产率。影响提高播种机组生产率的因素很多。除了提高机组的工作可靠性、减少故障、简化操作以减少辅助作业时间、提高纯工作时间的利用率外，提高生产率的最主要途径是增大播种机的工作幅宽和提高作业速度。增大播种机工作幅宽虽能直接有效地提高生产率，但加大工作幅宽使机体庞大，消耗金属多，成本高。同时，庞大的机体将受到田块大小、地头转弯以及道路运输的限制，使用不方便。因此，国外很重视提高作业速度的研究。 70 年代，中耕作物播种机作业速度一般从 4 6km h 提高到 8 10km h。如西德 Aermoat型气力式播种机、法国 Pneumasem 气吸式播种机和美国 7000 型指夹式播种机的作业速度为 8 10 km h，作业质量仍能符合nts 7 要求。但是，播种机高速作业带来一些问题，如排种性能下降，开沟深度变浅，种子在沟里弹跳、滚动加剧，以及驾驶条件恶化等等。因此，目前作业速度不能太高。中耕作物播种机的工作幅宽，一般单机都由 3 4 m 增大到 5 6 m 有的工作幅宽更大，如美国 CYCLO 气压式播种机系列中的 16 行播种机，其幅宽达 11.68 m。加大幅宽使播种机结构庞大笨重，使悬挂式播种机组纵向稳定性变坏，还受到地块大小、道路运输的限制。 4.广泛采用联合作业播种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精密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.新技术的应用不断普及为了提高播种机作业性能和工作可靠性，简化操作、减轻劳动强度、减少辅助作业时间、提高生产率，播种机上越来越多地采用新技术。如用液压油缸来升降和调节开沟器、划行器、折叠机架；采用液压马达驱动风机或装肥搅龙；采用信号装置、电子监视装置或监控装置来及时报警故障的发生，显示播量或自控凋节排种量大小；开沟器装备一次润滑的滚动轴承；行走轮采用无内胎充气轮；快速挂接装置；宽幅播种机加装横向运输轮等。在工艺材料方面，播种机上采用塑料或尼龙的零件更多了，如排种盘、排肥盘、轴套、输种管等；采用铝金压铸排种轮、排种器体壳，提高了零件精度，减轻了重量；播种机机架和各种杆件采用薄钢板冷压成异形断面以代替扁钢、角钢和槽钢，增加了刚度和强度，又减轻了重量。 nts 8 第二章播种机概述播种机的功用是以一定的播量或株穴距，将其均匀地播入一定深度的种沟，覆以适量的细湿土，同时也可施种肥并适当镇压，有时还喷洒农药和除草剂，为种子发芽提供良好条件，以达到高产稳产，提高播种作业的劳动生产率，减轻使用者的劳动强度。 2.1 播种机类型播种机的类型很多，有多种分类方法。按播种方法可分为撒播机、条播机、点（穴）播机；按联合作业可分为施肥播种机、播种中耕通用机、旋耕播种机、铺地膜播种机；按牵引动力可分为畜力播种机和机引播种机，而机引播种机中，根据和拖拉机不同的连接方式，可分为牵引式、悬挂式和半悬挂式；安排中原理可分为气力式播种机和离心式播种机。 2.2 播种机主要结构及功能目前国内外播种玉米、大豆、甜菜、棉花等中各作物的播种机多数采用精密播种，即单粒点播和穴播。一般中耕作物精密播种机的结构如图 2-1。其组成分为以下几部分： nts 9 图 2-1 播种中耕通用机 1 种箱 2 后支臂 3 仿形机构 4 主梁 5 肥箱 6 下悬挂点 7 仿形轮 8 前支臂 9 施肥铲 10 开沟器 11 划沟刀 12 排种器 13 镇压弹簧 14 覆土板 15 镇压轮 (1)机架多数为单梁式。各工作部件都安装其上，并支承整机。 (2)排种部件种子相和能达到精密播种的机械式或气力式排种器，包括可调节的刮种器和推种器。 (3)排肥部件包括排肥箱、排肥器、输肥管和施肥开沟器。 (4)土壤工作部件及其仿形机构包括开沟器、覆土器、仿形轮、镇压轮、压种轮及其连杆机构等。有的精密播种机还配备施撒农药和除草剂的装置。 2.3 总体配置目前主要是与 12-T5马力小四轮拖拉机配套，播种机自带悬挂提升装置。每台（套）播两垄。垄上播平播均可。 1.排种器的参数设计用机械方法进行精量播种的排种器大多属于孔型孔式排种器。根据种子的型状和尺寸等因素，设计出各种行孔或窝眼，用以播下每穴数量相等的种子。型孔轮用硬塑料和金属制成，其直径常为 120-180mm。窝眼形状可设计成圆锥形、圆弧形或圆柱形。本次设计的型孔轮为圆柱形。表 2-1 型孔参数表作物种类玉米大豆高粱型孔直径 8-24 9-11 6-9 型孔深度 6-12 6-8 4-8 每孔粒数 3 1 或 4 1 1 5-9 2.开沟器参数设计开沟器要求入土性能好，开沟器能在 2-10cm 内调节入土深度。 nts 10 （ 3）镇压轮：镇压轮的压强要求 0.3-0.5kg/cm2，要求转动灵活，不粘土。镇压轮的宽度应稍大于苗幅宽，直径不可过小，否则转动不灵活，土壤易产生裂纹。常取直径 d=300-400mm，本次设计的镇压轮直径为 250mm；宽度为125mm。（ 4）镇压弹簧参数设计：要求为 0.3-0.5kgf/ cm2 镇压轮与地面的接触面积可初步估计为： S=30 170=5100mm2。所需压力 N=（ 0.03-0.05） 5100=153-225N 受力图如下：其中： F：弹簧作用力 N：镇压轮接触地面的压力 AC：弹簧作用点与支点距离 AB：支点与镇压轮轴之间的距离有 AC=82cm AB=185mm 由 F AC=N AB 可得： Fmin=N AB AC=153 185 82=345.2N 因为镇压轮有自重，所以选用下述 (表 2-2)弹簧即可满足要求 nts 11 表 2-2 弹簧主要参数材料材料直径工作极限载荷 Pi 65Mn 3mm 495(N) 圈数（ n）弹簧中径 D2 Pt 作用下单圈刚度变量Pia 12.5 14mm 1.585 节距单圈刚度 P/d 最大心轴直径 Dmax 4.77 289.3(N/mm) 9mm nts 12 第三章中耕作物精密播种排种器中耕作物如玉米、大豆、甜菜、高粱、棉花等采用精密播种，可以节省大量种子和间苗劳力，而且可使幼苗分布均匀，达到苗齐、壮、均，有利于增产稳产。达到精密播种的关键是排种器。 3.1 排种器的技术要求排种器的技术要求大体上有以下几个方面： 1、排种器排种均匀稳定，排种均匀性不受外界条件变化而产生严重影响。一台播种机的排种量应该保持一致。 2、不损伤种子。 3、播种两调节范围要大。 4、通用性好。 5、工作可靠，不易堵塞。 3.2 精密播种排种器的类型、特点与适用范围 1.水平圆盘式排种盘上的孔形由种子形状、尺寸和每穴要求粒数确定，并按一定的间距排列。排种的株（穴）距与排种盘转速和孔数有关。播种机上都配有多种槽孔尺寸的排种盘。可根据所播作物、种子尺寸、播量和株（穴）距来选用。该排种器主要用于精密播种玉米、高粱、大豆等种子的播种机上。作业速度一般不大于 6km h，否则排种质量显著恶化。 2.倾斜圆盘式特点是排种通过充种、排种二个过程完成，即种子经过充种盘进入排种盘，然后再排入种沟内。该排种器投种高度较低，有利于提高株距均匀性。倾斜配置的排种器提高了充种盘型孔侧向填充能力和自然清种能力，损伤率较低。根据所播作物种子大小，有多种充种盘，排种盘供选用。还可通过传动比的调节来改变株距大小。该排种器主要用于点（穴）播玉米、大豆、甜菜、蔬菜、花生等种子，其使用的作业速度较低。一般不超过 6km h，其排种性能尚好。 3.窝眼轮式窝眼轮上的型孔大小可根据所播作物种子形状、大小、每nts 13 穴要求粒数设计，有单排型孔、双排型孔，也可以设计成组合式排种轮，以满足多种作物的点播、穴播或条播，因此，通用性较好。但是型孔对种子外形尺寸要求较广，种子需清选分级，而且在排种过程中，易损伤种子。待排种器大多用于播种玉米、大豆、高粱、丸粒化甜菜等中耕作物播种机上。组合式排种轮还可条播谷子。 4.倾斜勺式特点是不需专门清种装置的机械式排种器。排种勺盘的倾斜角为 40 45，才能克服种子沿勺盘下滑时产生的摩擦阻力，而使多余种子在自身重力下滑落。通过更换排种勺盘可精播玉米、豆类、甜菜、棉花、花生、向日葵等作物。株距可通过改变传动比调节，从 8 25.5cm 分为15 级。倾斜勺式排种器结构较简单，不易伤种，对种子形状、尺寸要求不高。在作业速度不大于 8km h 时，排种性能尚可。 5.内充型孔轮式与传统的型孔轮相比，其型孔的种子填充性能大大改善。因内充型孔轮的充种区在下方内部，种子充填入型孔时，除种子自重作用外，排种盘旋转时，使种子产生的离心力与种子进入型孔的方向一致，有助于种子充填入型孔内。因此，内充型孔轮排种器的作业速度可达 7km h，其排种性能良好。型孔尺寸根据种子形状、大小设计。可以单粒播种和穴播玉米、甜菜和豆类等多种作物。 6.垂直转勺式更换不同型号的勺匙（其形状为不同直径的圆形、椭圆形、橄榄形）可以播种蔬菜、豆类、甜菜、玉米等。勺匙的容积与种子大小决定了每勺匙内中子数，可单粒点播、穴播和条播。该排种器在运转中不损伤种子，无清种装置。调节传动比可改变株距或每米粒数。作业速度较低，最大速度不能超过 4.5km h。 7.指夹式排种过程中分夹种、清种、推种和导种四部分。种子被指夹强制夹住，工作可靠。对形状较规则、尺寸差别不大的玉米种子比较适用。该排种器大部分零件是薄钢板冲压件和塑料件，重量较轻，拆装方便。但结构复杂，排种底座及指夹磨损后排种性能下降，需定期更换，使用成本较高。播种株距由改变排种盘转速来调节。在作业速度 8km h 以内排种性能良好。nts 14 主要用于精密点播玉米，播大豆等其它作物时，需换用内槽轮排种器，通用性差。 8.带式排种胶带可根据不同作物的种子大小和穴粒数，用打孔机打出不同的型孔，可以有单排孔、双排空和三排孔，以满足点播、穴播或带播的要求。结构比较简单，损伤种子较少，但型孔对种子形状、尺寸要求较高，种子需筛选分级或球粒化处理。该排种器主要用于播蔬菜、甜菜等小粒种子，更换排种带后可播玉米、大豆，通用性较广。由于它投种高度很低，在作业速度不大于 5km h 条件下，排种性能良好。但作业速度超过 6km h 时，排种性能显著下降。 9.气吸式排种盘吸孔直径根据作物种子尺寸确定。可以单粒点播、穴播和条播。气室吸力可通过风机转速和进、出口风门大小来调节。通过调节排种盘转速或改变孔数来适应不同的株距的要求。该排种器的优点是能适应不同作物种子，对种子尺寸要求不严，损伤率小，能适应较高速的播种作业，但需配置风机，消耗功率多，而且制造和使用要求较高。主要用于玉米、大豆、甜菜、棉花等中耕作物的精密播种机上。 10.气压式其特点是采用集中排种，即只有一个排种滚筒，其上有 68 排排种孔，通过不同长度的输种管将种子送到各行，可同时播种 6 8 行。改变风机转速以调节风压来满足不同种子所需压附力。改变排种滚筒转速来调节株距。更换带有不同型孔大小和孔数的排种滚筒，可以精密点播玉米、大豆、甜菜、高粱和向日葵等作物。在作业速度不大于 8km h 时，其排种性能良好。 11.气吹式与窝眼轮排种器相比，其特点为：除种子自重充填入型孔外，还有气流辅助力，且型孔较大，因此充填性能很好，对种子形状尺寸要求也不严；利用气嘴射出的气流将多余种子吹掉，达到单粒精播；能在较高作业速度（ km h）下，排种性能较好，不损伤种子。通过更换不同型孔的排种轮和调节吹气压力，可以精密播种玉米、大豆、脱绒棉籽、球化甜菜和菜籽等，改变排种轮转速可调节株距。 nts 15 选用哪种排种器要根据本机的设计要求，综合考虑一能满足农艺要求，二能使结构设计简单，综合以上因素本机选用立式盘播种器。 3.3 立式排种器的特点 1、结构简单，使用可靠，它由壳体、排种盘和清种刀三个零件组成。钢刀清种干净利落，寿命长，故障少，大大提高了排种器的可靠性。 2、排种盘立着用，占空间少，排种器内可装三个播种盘，解决了播种三行位置。 3、立式盘能完成大豆双行单粒点播任务，在铧犁播种部件上已经是使用了 15年，效果交好。只要种子符合尺寸，破碎率不超过 2%，而株距合格率平均都在 98%以上。 4、立式盘侧充填，充填区域大， 360除投种区 60外都可充填，充填时间长，充填性能好，可提高作业速度，垂直窝眼排种器的切速度不大于0.2m/s，而立式盘排种器达到 0.62m/s，排种仍然很好，切线速度可提高三倍多。 5、立式盘排种器种子出口处种子运动方向与机器前进方向相反，减少了种子的绝对运动速度（前进速度减去种子的切线速度），再加投种点低（ 65mm），大大提高了粒距的均匀性。 nts 16 第四章排肥器播种和中耕追肥机上的排肥器，主要用于排施粒状和粉状化肥、粒状复合肥以及农场自制颗粒肥料等。化肥的主要技术特性见表 4-1 表 4-1 几种化肥的主要技术特性肥料名称外形含水率（）单位容积质量（）自然休止角尿素颗粒 720 35 硫酸铵粒状 0.93 943 44 硝酸铵结晶 2.13 1010 35 碳酸氢铵粉状 2.87 920 37 磷酸铵晶体 2 840 过磷酸钙粉粒状 16 880 4.1 排肥器的要求 (1)要有一定的排肥能力，一般施肥量应在 5 30 亩范围内可调。排肥量要均匀稳定，不架空、不堵塞、不断条。 (2)通用性好，能排施多种肥料。 (3)排肥工作阻力不大，工作可靠，使用调节方便，便于箱内剩余肥料的清理。 (4)零部件要耐腐蚀和耐磨。 4.2 排肥器的类型、特点和适用范围 1.外槽轮式结构较简单，适于排施流动性好的松散化肥和复合粒肥。对吸湿性强的粉状化肥易粘结槽轮，引起架空、堵塞。多用于谷物条播机和中耕作物播种机上。 nts 17 2.滚轮式结构简单，适于排施流动性好的松散化肥和复合粒肥。对流动性差，吸湿性大的粉状化肥不适用。易发生架空、堵塞。多用于谷物条播机上。 3.适于排施粉状和粒状化肥，也能排施吸湿性强的粉状化肥。施肥量适应范围较大，结构较简单，但工作阻力大。主要用于中耕作物播种机和中耕追肥机上。 4.结构较复杂，工作阻力较大。能排施干燥松散的化肥，性能较好，但不适于排吸湿性强的化肥，容易发生架空、断条。主要用于中耕作物播种机和中耕追肥机上。 5.结构较简单，能排施干燥的粒状和粉状化肥，不适于排施吸湿性强的化肥。多用于中耕作物播种机和播种中耕通用机上。 6.结构较复杂，工作阻力较大。适用于干燥粒状和粉状化肥的排施，对吸湿性强的化肥已发生架空和堵塞，排肥星轮被化肥粘结。主要用于谷物条播机上。 7.结构较复杂，其肥量调节凹板上容易粘结肥料，必须及时清除。主要用于中耕作物播种机和播种中耕通用机上。根据各种类型的排肥器的特点并结合使用范围综合考虑选用振动式排肥器。振动式排肥器主要由肥箱、肥箱底座、振动板、排肥凸轮、肥量调节板、密封胶布和排肥轴等组成，有的还配有螺旋输送器。 nts 18 图 4-1 振动式排肥器 1 排肥凸轮 2 弹簧搅龙 3 排肥轴 4 振动板 5 密封胶布 6 肥箱 7 插板 8 肥量调节板排肥量的调节主要可以动调节板和改变排肥孔大小来达到。排施流动性好的化肥时，为了防止振动板停止振动后仍有肥料自流，而设有孔壮调节板，在调节板上有 300 个直径为 3.8mm 的圆孔，移动调节板，改变排肥圆孔的数目，可达到不同的排肥量。凸轮决定振动板的振幅和振动频率。凸轮的凸齿高度确定振幅大小。振幅过小，不能形成肥料上下循环的肥料流，也不能克服肥料之间的粘结力，因而易出现架空；振幅过大，动力消耗大和传动阻力大。振幅一般为 1820mm。在一定的转速下，凸轮齿数决定振动频率，振动频率过低，排肥均匀性变坏。振动频率太高，则肥料被镇起后尚未落下，第二次振动又使肥料镇起，其结果是实际振幅变小。对于排施易潮解的粉状化肥，其振动频率为 250280min-1较好。振动频率 f 按下式计算： )1( Dzivf m（ 1min ）式中 mv 作业速度（ m min）； i 传动速比； z 凸轮齿数； D 地轮直径；地轮滑移系数。 nts 19 第五章开沟器及其起落机构开沟器的功用主要是在播种机工作时，开出种沟，引导种子和肥料进入种沟内，并使湿土覆盖种子和肥料。 5.1 开沟器的要求一个良好的开沟器必须符合下列要求： (1)开出的种沟要深浅一致，沟型整齐、平直，开沟深度能在一定范围内调节，以适应不同作物的播深要求。 (2)开沟时不乱土层，不应将下层湿土翻至地面，也不可使干土落入沟底，应将种子和肥料导至湿土上。 (3)行内中子分布均匀，种子不飞散而应都落到沟底。 (4)应有一定的回土作用，使细湿土将种子全部覆盖，以利于种子发芽。 (5)要有良好的入土性能和切土能力，工作可靠，不易被杂草、残茬和土块堵塞。 (6)结构简单，工作阻力小，调整、维护方便。 5.2 开沟器的结构类型根据所播作物的播种要求，地区气候和土壤条件的不同，播种机应采用相应的开沟器。开沟器结构类型按其入土角不同，可分为锐角开沟器和钝角开沟器两大类。锐角开沟器的开沟工作面与地面平面的夹角，即入土角90，它通常有锄铲式、翼铲式、船形铲式和芯铧式等多种。钝角开沟器的入土角 90，它包括有靴鞋式、滑刀式、单圆盘式和双圆盘式等多种。开沟器的结构类型、工作原理和特点： 1.锄铲式（锐角锚式）它依靠自重、附加重量和播种机前进时的牵引力，有自行入土的趋势，直至与土壤阻力相平衡时为止。工作时，将部分土壤升起，使底层土壤翻到上层，对前端及两边土壤有挤压作用，开沟过后便形成土丘和沟痕。由于下层较湿的土壤翻到上层，容易损失水分，不利保墒，并使干湿土相混合，因此，不宜在干旱地区使用。此外，对播前整地要求较nts 20 严。在土块大，残茬、草根很多的田地上作业时，容易发生缠草、拥土、堵塞现象，工作不稳定。其优点是结构简单、轻便、容易制造和保养，好金属量较少。目前仍用于谷物播种机上。 2.宽幅翼铲式有翼铲、筒身和反射板组成。种子经输种管落到反射板上，经反射立即向四处撒开，均匀地撒落在翼铲所开的沟底里，达到宽幅80 120mm。工作时有抛土现象，阻力较大、易粘土，遇残茬根茎易堵塞和拥土，影响作业质量。因此，要求整地质量好。该开沟器限用于要求宽苗幅的通用播种机上。 3.芯铧式工作时，它的前棱和两侧对称的曲面使土壤沿曲面上升，并将残差、表层干土块、杂草向两侧抛出翻倒，使下层湿土上翻，不利保墒。开沟阻力较大，不适于高速播种。其优点是结构简单，入土性能较好，对前整地要求不高，而且沟底较平，开出沟宽为 120 180mm。主要用于东北垄作地区宽苗幅播种的中耕作物播种中耕通用机上。 4.船形铲式船形铲入土角为 60，迎面切角为 35依靠开沟器重量和外加重力的作用，压成沟形。沟形平整，形沟壁整齐。根据需要可选用单行、双行或三行开沟铲，每个开沟器即可相应开出一条、两条或三条种沟，可以达到窄行密播和带播的要求。这种开沟器工作速度不宜过高，最大为6 7km h。因其结构简单，适于浅播和窄行播、带播。主要用于蔬菜、甜菜和豆类播种机上。 5.靴鞋式（钝角锚式）由于受土壤阻力向上分力的影响，使其不易入土，但在其本身重量其附加重力的作用下，能开出一定深度的种沟。开沟时，将表土向下及向两侧挤压，使种沟紧压，不会使湿土翻出，利于保墒。在土壤湿度过大时，其前胸与侧翼均易粘土，对播前整地要求较高。因其结构简单、轻便、制造容易，适用于浅播，故仍有用于牧草、蔬菜和谷物播种机上。 6.滑刀式入土部分为一较长的滑刀，向下压切土壤，较靴鞋式容易入土。开沟时，将表土向两侧推挤的同时，向下挤压而形成种沟。种子从两翼侧板中间落入沟底。开沟宽度取决于后部的双翼侧板相距大小，一般为 4nts 21 6 。双翼侧板尾部呈阶梯形或斜边缺口，可使下层湿土先落入沟内覆盖种子。滑刀有长、短之分。长滑刀开沟器用于播种大粒种子，短滑刀开沟器用于播小粒种子和浅播作物。目前国内外许多中耕作物播种机上采用这种开沟器。 7.双圆盘式双圆盘刃口在前下方相交于一点，形成一夹角。工作时，靠自重其附加弹簧压力入土。两圆盘滚动前进，将土切开和推向两侧，形成种沟。种子、肥料通过开沟器体中部的导种筒落入沟底。由于圆盘周边有刃口，滚动时，可以切割土块、草根和残茬。因此，在整地条件较差和土壤湿度较大时，也能正常工作，而且工作较稳定，能适用于较高速作业。开沟过程中，不易粘土、堵塞，上下土层相混现象较少。其结构较复杂，重量较大，所以开沟底不平，不适于浅播作物。目前较广泛用于谷物播种机上，也有用于中耕作物精密播种机上，是一种适应性较好的通用性开沟器。 8.单圆盘式为一球面圆盘。工作时，圆盘滚动，将土壤切出椭圆形沟底（沟宽 20 30mm），种子由凸面顺圆盘落入种沟内。由于开沟时土壤沿圆盘凹面升起后抛向一侧，部分湿土被掀起，干湿土相混，容易跑墒，不适于干旱地区使用。此外，种子落在椭圆形沟内，使播深不一致。单圆盘开沟器结构较双圆盘开沟器简单，入土性能较好，对整地要求不高。主要用于谷物播种机上。 5.3 开沟器使用行距与前后列距离开沟器工作时，将部分土壤升起、抛翻、推挤或挤压等，使开沟器前方形成前丘和播后地表形成沟痕。特别是在整地条件差、土块大、杂草和残茬多的情况下，前丘突起较大。为了不使相邻两开沟器的前丘连片，它们间必须要有足够的间距。若该间距大于农业技术要求的行距时，常使相邻两开沟器排成前后两列，同时前后列开沟器的距离必须保证后列在稳定的土壤中工作，以保证后列开沟器的开沟质量。 5.4 芯铧式开沟器芯铧式开沟器主要由芯铧、铧柄、翼板、输种管和护种罩等组成。芯铧nts 22 一般用 3 4mm厚的 65Mn钢板制成，铧尖及刃部进行热处理，硬度为 HRC3742，以增加其耐磨性。芯铧的主要参数有：图 5-1 芯铧式开沟器图 5-2 芯铧结构 1 铧柄 2 芯铧 3 翼板 4 输种管 5 护种罩 (1)入土角入土角过大，入土性能差，且阻力增加。入土角过小，会使芯铧尖而长，强度减弱。一般芯铧入土角以 15 25为宜。 (2)隙角芯铧底部有一隙角，它有利于入土，一般为，过大则使沟底不平，过小使入土性能差。 (3)斜切角芯铧尖的斜切角不能过大，此角必须保证土粒、残茬、杂草沿刃口向后滑移，而不致缠挂、拥堵。斜切角一般为 60 75。 (4)铧高 H 在不影响种子散落的情况下，铧高不宜过高，过高易发生拥土，且增加阻力。铧高一般为 80 140mm。 (5)幅宽 B 芯铧开沟器主要用于垄作宽幅，芯铧幅宽大小取决于播种的苗幅宽度，一般为 120 180mm。 (6)芯铧工作曲面芯铧工作曲面的形成见图 5-3。 ad 是平面 M 上一条曲率半径为 R 的曲线（芯铧脊线），平面 N 是通过 oa（ o 为曲率中心）而与M 垂直的平面， ab， ac 是平面 N 上的线段，二者与 M 平面的夹角对称。当平nts 23 面 N 绕 o 轴（通过 o 点与 M 平面垂直的轴线）旋转时，线段 ab， ac 即扫描出脊线两侧的工作曲面。图 5-3 芯铧工作曲面 (7)脊线曲率半径为使入土性能好和结构紧凑，脊线曲率半径 R 取250 350MM 为宜。 nts 24 第六章输种管、覆土器、镇压轮及筑埂器 6.1 输种管输种管主要是将排种器排出的种子导入开沟器，使种子能顺利地落到种沟内。它对排种的均匀性有较大影响。因此对输种管的要求是： (1)保证种子能自由活动，不致使排种均匀性变坏。管内应有足够的断面积，管壁应光滑畅通无阻。 (2)要能适应开沟器的升降和调节。输种管铰接于排种器上，要能在各个方向摆动，不致影响种子的通过。 (3)要有一定的伸缩量、弹性和弯曲度，并需耐腐蚀。 (4)结构简单，易于制造和维修。 6.1.1 输种管的类型输种管按其制造材料可分为金属管、橡胶管和塑料管三种。 1.金属管有卷片管、卷丝管、套筒管、漏斗管和蛇皮管等。 2.橡胶管有硬橡胶管和橡胶折皱管。 3.塑料管有波形塑料管和直筒塑料管。 6.1.2 输种管的主要参数 1.输种管直径输种管的最小直径应根据作物的最大播量和种子的物理机械特性（种粒形状和尺寸、种粒与管壁的摩擦系数等）确定。输种管的最大直径应与种子在输种管内自由降落时的扩散范围性适应。通过试验，有三分之二的种子集中在半径为 20mm 范围内，因此，输送管的最小直径 dmin一般为 26mm，最大直径 dmax一般为 40mm。 2.输种管的倾斜角与长度根据不同类型播种机的结构需要，排种器工作特点以及对种子下落到沟底时的要求，确定输种管倾斜角和长度。对于某些中耕作物精密播种机，为使种子落到种沟时，相对于地面的速度接近于零，以提高株距均匀性，还专门设计了导种管。即要求种子沿导种管向后滑行运动，并具有一定的速度，因而设计成曲线形导种管。 nts 25 6.2 覆土器种子落入沟底，开沟器将一层较浅的回土覆盖种子，尚需用覆土器进行覆土，使其达到一定的覆盖深度。对覆土器的要求是先覆以细湿土，而且覆土均匀，不影响种子分布均匀性。中耕作物播种机上常用的覆土器又刮板式和铲式。刮板式覆土器覆土能力较强，刮板角度可以调节，常和芯铧式开沟器配合使用。铲式覆土器连接在镇压轮上，根据需要，覆土铲可以上下调节，常和滑刀式开沟器配合使用。图 6-1 覆土器（铲式） 1 拉杆 2 调节板 3 覆土板 4 镇压轮 5 镇压轮架 6.3 镇压轮播种同时镇压可减少土壤中的大孔隙，减少水分蒸发，以使土壤保墒；可加强土壤毛细管作用，使水分沿毛细管上升，起到“调水”和“保墒”的作用；可使种子与土壤紧密接触，有利于种子发芽和生长；春播镇压还可适当提高地温。因此，播种同时镇压对干旱地区的播种是非常必要的。播种同nts 26 时镇压主要是在苗幅内镇压，而行间土壤仍保持疏松，因而通气性好，还可利于接纳雨水。镇压轮对土壤的压强主要根据土壤性质、水分、密度和作物的要求而定，一般为 30 50kPa。镇压轮的压力大小取决于镇压轮本身重量和作用在它上面的附加重量（播种机部分重量的转移和辅助弹簧作用力等）。一个良好的镇压轮必须转动灵活，不沾土，不拥土，镇压里可以适当调整，镇压后地表不产生鳞状裂纹。 6.3.1 镇压轮的结构类型和特点 (a) (b) (c) 图 6-2 金属镇压轮 a)圆柱形镇压轮 b)凹面镇压轮 c)圆锥组合镇压轮 1.圆柱镇压轮由薄钢板制成。有光面圆柱形和网面圆柱形两种，其镇压轮面较宽，压力分布均匀。适用蔬菜播种和宽苗幅垄播的播种机。 2.凸面和凹面镇压轮它是整体形空心柱铁轮，靠本身重量或在其空腔内灌入适量的沙土产生镇压力。凹面轮对种子上层土壤不如两侧的土壤被压得紧实，有利于种子幼芽出土，适于棉花、豆类及其它双子叶作物的播种镇压。 3.圆锥复合镇压轮由两个钢板冲制成的锥形轮组合成。可根据需要来改变两锥形轮间距，成为宽窄不同的圆锥复合轮，起镇压力可由附加弹簧调节。 4.胶圈镇压轮由于胶圈具有弹性，在镇压轮与土壤压紧压时，胶圈变形；而当它滚动道上方，无外力时，胶圈复原。因此，镇压轮胶圈在滚动过nts 27 程中变形与复原交替作用，使湿土难以粘结在胶圈表面上，由于湿土于胶圈的附着力较小，稍有振动，粘土很容易脱落。该镇压轮结构较复杂，镇压效果较好，大多用于垄作播种机上。 5.宽型橡胶镇压轮镇压轮有多种形式，可根据作物对镇压的要求而选用。由于橡胶内腔时空腔，并通过小孔与外界大气相通，故又称为零压镇压轮。在其滚动镇压土壤时，橡胶轮变形与复原相互交替反复，因此，粘土少，脱土容易，镇压质量好，压后地表产生鳞片状裂纹较少，有的表面花纹可增加镇压轮的附着力。现多用于中耕作物精密播种机上作镇压轮，以及单组播种中间作驱动排种轮或撒施农药的工作部件之用。 6.窄型橡胶镇压轮这种镇压轮用于谷物条播机上播后镇压，它有两种连接方式：一是在传统的谷物条播机脚踏板下后方，对着开沟器的部位，安装带弹簧般的窄型橡胶镇压轮。另一是压轮式谷物播种机上作镇压和支撑播种机重量，并驱动排种、排肥部件工作之用。 6.3.2 镇压轮直径的确定要使镇压轮正常转动的条件是： fQR r (m) 式中 f 土壤对镇压轮的摩擦系数 r 轴套中的摩擦力矩（ N m） R 镇压轮半径（ m） Q 镇压轮重力及其附加负荷（ N）如镇压轮又作为排种、排肥部件的工作动力时，必须保证镇压轮正常转动不滑移，其必要条件是 fQR pr (m) 式中 p 带动排肥、排种部件所消耗的传动力矩（ N m） nts 28 第七章其他工作部件和机构 7.1 种子、肥箱种子、肥箱的要求有以下几个方面： 1.必须有足够的容量，以减少假种加肥次数，并做到播到地头时才加种加肥。但种、肥箱过大，播种机组结构庞大，且使机组牵引阻力增加。此外，对悬挂式播种机来说，将直接使机组纵向稳定性变坏。 2.箱底板的倾斜角应大于种子或废料的自然休止角，保证种子或肥料顺利流入排种器或排肥器内。 3.种子、肥料相应坚固耐用、重量轻，刚度好。箱内外应涂以耐腐油漆。 4.加种、加肥方便，容易清理和不残留种子或肥料。 5.箱盖关闭严禁，防止雨水浸入。对于气力式播种机的种箱，盖好后要承受一定气压，并应严密不漏气。 7.1.1 种子、肥料箱容量计算种、肥箱的容量是根据播种工作幅宽、播种量或施肥量、播种行程和种子或肥料单位容积的质量等而定。工作时，不应将箱内种子或肥料全部播完，否则会因箱内种子或肥料太少，而影响排种、排肥性能，应至少留有的余量。种、肥箱的容量可用下式确定 )1000(m a x LBQV (L) 式中 V 肥箱容积种箱容积； Qmax 最大播量斤 /亩； B 播种机的工作幅宽； L 种子装满后能行驶的距离；种子箱的充满系数；种子容量 kg/l； nts 29 以大豆为例：种箱容积 V=216180 320=0.012 升肥箱容积 V=220 280 200=0.019 升大豆容量为 0.75吨 /米，百粒重 20克，则每箱可装 0.012 0.75 1000=9公斤，同法可计算出每箱玉米种子可播 2129m，每箱化肥可施 663m。可见种肥箱基本上满足生产需求。 7.1.2 种子、肥料箱结构特点播种机上的种、肥箱的形状大多是矩形、梯形或圆形的，用薄钢板成，也有用玻璃纤维或塑料制成。现代谷物播种机上种、肥箱的结构特点是： (1)增大容积，以减少加种加肥次数。国外谷物播种机种箱容积增大到每米工作幅 160 200；肥箱容积增大到每米工作幅 120 180。 (2)采用整体箱结构。用大型薄钢板压制成型，并与机架连成框架，以增加其刚度。 (3)种箱与肥箱容积的相互比例可根究需要调节；通过改变种、肥箱内壁各板安装位置，来改变种、肥箱的容积比。 7.2 仿形机构仿形机构是使播种机的开沟器能随地形变化而始终保持一定的工作深度，并开出深浅一致的种

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