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机械毕业设计论文

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机械毕业设计1004开沟穴灌播种机,机械毕业设计论文

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2BSS-3 型 深松 间歇施水 坐水播种机的设计 与试验 薛少平 杨有刚 刘迎春 党小选 杨伟 程腾 （ 1、西北农林科技大学机械与电子工程学院，陕西杨凌 712100； 2、中国农业大学科学技术处，北京 100083） 【 摘要 】为满足干旱半干旱地区 粘壤土 未耕茬地或少耕免耕 穴灌坐水播种 的要求 ，设计了 2BS-3 型 深松 间歇施水 坐水播种机 ，介绍了这种播种机的组成、工作原理和关键部件的设计，并对田间试验 进行了研究分析 ，结果表明： 每次施水的平均灌水量为 197g/次时 ， 水沿沟流动量少， 相邻水湿润区 不相接 ， 平均灌水量为 404g/次时，相邻水湿润区 有 相接 现象 ，但种子下部水入渗深度 明显较 大； 种子离水湿润中心距平均为 17mm，合格率 94.7； 穴粒数平均 1.78 粒， 合格指数 97.1；粒距平均 314mm，变异率小于 4.1 ，合格率 93.1，重播指数小于 1.71，漏播指数小于 2.14；播种深度 满足设计要求； 种 水同穴率 99.7。各项指标均 满足 农艺和 设计要求。 关键词 ： 茬 地 开沟 穴灌 （间歇施水） 坐水播种 试验 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： 引言 在 中 国北方 干旱半干旱 地区 ，机械化坐水播种作为一种行之有效的抗旱节水 新技术，日益受到关注，并在许多地区得到推广应用，特别是穴播穴灌坐水播种机，可实现间歇施水，不但省水，而且减少了运水补水次数和机组对土壤的压实，优势明显 12。但目前该类机型主要用于翻耕较好的已耕地和砂土地，对于未耕 茬地或 少耕免耕 粘 壤 土地 来说，种床上打穴困难，种穴周围土壤压实严重 ， 若 且 这类机型 结构较复杂 。为此，我们提出了 开沟 -间歇施水播种的 坐水播种工艺，并设计了 一种 结构简单紧凑的 型开沟间歇施水坐水播种机， 经初步试验，各项性能指标 基本 满足设计和农艺要求 。 1 机具总体结构与工作过程 2B -3 型开沟间歇施水坐水播种机由 3 个单体组成，每个单体又由施肥机构、开沟器、施水机构，结构如图 1 所示。 图（ 1） 1地轮 2变速传动箱 3地轮弹簧 4 控制弹簧 杆 5 排种器 6种箱 7 传动链 8凸轮 9 推杆 10水阀 11出水管 12机架 13开沟器 14排种管 15. 松土施肥器 16. 护种板 nts工作原理：间歇施水坐水播种机由 3 个单体组成，每行 3 个。每个单体由松土开沟器、施水机构、排种装置组成。结构如图（ 1）所示配套动力为上海 50 型拖拉机。机组工作时，松土开沟器 13 在前进方向上进行松土并开出种沟。地轮 1 在地面上仿型运动，将动力传递给 2 齿轮传动系，带动播种箱的槽轮机构和施水机构的凸轮 8 进行联动，排种器的槽轮转速和凸轮的转速成一定的比例，一方面带动播种箱的槽轮机构运转，在槽轮机构的运动下，种子从种箱进入 排种管，种子在排种管的导向作用下顺管排下；另一方面通过 7 链传动，将动力传递给凸轮机构 8，凸轮机构旋转凸轮轮齿推动推杆 9，推杆 9 运动后顶推水阀 10 的推杆，水阀 10 被打开，水从进水口进入后，在水阀打开的情况下，通过水阀从进水口流至出水管，水在出水管的导向作用下顺管而下，出水管内部压力增大，出水管管口的水阀被打开，水即可排入穴中，与此同时，在出水管口联动装置的作用下，排种管口同时打开，这样水和种子一起同时被排入到土穴中，一次工作过程 完成 。 2 机具主要部件结构设计与参数 2 1 主要部件结构设计 2.1.1 水阀 部件设计（名称待定 用于 计算、 保证穴距 施水量见资料 4） 1棘 轮 2 推杆 3水阀推杆 4水阀 工作原理： 工作时 地轮带动 一系列的 传动 部件 ， 将动力传递给凸轮机构，凸轮机构逆时针旋转，凸轮轮齿推动推杆，推杆向左运动后顶水阀的推杆打开阀门，水便通过阀流入排水管中。 2.1.2 松土开沟器的设计 (由施水深度定松土深度 比原沟深 40mm 见资料 1，水泵参数、分水器设计参见资料 1、 2， ) 1 护种板 2 犁臂 ； 3 锄草板 ； 4 施肥器； 5.松 土器； 6.开沟器 nts为避开地表杂物对开沟器阻碍，减少阻力 （ 少盖点土， 以满足播深要求，种子好发芽 ,松土较深，比普通铲稍窄，中后部比前部稍高，用于开种沟 ） 2 2 水泵参数的确定 因水箱位置较低，采用水泵供水可保证施水的均匀性，施水量不受水箱内水位变化的影响。水泵动力来自拖拉机的动力输出皮带轮；水泵流量应满足最大灌水量要求，流量计算可由下式确定： Q2 vQmax10 4 式中： 2Q 水泵额定流量， hm 13. v 拖拉机作业时前进速度， m 1h 。 水泵的吸程由当地水源情况确定。在满足流量、吸 程 的条件下，可得到相应的水泵扬程。在（）施水小麦沟播机上使用的水泵为型离心泵，参数为：口径mm（ .寸）；吸程 m 扬程 hm 13. ；转速 r min；功率 。 2 3 分水器设计 各行施水管施水量应均匀一致。来自水箱的水经水泵送至分水器，经分水器进行分配后，再由施水管灌入各自的种沟内。分水器由进水管、稳压室及施水管组成。进水管直径可参考水泵出水管直径来确定；稳压室的外观为圆柱壮，直径可取进水管 直径的 1.5 2 倍，稳压室的长度不大于其直径的 2 3 倍，具体长度视施水管数量而定，在结构允许的条件下尽可能短些，这样可以使温压室内始终保持较大的充满度，从而保证各施水管的施水均匀性。分水器结构见图 2 4 主要技术参数 2B -3 型开沟间歇施水坐水播种机主要技术参数见表 1。 表 1 主要技术参数 Table 1 Technology parameters of irrigating-sowing machine 外形尺寸 / 1800 1100 水箱尺寸 / 0000 0000 灌水量 /g/穴 200 地轮 / 380 （长宽高） 1000 （长宽高） 0000 （ 直径 宽） 70 总体质量 / 000 播深 / 25 40 重箱容积 /L 0 覆土器 式 配套动力 /kw 35.3 排种量 /粒 .穴 0 0 运输间隙 / 000 开沟器 式 挂接方式 三点后悬挂 行距 / 58 80 作业行数 3 仿 形 机构 平行四杆 工作幅宽 1300 1500 穴距 / 000 作业速度 / .h 0.0 0.0 nts3 田间试验 3.1 试验条件 机具名称和型号： 2B -3 型 开沟间歇施水坐水播种机样机，由西北农林科技大学试制，牵引动力为 上海 50 型（ 36.7kw）四轮拖拉机。 试验目的主要为了验证该机型在坚实度较大的地块进行穴灌穴播的可能性和有效性，因此， 穴灌量、施肥量、出苗率等文中未列入。 试验地点 选在陕西关中的杨凌区， “杨凌农业机械化新技术新机具试验示范园区” 保护性耕作 试验地 ， 粘 壤 土， 土壤 上层 100mm 内平均含水率为 7.16，平均硬度 0.391kg/mm-2， 所用玉米种子经过清选但未分级 。试验方法按照GB6973-86.单粒（精密）播种机试验方法进行【】，对测试数据进行计算分析【】，汇总结果见表 2。 表 2 播种机试验测定表 Table 2 Test data of irrigating-sowing machine 拖拉机 1 档速度： 拖拉机 2 档速度： 3.2 试验结果分析 1） 设计粒距 300mm， 机组在速度 1 时， 试验 粒距平均 296.1mm，机组在速度 2 时， 平均粒距 317mm，变异率小于 4.1，合格率 93.1，重播指数小于 1.71，漏播指数小于 2.14 ，说明机具排种性能满足设计要求 ，粒距均匀性较好。 2） 每次施水的平均灌水量为 197g/次时，水沿沟流动量少，相邻水湿润区不相接，平均灌水量为 404g/次时，相邻水湿润区有相接现象，但种子下部水入渗深度明显较大 ， 说明机具 比穴播条灌机需水量要少， 比打穴灌水类机型需水量要大， 但可以满足茬地间歇施水播种的要求。 3） 种子离水湿润中心距平均为 17mm， 小于设计值 20mm， 合格率 94.7 。 播种深度 变异率 平均 11.7 ，试验数据均在设计播深值以内 ； 种水同穴率 99.7 ，基本 满足农艺要求 。 4 结论 1）实际灌水试验说明：该试验机型可以在茬地进行间歇施水坐水播种作业，克服了现有穴播穴灌机不能在 未耕茬地或少耕免耕粘壤土地穴灌坐水播种的 局限。 2）通过上述 试验结果分析 ，说明该机型设计合理，结构简单， 工作性能可靠，各项指标满足农艺要求。 3）试验机具虽然比穴播条灌机需水量要少，但比打穴灌水类机型需水量要大，这还有待进一步研究改进。 参 考 文 献 1 张振国 ，薛建华，王桂荣，等 .行走式节水灌溉技术应用效果的试验研究 J.农业工程学报 ， 1999，15（ 4）： 104-107. 2 朱瑞祥，张秀勤，薛少平，等 .对玉米施水硬茬播种的试验研究 J.西北农业大学学报， 2000， 28（ 3）：57-60. 3 林志 . ntsField performance test and design principle of 2BS-3 type ditching intermission water-application seeder Xueshaoping Yangyougang Liuyingchun Dangxiaoxuan Yangwei Chengteng (1.Machinery and Electricity engineering college,northwest science and technology university of agriculture and forestry, yangling shanxi 712100. 2. china agriculture university ,Beijing 100083 ) Abstract: For achieving the request of soil that arid and semi-arid region or stuble no-tillage, designing the 2BS-3 type ditching intermission water-application seeder. The article introduced the structure, working process and the key part of the seeder. Field test result of the machine showed that with average of 197g water every turns 。 Water flowed away very little along with ditches. The border of moist did not join, with average of 404 g water every turns. The border of moist had joined , but water under seeds sank much deeper obviously. The average distance between seeds and the center of wet soil of holes is 17 mm ,the pass rate of average grain space is 94.7%,with average of 1.78 grain per hole, the qualification rate exceeds 97.1%,the distance of average grain is 314mm, the variation rate is 4.1%, the pass rate of a