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机械毕业设计全套
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NJ01-048@小麦精量播种机,机械毕业设计全套
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LOGO 指导教师：姚明印 小麦精量播种机 姓名：卢明剑 班级：农机 1001班 学号： 20100975 nts引 言 小麦精量播种机技术具有省种高产的优点 ， 受到广大群众的欢迎 ， 但是 ， 目前国内使用的都是小麦精量播种机都是机械式的 ， 对种子的尺寸都有要求严格 ， 而且容易造成一定的种子破碎率 。 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量播种机。 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 ， 能够轻松的播种小麦 。 本设计着重对播种机排种器 、 开沟器 、 覆土器以及镇压轮等结构进行设计选择 。 ntsLOGO 小麦播种机组成 我设计的小麦精量播种机主要由立式排种器、双圆盘式开沟器、圆柱镇压器、适宜种肥箱 、覆土器等组成 。 nts小麦播种机工作原理图 1 地轮 2 分配器 3 输肥管 4 排肥开沟器 5 喷枪 6 排种器 7 开沟器 8 覆土器 9 镇压器 10 种箱 11液肥泵 12 液肥罐 13 机架 nts小麦播种机工作原理程序图 nts结 语 通过本次的设计过程 ， 锻炼了我的动手能力 ， 同时也知道了自己以后应该在哪些方面在努力学习 ， 使以后的学习有了更好的针对性 。 此次设计对我来说是非常重要的一个学习过程 ， 学到了设计的整体思路和方法 ， 是参加工作前的一次很好的锻炼 。 nts欢迎大家批评指正，谢谢！ 致 谢 nts江 西 农 业 大 学 本科毕业论文（设计）完成情况登记表 姓 名 卢明剑 性 别 男 学 号 20100975 学 院 工学院 专 业 农业机械化及其自动化 班 级 农机 1001班 论文（设计）题目 小麦精量播种机 论文（设计）完成提交时间 2014年 5月 10日 论文（设计）取得主要成果及学生的诚信承诺 论文（设计）是在指导老师指导下，由本人独立撰写完成，除文中已标注的引用外， 本论文 （设计） 不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。本人完全了解本声明的法律结果由本人承担。 学生（签名）：卢明剑 时 间： 5月 10日 教师指导过程情况记录 （选题、试验、调研、资料收集及论文撰写等过程） 选题符合要求，认真指导，定期检查工作进度，多次细致修改学生撰写的论文（设计）、图纸等。重点培养学生正确的思维方法、工作方法和科学态度。 指导教师（签名）：姚明印 时 间： 5月 10日 nts指导教师对论文（设计）的审查意见 论文格式规范，逻辑结构合理，内容正确，工作态度端正，无严重抄袭或剽窃现象。达到本科毕业论文（设计）要求，同意参加论文（设计）答辩。 指导教师（签名）：姚明印 时 间： 5月 10日 注：本表作为教学档案，随论文由各学院负责保存。 nts I 本 科 毕 业 论 文（设 计） 题目 ： 小 麦精量播种机 学 院： 工学院 姓 名： 学 号： 专 业： 年 级： 指导教师： 二 0 一 四 年 五 月 nts II 摘 要 小麦精量播种机技术具有省种高产的优点，受到广大群众的欢迎，但是，目前国内使用的都是小麦精量播种机都是机械式的，对种子的尺寸都有要求严格，而且容易造成一定的种子破碎率。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量播种机。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，能够轻松的播种小麦。本设计着重对播种机排种器 、开沟器、覆土器以及镇压轮等结构进行设计选择。 关键词 ： 精量播种 ， 播种机 ， 播种 ， 施肥 nts II ABSTRACT In these years, farmers have reaccepted the precise plant technology with seed saving and high production .But, until now, the prevalent wheat seeders equipped with mechanical drills have disadvantages of request rigorous seeds demission and too much crash. 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. This example focuses on the design seeder platoon of vehicles, fertilization devices, trenching vehicles structure. Key words： precision planting seeder planting fertilization nts目录 III 目 录 摘 要 . I ABSTRACT（英文摘要） . II 目录 . III 第一章 小麦精量播种机的发展现状和趋势 .1 1.1 我国小麦精量播种发展现状 .1 1.2 小麦精量播种机的发展前景 .1 第二章 播种机的概述 .4 2.1 播种机的类型 .4 2.2 播种机主要机构及功能 .4 第三章 精量播种的排种器 .6 3.1 精量排种器的发展前景 .6 3.2 排种器的技术要求 .6 3.3 排种器的类型及其分析 .6 3.4 排种器的选择 .9 3.5 立式排种器的设计 .10 3.6 排种器的驱动选择 .12 3.7 滚子链的计算 .13 第 四 章 开沟器的设计 .15 4.1 开沟器的技术要求 .15 4.2 开沟器的结构类型及其分析 .15 4.3 开沟器使用行距与前后列距离 .18 4.4 双圆盘 式开沟器设计 .18 4.5 播种行距的调节和计算 .19 4.5.1 行距的计算 .19 4.5.2 划印器 .20 4.5.3 播种量的调节和实验 .20 第 五 章 其他部件的设计 .21 5.1 输种管 .21 5.2 镇压器的设计 .21 5.2.1 镇压轮的主要作用及要求： .22 5.2.2 镇压轮直径的确定 .23 nts目录 IV 5.3 种、肥箱的设计 .24 5.4 覆土器设计 .25 第 六 章 保养与保管 .26 第 七 章 播种机使用及注意事项 .27 第 八 章 常见故障与排除 .29 第 九 章 经济效益分析 .30 结论 .31 参考文献 .32 致谢及声明 .33 nts第一章 小麦精量播种机的发展现状和趋势 1 第一章 小麦精量播种机的 发展现状和趋势 小麦播种机在农业中占有的比重越来越大，农忙时节农民都需要抢收抢种，所以需要在短短的农忙时节里，根据农业技术把小麦播种到土地里去，让小麦获得非常良好适宜的发芽条件。小麦的发芽、成长、拔穗等一系列关于产量的高低都会跟播种机的播种质量相关。其中现在在普及的精量播种机正在努力的解决这样的问题，精量播种机播种可以合理的分配每个种子都能够处于最合理的地方，不仅种子之间的距离均与，而且种子的深度也一致，这样的播种会给种子的生长提供良好的条件，每个种子都可以良好的发芽成长，并且他们都能均与的一起成长， 保证均与性。精量播种机单从名字就可以看出来节省了种子，不用再为多播种的种子来剔除苗，减少了劳动力，这样的播种机现在都向着自动化发展，这可以减少了劳动强度。因此，发展中的小麦播种机对精量播种机械的要求越来越迫切。 1.1 我国小麦精量播种发展现状 我国从 90 年代出才开始研制精量播种机械，在前面 80 年代里，我国主要的研制出来半精量小麦播种机，但是种子大小不均匀，土地整理不好，机械还没有非常突破的发展，一系列的因素制约小麦精量播种机的发展。当时中国在处于合作社的状态，许多技术都是统一推广，国家掌握着播种机的设 计，为此播种机慢慢就出现了小型半精量播种机。但是到了 90 年代后，土地分给个体户，生产企业也多了起来，他们都根据自己的研究都发布自己特色的精量播种机，这样 20 多种型号的精量播种机就在市场上慢慢普及起来。按配套动力可分为小型（ 5.8 13.2kw）、中型（ 16.236.8kw）和大型（ 40.4kw 以上）精量播种机；以排种器排种方式可分为气力式和机械式精量播种机；机械式播种机又可分为水平圆盘式、窝眼式、锥盘式、带夹式、纹盘式、垂直圆盘式等多种精量播种机。 1.2 小麦精量播种机的发展前景 1.2.1 单粒精量播种机 的迅速发展 nts第一章 小麦精量播种机的发展现状和趋势 2 在国外，像玉米、甜菜、棉花和豆类、某些蔬菜的播种都开始使用精量播种机了，他们研究出的播种机在使用上都可以通用，所以他们大量使用了机械式和气力式播种机械。在气力式精量播种机里，种子的大小，重量都不会影响播种，所以气力式精量播种机在应用上更广泛，通用性好，比起机械式它的速度要快，因此这种播种机的发展越来越大。 精量播种机在播种时都要保证播种种子均匀性好，种子之间的间距要合理，所以在设计时都采用可以精调的刮种器，把马上播种到土地里多余的种子剔除掉；在排种盘和土地有一段距离，这段距离我们一般叫做投种高度 ，为了降低它，我们往往会使用导种管，这样会降低了前进速度和种子的下降速度他们之间的相对速度。但是，小麦精量播种受各种速度影响较大，根据现有的精量播种机使用结果统计，播种机在 5 7km h 速度之内，各种子株距合格率达 70以上；而速度在 11 12 km h 之内，种子株距合格率下降到 50以下。由此可见提高速度的精量播种机还需要更进一步去发展、改进。通过两个多月的播种有关资料收集、整理和设计，我所设计的小型小麦精量播种机已经基本完成，在这两个多月的设计过程中，我通过对资料的收集、检索以及查找，查找到很多对设计有 帮助的资料，从而保证了设计顺利地完成。这次小麦精量播种机械的设计是对我以前所学到的知识、收集资料的能力和设计方法等能力的一次全综合的锻炼。在这个设计过程中，我查阅好多种多功能播种机的主要结构及工作原理，然后熟悉整个设计流程。通过查阅图书馆的各种手册、相关农机设计类等资料的，根据播种机设计要求，拿出自己的设计整体方案。通过整个设计，我的综合能力得到很大的提升，能够将所学知识与以后的工作能够做到更好的衔接。 我国有五千年的农业文化，地大物博，虽然有大量的耕地，但是跟着发达国家的农业技术有着很大的差距。我所 设计的小麦精量播种机就是提高农业生产效率，促进农业机械自动化的发展。根据小型精量播种机的结构特点，使具有操作简单、适用范围广等特点。为了使破种率降低，我们使用了专用的排种器。因此该种类的播种机具有广泛的社会效益与经济效益。 nts第一章 小麦精量播种机的发展现状和趋势 3 1.2.2 中国在小麦精量播种上突破 我小麦精量播种技术之所以现在发展的这么快，主要原因是独辟蹊径成功地解决了三个关键的技术难关。 第一，我国小麦精播的农业技术规范已经初步形成，而且具有显著的省种、增产效益，农业生产迫切推广这种先进农业技术。在设计研究中发现三种途径可以提高产： (1)以主茎成穗为主的增产途径。（ 2）以主茎和分枝成穗并重的增产途径。（ 3）以分枝为主的增产途径。 第二，我国采用具有整流作用的锥面型孔盘式排种器，成功的解决了小麦单粒囊种和单位排种的难关，它跟国外的思路不一样，而是独辟蹊径。不仅是单粒囊种率高，而且囊种区域弧度变小，为“一器三行”创造了条件。 第三，总盘配置和排种器要综合研究，既要解决小麦单粒排种难，又要解决小麦精量播种机总盘配置太过于复杂。我国独创的“一器三行”小麦集中排种器可以完全的解决这个矛盾，从而使我国小麦精量播种机结构简单轻巧，坚固耐 用好使，跟外国完全不同。 目前，小麦精量播种机系列产品正在向大型通用化机械发展，让使用该类的播种机的面积更大，省种的效果更明显，增长效益将会越来越大。 nts第二章 播种机的概述 4 第二章 播种机的概述 播种机是用来播一定量的种子到种穴里，并能够保证一定的株距，用开沟器来保障种子播种能够播种在同一深度，在用覆土器来把播种到土地的种子覆上一层适量的细湿土，多数的播种机会采用施肥器来给种子施肥，这样减轻了再次施肥的劳动力，也可以在播种机上添加镇压轮来把播种后的土地来一次全面的镇压，这样一套下来就是我们需要的精量播种机。对于需要 农药的种子我们常常在播种后在喷洒农药和除草剂，有利于保证种子的发芽和成长，实现我们愿望所求的增产和稳产。 2.1 播种机的类型 播种机种类繁多，在不同场合里对播种机有很多的分类方法。根据播种方法可以把播种机分为点（穴）播机、条播机、撒播机，根据播种附加功能可分为铺地膜播种机、中耕通用播种机、施肥播种机；根据动力源我们可以分成机引播种机和畜力播种机。 大部分他们都采用排种器排种原理来区分播种机分为离心式播种机和气力式播种机。 2.2 播种机主要机构及功能 目前国内外播种小麦的机械时添加简单的人工辅助性的工具，近几 年自动机械化的提高，小麦播种机的改进发生翻天覆地的变化。 (1)机架：多数为单梁式。各工作部件都安装在上面固定住，并支撑整机和推种器的运动； （ 2）排肥部件：开沟器、排肥管、存肥箱、排肥器； （ 3）对土壤工作的部件及其仿形机构：包括仿形轮、开沟器、镇压轮、覆土器、机架等。 其小麦精量播种机的主要结构： nts第二章 播种机的概述 5 图 2-1 小麦 播种机工作原理图 1 地轮 2 分配器 3 输肥管 4 排肥开沟器 5 喷枪 6 排种开沟器 7 排种开沟器 8 覆土器 9 镇压器 10 种箱 11 液肥泵 12 液肥罐 13 机架 图 2-2 小麦 播种机工作原理程序图 我设计的小麦精量播种机主要由立式排种器 、 双圆盘 式开沟器、圆柱镇压器、适宜种肥箱、划印器、 覆土器 等组成。 nts第三章 精量播种的排种器 6 第三章 精量播种的排种器 3.1 精量排种器的发展前景 目前，我国已经研制出 多类可以推广出来 的 小麦精量 排种器机型。排种器是播种机的关键部件，能按预定株距将单粒或多粒种子播种到土壤中 去，还能按照 预定深度 来播种的 的器具， 大部分的排种器的工作过程都差不多，包括填种、分种 、护种和 排 种 四部分过程。排种器会决定播种的种子成长质量， 好的排种器会把种子精量的排出，开沟器会开出均匀的深度，这样的配合会给种子提供后期种子的发育和成长。 因此合理选择排种器对精 量 播种机的设计 及其 重要。 3.2 排种器的技术要求 排种器的技术要求 不算严格，在设计中我总结了 几个方面 ： （ 1）排种器排种均匀 性和 稳定 性 ，外界条件变化 不对排种器 产生严重影响，每 台 排种器的 的排种量应该保持一致； （ 2） 尽量 不损伤种子，破种率 要低于 2%； （ 3） 在播种中排种器的排量调节范围大，通用性好； （ 4）工作 性能 可靠， 排种孔 不易堵塞。 3.3 排种器的类型及其分析 （ 1） 斜槽轮式 斜槽轮式排种器中有个倾斜的凹槽，它在斜槽轮中。排种器的工作是由于斜槽轮的转动，这样种子会在一个倾斜的状态，种子会自动的向外流动，就像离心力一样，把种子可以连续的排出。这样的连续状态会给排种器减少脉动，这样就会很好的保证排种器的稳定性，在排种中稳定性很重要，因为种子需要稳定准确的播种到预定的位置。斜槽轮排种器在设计中结构简单、在制造中容易、需要的材料便宜，成本会比一般的排种器低，又能保证排种的均匀性。所以在前期的研制中有很大的推广。在调节播种量的时候可以用缩短nts第三章 精量播种的排种器 7 排种器的工作长度，这样的方法 不是很好，在使用过程中会多次的调节，从而派中的均匀性就会有影响，不是前期的那么准确。 图 3-1 斜槽轮式排种器 1-排种轴 2-销钉 3-槽轮 4-花型挡环 5-阻塞轮 6-排种盒 7-清舌器 8-清种方轴 （ 2） 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。该排种器主要用于播种玉米、高粱、大豆 、小麦 等种子的播种机上。作业速度一 般不大于 6/km h ，否则排种质量显著恶化。 （ 3） 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 。 （ 4） 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 高 ，种子需清选分级，而且在排种过程中，易损伤种子。 该 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。 nts第三章 精量播种的排种器 8 （ 5） 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、小麦、 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。 （ 6） 内充型孔轮式 内充型孔轮式排种器的填充能力比传统的改善好多 。种子在冲入型孔时 不仅会由于在充种区的下方受重力，还会由于排种盘的旋转使得种子产生离心力与种子进入型孔的方向一样。使种子更容易进入型孔。 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。 这类排种器更适合穴播玉米、甜菜和单粒播种等多种农作物。 （ 7） 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。 （ 8） 指夹式 排种过程中种子被指夹强 行 夹住。对形状较规则、尺寸差别不大的玉米种子比较适用。 排种过程主要有 夹种、清种、推 种和导种四部分 ，为了减少零件的重量，拆装方便，使用的材料主要是薄钢板冲压个塑料零件。 ，排种底座及指夹 容易 磨损 ，使得 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。主要用于点播玉米，播大豆等其它作物时，需换用内槽轮排种器，通用性差。 （ 9） 带式 对于 不同 农 作物的穴粒数和种子大小，排种胶带 可以 用打孔机打出不同 大小、形状 的型孔， 为了 满足点播、穴播 和 带播的 的多种播种方式可以打出 单排孔、双排 孔 和三排 孔 。 其结构简单 ， 损伤少。要求排种器的型孔尺寸、形状较高， 故成本高。 种子需筛选分级或球粒化处理。 这 排种器主要用于播蔬菜、甜菜等小粒种子， 更换不同的排种带可以播种不同大小的种子， 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。 nts第三章 精量播种的排种器 9 （ 10） 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、棉花等中耕作物的播种机上。 （ 11） 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 个 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。 （ 12） 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（ 8/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 。 3.4 排种器的选择 对各种排种器的分析理解， 漏播、重播、破损率 较高的是机械式排种器。它对 种子的适应性 较 差 ，不太适应于 不高速 播种 。 在实验中，当播种 速度超过7/km h 时，播种性能指标明显下降 的还是机械式的 。选用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；二能使排种精度高；三稳定性强。综合以上因素 小麦精量播种器的 选 立式 排种器，其具有 ： 1、结构简单，使用可靠，它由壳体、排种盘和清种刀三个主要零件组成。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、立式盘能完成小麦精密条播任务，在铧犁播种部件上已经是使用了 15 年，nts第三章 精量播种的排种器 10 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。 3.5 立式排种器的设计 （ 1） 立式排种 盘的直径 排 种盘是在排种器中垂直放置的一个圆形盘。 排种盘的直径大小选择要适当，如果 排 种盘的直径大一些， 排 种盘上的 排 种孔分布就不会太密，这样可以避免 排 种孔之间距离太近影响吸 排 性能，但同时使排种机构相应增大， 排种 室也增大， 转动 功率消耗也相应增加。由于各种因素的制约， 排 种盘的直径一般选为 1 4 0 2 6 0m m m m ，本课题设计的 排 种盘直径为230mm，排 种孔中心处圆盘直径 170mm。 （ 2） 排 种孔的直径应根据播 种作物种子的大小而确定，吸孔尺寸可按下式确定： ( 0 . 6 4 0 . 6 6 )db （ 1） 式中： d 型孔直径 , b 种子的平均宽度。 排 种孔直径的大小直接影响播种性能，在吸种孔直径满足 ( 0 . 6 4 0 . 6 6 )db 的前提下，孔大， 排 种面积相应增大，此时种子不能完全堵住排 孔，造成一孔 排过 多粒种子 ，排种器的重播指数增加。 nts第三章 精量播种的排种器 11 （ 3）排 种孔数量 由于本 设计 采用的是 排 种盘与开沟器融为一体的排种器形式，排种器是靠开沟器带动 排 种盘一起转动来工作，所以 排 种孔数量与作物理论株距及开沟器直径有关，下式为理论株距公式： DS Z （ 2） 式中： S 理论株距； D 开沟器直径； Z 孔数。 由上式可求 排 种孔数量 Z： DZS（ 3） 由上式可知，当 种子 的理论株距、开沟直径这两个参数确定时， 排 种孔数量 Z 可以求得。本 设计 用的开沟器直径为 342mm ，设计的理论株距为 33mm ，所以可以求得吸种孔数量取整后 Z 33 个。 （ 4）清种器 由于种子形状不规则，种子吸附于 排 种孔上时，不能严密地堵住 排 孔，可能出现一孔 进入很多 粒种子的现象，因而重播指数升高。为了使每个 排 种孔只排适量 种子，需要设置一个结构合理的清种机构，清掉多余的种子。本设计采用的清种器形式为橡胶条清种器。 （ 5）排种器壳体 排种器壳体由铸铁铸成。排种器的许多零部件都要安装在 上面，因此壳体的结构需满足上述各零件的安装固定要求 ： nts第三章 精量播种的排种器 12 3.6 排种器的驱动选择 （ 1）地轮驱动：排种器通过传动装置与地轮连接，地轮的行走速度直接影响排种器的转速。这种方式的优点是，播种比较均匀，结构简单便于设计和制作；缺点是增加了机组的整体摩擦力，且易出现打滑现象。 （ 2）排种器单独驱动：步进电机带动排种器转动，步进电机的转速由单片机控制。其驱动过程如图 3-2 所示。这种方式的优点是可以通过软件方便的改变排种器的转速，播种不受地轮打滑的影响，同时减少了机组的摩擦力。缺点是成本高，结构复杂 。 图 3-2 是步进电机的驱动过程 本设计目标为小麦精量播种机，而且要适应大面积播种，为了消除在机组行进过程中因 速度变化而引起的播种不均匀现象，采用排种器通过齿轮和链条与地 轮传动机构相连的驱动方式，而且在传动装置上设置变速装置。如图 3-3 所示，齿轮 A与 地轮传动机构相连，齿轮的转速将直接反应地 轮的转速；齿轮 B 传动轴带动排种器，这样的排种器的排种速度即反应了机组的前进速度，又可以再次基础上根据需要对播种速度进行按比例调节，从而可以保证播种的均匀性。 图 3-3 链传动示意图 nts第三章 精量播种的排种器 13 3.7 滚子链的计算 计算项目 计算内容 计算结果 选择链轮齿数 自定 1z =24 传动比 i =3 大链轮齿数 2z = 1iz =3 24 2z =72 选择链节距 初定中心距 取 a=40p 链节数 pL=2 21 zz +2pa+ 2122 zz ap =27224+2pp40+ 222472 pp40pL=130 传动功率 0P pzAkkPK=111.1 102.1 0P 10.8kW (选用拖拉机功率为 10kw, AK =1.2, PK =1.11，pK=1） 链节距 根据0P 10.8kw, 1n =300r/min,查阅手册可知选用 12A 滚子链。 确定实际中心距 中心距 a =4p 212221212822 zzzzLZZLpP= 405.19 22224728272241 3 0272241 3 0=767mm 计算轴上载荷 链速 v =100060 11pzn =100060 05.1924300 =2.286m/s 有效拉力 1F =v P1000= .286.2 101000=4374.45N nts第三章 精量播种的排种器 14 轴上载荷 QF 1.2 AK 1F =1.2 1.2 4374.45=6300N 定润滑方式 根据 v 和 p 查出 需要油润滑 确定链轮 滚子链链轮常用的齿廓为三圆弧一直线齿形。 链轮的分度圆直径 d ,齿顶圆直径ad,齿根圆直径fd的计算如下： 分度圆直径 11 180sin zpd 145mm 22 180sin zpd 436mm 齿顶圆直径 1ad= )180cot54.0(1zp 155mm 2ad= )180cot54.0(2zp 446mm 齿根圆直径 rf ddd 11=145-11.91=133.09mm rf ddd 22=424.09mm 查表可知 rd =11.91 最大齿根距离 1xL=1190coszd rd =132.78mm 2xL=2290coszd rd =424mm 齿侧凸缘直径 1gd1180cotzp 76.004.1 h =131.46mm 1gd2180cotzp 76.004.1 h =432.072mm nts第四章 开沟器的设计 15 第四 章 开沟器 的设计 开沟器是播种机、施肥机上的重要部件。 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。 开沟器在水分大的土壤里会遇到很多问题：潮湿的土壤粘附在开沟器表面；由于开沟器的表面形状改变导致开 出沟形不整齐深度不统一，并且牵引力还增大。这些问题都可能导致播种质量。通过实验表明，这样的状态会导致出苗率降低10%。更为严重的会让播种失去作用。 为了提高耕作部件的工作质量，解决土壤粘附在耕种中产生的一系列问题，本设计从稳定性和可靠性出发，进行开沟器的研究。 4.1 开沟器的技术要求 （ 1）为了适应不同作物耕深要求，开沟深度要可以调节，并且深度要一致，沟形也要平直、整齐。 （ 2）开沟器 开 出来的 沟不 破坏土层配置 ， 干的土壤还是在最上面，潮湿的土壤还在下面保护水分，也不要把种子和化肥播种到表层土壤 里面 。 （ 3）各行的种子都能均匀分布 ， 满足精量播种要求， 种子应颠落到沟底。 （ 4）开沟器 应有一定的回土作用，使湿土将种于全部 覆 盖， 便 利于种子 早日出苗 。 （ 5）能够容易的入土和切土， 工作可靠， 不受土块、杂草、残茬等杂物阻塞。 （ 6） 结 构 简单，工作 时 调节 方便、 阻力小 等优点 。 4.2 开沟器的结构类型及其分析 根据 农 作物的播种 不同情况 ， 地理位置、气候天气和土壤状况 ，播种机 也要采用 相 适用 的开沟器 来播种 。开沟器结构类型接其入土角不同，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平面的夹角，即入土 角小于 90，它通常有馈铲式、霓铲式、船形铲式和芯 铧 式等多种。钝角开沟nts第四章 开沟器的设计 16 器的入土角大于 100，它包括有靴鞋式、滑刀式、单圆盘式和双圆盘式等多种。 （ 1） 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,增强耐磨性，芯铧主要参数有： 图 4-1 芯铧式开沟器的结构 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，并且阻力增加。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 5-2。 ad 是平面 M上一条曲率nts第四章 开沟器的设计 17 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 4-2 芯铧工作曲面示意图 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 250350MM 为宜。 （ 2） 锄铲式开沟器 锄铲式开沟器工作时铲前圆弧面推 撞 土壤，土壤在铲前形成突起，而后土壤向两侧挤压分开成沟，种子沿开沟器体下落，由导向板导种落入沟内。锄铲通过后，两侧土壤向沟中塌落，覆盖种子。由于开沟器两侧边缘制成斜边，能使湿土先落入沟内覆盖种子。锄铲两翼交线与沟底面的夹角为入土角，锄铲式开沟器入土角为锐角，入土性能好。结构简单、重量轻、开沟阻力小、易于制造，可用于麦类和豆类作物的条播。但当田间杂草和残茬较多时，开沟器容易发生缠草和湿土现象，速度高时播深不够稳定，对整地质量要求较 高。 （ 3） 滑刀式开沟器 开沟部分为一较长的滑刀，入土角为钝角，向下压切土壤，后部的两侧板，将切开的土段向两测推移而形成种沟。种子从两侧板之间落入沟底。两侧板后端的下方切成斜边，能使湿土覆盖种子。有的在滑刀的下部装有底托，以压实沟底，使播深一致，种子得到较多的水分。滑刀上一般都装有限深板，工作时紧贴地面，以使开沟深度比较稳定，保证播深一致。限深 板 高低位置可以调节，以控制所需的开沟深度。 nts第四章 开沟器的设计 18 4.3 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。 4.4 双圆盘式开沟器设计 圆盘式开沟器，依靠 圆 盘的旋转轮 来 切土开 沟 。可分单圆盘和双圆盘两种。 单圆盘式开沟器 单圆盘式开沟器的工作部件是一个球面圆盘，圆盘与机器前进方向成 3 8的偏角，凹面向前滚动切土，开出种沟。在圆盘凸面 一例，有导种管将种子导入种沟内。工作时，因盘切开土壤，形成半椭圆形沟底，土壤并四面升起到一定高度而抛向一侧，其中一部分土
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