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新型小麦联合播种机的设计【小麦播种机】【优秀农业用机械设备全套课程毕业设计含SW三维3D建模及6张CAD图纸+带任务书+开题报告+答辩ppt+23页加正文11700字】
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新型
小麦
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新型小麦联合播种机的设计【小麦播种机】【优秀农业用机械设备全套课程毕业设计含SW三维3D建模及6张CAD图纸+带任务书+开题报告+答辩ppt+23页加正文11700字】
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3Djm.stp
SW三维图.zip
任务书.doc
取种台.DWG
小设计.doc
开沟器支架.dwg
开沟器装配.dwg
开题报告 PPT.ppt
开题报告.doc
总装配.dwg
新型小麦联合播种机的设计【小麦播种机】.doc
橡胶刷.DWG
穴播器二维装配.DWG
答辩PPT.ppt
前 言
由于播种机播种质量的优劣直接影响到农作物的产量以及农产品的成本，因此研制高质量的播种机械是现代农业的迫切要求。尽管我国大部分地区早已实现播种机械化，但目前的播种机质量还不能满足高产的要求。现在大面积麦田普遍存在着植株疏密不匀，出苗参差不齐，单株个体之间性状也表现较大差异等问题，限制了小麦产量的进一步提高。生产实践证明，解决这一问题的关键在于实行均匀播种。本课题的目的是针对现有小麦播种机播种中存在缺苗断垄现象严重，存在疙瘩苗，设计制造了一种装配有窝眼式穴播器的小麦播种机一12行小麦网状播种机，该小麦播种机能够显著提高小麦播种的均匀性，达到了节种、增产的目的。
由于我国大部分地区小麦播种机都采用外槽轮排种器排种，因此本文分析了现有外槽轮小麦播种机播种存在的问题，提出了相应的改进设计方案。本文主要在排种器、开沟器、镇压轮等方面进行了相应的改进来提高播种均匀性。(1)对排种器分析后采用窝眼式穴播器。 (2)对目前圆盘开沟器存在的问题进行了分析，并进行了相应的改进。 (3)通过对现有镇压轮存在的问题进行了分析比较，确定了既能减小打滑率又能对行镇压的镇压轮方案，并通过受力分析确定了镇压轮的主要参数。
关键词：精量播种；小麦；施肥
目 录
1 绪论 1
1.1提高小麦播种均匀性的目的和意义 1
1.2国内外小麦播种机发展状况 1
1.3研究的内容和创新点 3
1.4 预期目标 3
1.5重点研究的关键问题及解决思路 3
1.6工作条件及解决方法 4
2 新型小麦播种机的可行性分析及整机结构设计 4
2.1新型小麦播种机整机设计原则 4
2.2 新型小麦播种机的经济社会效益指标 4
2.3 整机结构和工作原理 4
2.4 新型小麦播种机的主要技术参数 6
3 新型小麦播种机关键部件设计和试验研究 6
3.1机架的设计说明 6
3.2 排种器的选型与试验研究 7
4开沟器的设计 10
4.1开沟器的的种类 10
4.2开沟器的选择和设计 11
4.3 双圆盘开沟器沟底形状的描述与模拟 14
4.3 开沟器参数 15
5 镇压轮的设计 15
6 传动系统的设计 17
6.1 传动系统的整体结构 17
6.2链传动的运动分析 17
总 结 19
致 谢 20
参考文献 21
1 绪论
1.1提高小麦播种均匀性的目的和意义
研究本课题的目的是提高小麦的播种质量，降低播种成本，在提高小麦播种质量的基础上给小麦一个适合种植密度和土壤生长环境，保证小麦的健康成长。设计一个适合大型农场作业的中大型小麦播种机，来满足大型农场的作业强度，特别适合新和内蒙古这些拥有大量农耕地的省份。
提高麦田植株分布均匀度和群体整齐度(简称两度)是小麦高产栽培技术的重要内容，是实现高产指标的重要措施，“两度”情况如何也是衡量麦田产量高低的重要标志.但现在大面积麦田普遍存在着植株疏密不匀，出苗参差不齐，单株个体之间性状也表现较大差异等问题，限制了小麦产量的进一步提高。生产实践证明，解决这一问题的关键在于实行精密播种和均匀播种，这是提高“两度”实现高产的基础和前提。但现在小麦生产中使用的播种机达不到精密匀播要求，从而影响了这一技术的推广应用[1]。
- 内容简介：
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塔里木大学 毕业论文（设计）任务书 学院 机械化电气工程学院 班级 农机 16生姓名 张新 学号 8031212208 课题名称 新型小麦联合播种机的设计 起止时间 2015 年 10 月 1 日 2016 年 6 月 1 日（共 14 周） 指导教师 贺小伟 职称 讲师 课题内容 该课题主要完成对小麦施肥播种机的总体构造的设计。用 制图软件进行整体机构设计分析。设计分析后对各关键部件进行校核，使其满足工作要求。 拟定工作进度（以周为单位） 1 收集、查阅关于播种机的文献，对其结构有初步的了解，熟悉设计的程序，注意事项。 3 学习掌握 件，并进行可行性的分析，同时完成综述和英文翻译。 6 总体方案的拟订从而开始施肥播种机的优化设计，受力分析，不断改进和完善。 9 用 对部分部件进行校核分析。 12 毕业论文的整理和撰写，并对设计作最后的检查和必要的修改。 14 周 答辩 主要参考文献 1 靳树中，陈绍文，陈 利平，等 小麦精密播种机试种情况与增产原因初析 J1996(1):252 张文静 D安徽：安徽农业大学作物栽培学与耕作学， 2004. 3 张波屏 J1992(4):374 孙齐磊，孙立涛，张晓辉 J2002(5):515 程兴田 J1999(6):16 唐庆海，赵庆城，马淑英 J1994， 8(3):597 中国农业机械化科学研究院 麦深施肥精少量播种机 J序列号 :9112004000069. 8 龙口市农机研究所 小麦精密播种机 J序列号 :9371998001742. 任务下达人（签字） 年 月 日 任务接受人意见 任务接 受人签名 张新 2015 年 11 月 1 日 注： 1、此任务书由指导教师填写，任务下达人为指导教师。 2、此任务书须在学生毕业实践环节开始前一周下达给学生本人。 3、此任务书一式三份，一份留学院存档，一份学生本人留存，一份指导教师留存。 新型小麦播种机的设计 张新 贺小伟 ( 新疆 阿拉尔 843300） 摘要： 由于播种机播种质量的优劣直接影响到农作物的产量以及农产品的成本，因此研制高质量的播种机械是现代农业的迫切要求。尽管我国大部分地区早已实现播种机械化，但目前的播种机质量还不能满足高产的要求。现在大面积麦田普遍存在着植株疏密不匀，出苗参差不齐，单株个体之间性状也表现较大差异等问题，限制了小麦产量的进一步提高。生产实践证明，解决这一问题的关键在于实行均匀播种。本课题的目的是针对现有小麦播种机播种中存在缺苗断垄现 象严重，存在疙瘩苗，设计制造了一种装配有窝眼式穴播器的小麦播种机一 12 行小麦网状播种机，该小麦播种机能够显著提高小麦播种的均匀性，达到了节种、增产的目的。 关键词： 精量播种；小麦；施肥 中图分类号 :献标识码： A 0 引言 研究本课题的目的是提高小麦的播种质量，降低播种成本，在提高小麦播种质量的基础上给小麦一个适合种植密度和土壤生长环境，保证小麦的健康成长。设计一个适合大型农场作业的中大型小麦播种机，来满足大型农场的作业强度，特别适合新疆和内蒙古这些拥有大量农耕地的省份。 提高麦 田植株分布均匀度和群体整齐度(简称两度 )是小麦高产栽培技术的重要内容，是实现高产指标的重要措施，“两度”情况如何也是衡量麦田产量高低的重要标志 苗参差不齐，单株个体之间性状也表现较大差异等问题，限制了小麦产量的进一步提高。生产实践证明，解决这一问题的关键在于实行精密播种和均匀播种，这是提高“两度”实现高产的基础和前提。但现在小麦生产中使用的播种机达不到精密匀播要求，从而影响了这一技术的推广应用 1。 群体质量一方面受作物本身遗传特性的影响，同时也是栽培技术 和环境条件共同作用的结果。播量对小麦生长之所以能够产生影响是因为播种密度必然造成个体生长发育的差异，而个体的分菜数量、生长状况、成穗情况对群体结构、群体环境、产量和品质形成都有很大的影响。适宜的播种密度可以获得理想的群体结构，有利于作物正常生长发育，为优质高产奠定基础 2。 1 总体设计思路 避免现有播种机播种后出现严重的漏播和如土深度不到位的现象，保证播种均匀性和出苗率显著提高。在设计制造能够提高播种均匀性的相关装置时，尽量降低其成本。各项技术指标应达到国家颁布的谷物播种标准。保证整机结构稳定性 3。 计原理 作业时，小麦播种机通过三点悬挂挂接在20 马力的拖拉机上，播种机在拖拉机的牵引下工作，地轮的转动通过传动装置带动肥箱的中的排肥轴转动，排肥螺旋转动时将肥料推入出料口，肥料掉进开沟器，开沟器采用双圆盘开沟器开沟同 时施肥。在双圆盘上设计安装一刮土装置，以防粘土。在播种过程中，穴播器的腰盘转动过程中，取种器将进入种腔的小麦种子甩到鸭嘴中，鸭嘴通过破土定穴将种子排刀适合的土层。镇压器转动时将图层压实，覆土板将土覆盖均匀，完成播种工作。 计总体结构 新型小麦播种机的整体结构示意图，如图1 所示。新 型小麦播种机由地轮、链轮链条支架、 三点悬挂、肥箱、种箱、镇压轮、覆土板、穴播器、开沟器等组成。 为了防止打滑，保证动力输出，在地轮一周装有长方形铁片，使播种机在行进的过程中增加整体的抓地力，保证拨肥螺旋有稳定的转速，使得播肥能够均匀。 作业时，小麦播种机通过三点悬挂挂接在20 马力的拖拉机上，播种机在拖拉机的牵引下工作，地轮的转动通过传动装置带动肥箱的中的排肥轴转动，排肥螺旋转动时将肥料推入出料口，肥料掉进开沟器，开沟器采用双圆盘开沟器开沟同 时施肥。在双圆盘上设计安装一刮土装置，以防粘土。在播 种过程中，穴播器的腰盘转动过程中，取种器将进入种腔的小麦种子甩到鸭嘴中，鸭嘴通过破土定穴将种子排刀适合的土层。镇压器转动时将图层压实，覆土板将土覆盖均匀，完成播种工作。 图 1 新型小麦播种机的整体结构示意图 9 2 关键部件的设计 架的设计 机架是机体重要的组成部分和支撑部分，机架配合各部件与拖拉机相连，承受拖拉机施加 的拉力，完成移动。其只要是与钢材焊接而成。 播器的设计 穴播器工作时，种子在穴播器内随着腰带转动，在前进过程中利用种子的重力和惯性，通过取种器拾取种子，达到精量播种的目的。取种器进入种子群，种子进入充种腔；取种器经过橡胶刷时，多余的种子被清掉，毛刷的末端和充种腔形成很小的空间，只容下一排种子，此时种子在充种腔内排成整齐的一队；底盘上方的拨齿拨动取种器的拨杆，拨杆的转动，离开拨杆后完成取种工作，橡胶刷挡在定种孔不让接下来的种子进入；取种器继续运动，当取种器运动到滚筒上方时多余种子滑落，通过定种孔的种子 大部分己经进入到携种腔不会滑落；当取种器经过最高点，开始往低处运动时，种子从携种腔的投种孔进入到鸭嘴成穴器等待排出。 种器的设计 取种器是机械式精量小麦穴播器实现小麦精密播种的核心部件，其工作性能的好坏直接影响播种质量和出苗率。新型取种器由并排排列的充种腔和携种腔构成。充种腔和携种腔之间通过定种板隔开，取种器的底端截面是 种器的底端位于携种腔一侧。定种板的后端下部开有定种孔，用于精量取种。取种器的 O 型槽的尺寸为：长 2 设小麦种粒的平均体积为 么 O 型槽在充满的状态下能容下 5 6 粒小麦种。 图 3取种器结构示意图 种过程分析 取种器的整个取种过程分为 3 个阶段，取种器进入种子群充种腔开始充种、毛刷刮种，目标种子侧充到携种腔。 充种范围： 小麦种是散粒体，穴播轮工作时种子在种子室内圈的带动下聚集在充种区，假设此时种子群面为平面，种子在种子室内的形态如图 3示 10。图 3，圆 O 为种子室，直线 种子面， 种子室中点 O 为原点建立直角 坐标系，种子室的半径为 r，则直线 方程为 t a n c o （ 2中， h 为种子深度；为种子室半径， 为种子面与水平面的夹角。 圆 O 的方程为 （ 2 其中， 为方程角度参数， (O)。 直线 圆 0 的交点 A、 B 的坐标分别为 )AA 、 )BB ， h a r c s ， h s 。 其中， A、 B 分别为 A,B 两点对应的 角。 图 3充种范围示意图 充种速度 ： 取种器随着穴播器的滚动而转动，种子室内的种子在滚筒带动下，呈半月型环流群。在重力、离心力和种子间推挤力联合作用下，充种腔中的种子大部分由径向进入，小部分种子由轴向进入。种子进入充种腔的方式有两种：取种器经过种子群时，种子在重力、离心力和种子群力的作用下填补空间的形式进入；种子从最高点沿种子面下落到 种子室底面后，以一定的速度直接进入。呈环流群状态的种子从最高点滑落时的角速度 ，离心力 p = 0，重力 下落种子的冲击力 F i 及环流中种子的动能联合作用下以填补空间原理给充种腔充种。由径向进入充种腔的种子速度为 g hx )(2 （ 2 式中 种子在环流中被拖带的高度； F b 一种间摩擦力； s 一种子在种堆上的滑移长度； 冲力的作用时间； t 一种子充 入时间； g 一重力加速度； m 一种子质量； 从环流群最高点沿滚筒端部间隙落下的种子在种子室底部发生种子之间推挤碰撞，部分种子可轴向进入充种腔。 沟器的设计 圆盘开沟器结构 图 2圆盘开沟器结构示意图 圆盘开沟器 双圆盘开沟器有两个相互倾斜对称安装形成夹角的平面圆盘。两个圆盘的交点在圆盘前沿下方的 m 处，工作时在土壤反力的作用下各自绕自己的轴线旋转。圆 盘滚转时两个平面将土壤向两侧推挤而形成的种沟。导种板将肥料导入沟底。它的特点是类似于滑刀切削入土，能切断土中残根，对土壤的适应能力较强，工作可靠。 双圆盘开沟器在播种作业时 m 点的位置一般取在地面稍上方，它的开沟宽度 b 在图中为 点间的距离。设圆盘的直径为 D，则沟底的宽度 b 为： b= 2 2 (1 s i n )2 （ 2 ( 1 s i n ) s i （ 2 图 4圆盘开沟器的开沟宽度 如图 4示，两个圆盘各开出一条凹沟，而在两凹沟之间形成一个凹埂。在开沟宽度不大时，此凹埂对播种深度的影响可忽略不计；但在开沟宽度比较大时，凸埂将影响种子在沟内的横 向分布，因此 m 点的位置，即 角的大小应合理选择，一般的双圆盘开沟器，角为 12 度到 16 度， 角约为 12 度， D 为 350mm，b 为 3 总结 本 课题 要在排种器、开沟器、镇压轮等方面进行了相应的改进来提高播种均匀性。 (1)对排种器分析后采用窝眼式穴播器。 (2)对目前圆盘开沟器存在的问题进行了分析，并进行了相应的改进。 (3)通过对现有镇压 轮存在的问题进行了分析比较，确定了既能减小打滑率又能对行镇压的镇压轮方案，并通过受力分析确定了镇压轮的主要参数。 参考文献 1 靳树中，陈绍文，陈利平，等 小麦精密播种机试种情况与增产原因初析 J1996(1):252 张文静 D安徽 :安徽农业大学作物栽培学与耕作学， 2004. 3 张波屏 J1992(4):37 新型小麦播种机的设计 姓名： 张新 专业班级： 农机 16指导教师：贺小伟 目录 研究的目的和意义 研究本课题的目的是提高小麦的播种质量，降低播种成本，在提高小麦播种质量的基础上给小麦一个适合种植密度和土壤生长环境，保证小麦的健康成长。设计一个适合大型农场作业的中大型小麦播种机，来满足大型农场的作业强度，特别适合新疆和内蒙古这些拥有大量农耕地的省份。 国内外研究现状 国外研究概况： 麦类作物精密播种是一个世界性难题 3。上世纪60 70年代，苏联、英国、德国等欧洲发达国家曾先后起步试验研究小麦等精密播种技术。苏联 :1960 1975年国家曾高悬重赏 (1万卢布 )解决小麦 (黑麦等 )精密播种问题。 三起三落。 英国 :1971 由于结构笨重 、 通过性能差 、 种子破碎率大等一系列缺点 ， 只生产了 20台样机便停产了 。 80年代至今 ， 英国再没有新精播机出现 。 国内外研究现状 国内研究概况 中国农业机械化科学研究院的成果 ，研究的 2实现小麦精少量均匀播种 。 该机一次进地完成开沟 ， 深施肥 、 精少量均匀播种 、覆土 、 平地等作业 。 采用地抡屋脊调节开沟器深度 ， 采用地轮无级调节开沟器深度 ， 传动可靠 ， 调整方便 。 可行性分析 在前人的基础上进行设计，国内外已经相继研究出不同的播种施肥机。根据假想的工作条件对联合播种机进行设计，并对部分部件进行校核，可以满足施肥和播种的工作要求。预计联合播种机能一次性完成开沟，深施肥，播种，镇压，覆土的工作，并能有效避免作物残茬造成播种机的堵塞。此外还能提高化肥的利用率，保护环境。 设计内容及设计思路 （ 1） 先阅读资料并利用软件绘制出新型小麦联合播种机的大体形状。 （ 2） 确定各部件的材料，参数 ， 传动关系。 （ 3） 模拟播种机在不同的工作环境和情况对设计的机械进行改进，参数优化。 毕业设计工作进度安排 第 1周 周： 收集、查阅关于播种机的文献，对其结构有初步的了解，熟悉设计的程序，注意事项。 第 3周 周： 学习掌握 进行可行性的分析，同时完成综述和英文翻译。 第 6周 周： 总体方案的拟订从而开始联合播种机的优化设计，受力分析，不断改进和完善。 第 9周 0周： 用 对部分部件进行校核分析。 第 11周 2周： 整理资料准备答辩 塔里木大学 毕业论文（设计）开题报告 课题名称 ： 新 型小麦播种机的设 计 学生姓名 ： 张新 学 号 ： 8031212208 所属 学院 ： 机械电气化工程学院 专 业 ： 农业机械化及 自动化 班 级 ： 农机 16 指导教师 ： 贺小伟 起止时间 ： 2015 年 3 月 6 月 机械电气化工程学院教务办 制 填 表 说 明 一 、学生撰写开题报告应包含的内容： 1、本课题来源及研究的目的和意义； 2、本课题所涉及的问题在国内（外）研究现状及分析； 3、对课题所涉及的任务要求及实现预期目标的可行性分析； 4、本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路； 5、完成本课题所必须的工作条件及解决的办法； 6、完成本课题的工作方案及进度计划； 7、主要参考文献（不少于 7 篇）。 二、本报告必须由承担毕业论文（设计）课题任务的学生在接到“毕业论文（设计）任务书”的两周内独立撰写完成，并交指导教师审阅。 三、 开题报告要求手写体， 字数在 3000 字以上，由学生在本报告册内填写，页面不够可自行添加 张。 四、 每个毕业论文（设计）课题 须提交开题 报告一式三份，一份学生本人留存，一份指导教师存阅，一份学生所在学院存档，备检备查。 开题报告正文 一、 课题 来源及 研究的目的和 意义 提高麦田植株分布均匀度和群体整齐度 (简称两度 )是小麦高产栽培技术的重要内容，是实现高产指标的重要措施，“两度”情况如何也是衡量麦田产量高低的重要标志 苗参差不齐，单株个体之间性状也表现较大差异等问题，限制了小麦产量的进一步提高。生产 实践证明，解决这一问题的关键在于实行精密播种和均匀播种，这是提高“两度”实现高产的基础和前提。但现在小麦生产中使用的播种机达不到精密匀播要求，从而影响了这一技术的推广应用 1。 研究本课题的目的是提高小麦的播种质量，降低播种成本，在提高小麦播种质量的基础上给小麦一个适合种植密度和土壤生长环境，保证小麦的健康成长。设计一个适合大型农场作业的中大型小麦播种机，来满足大型农场的作业强度，特别适合新疆和内蒙古这些拥有大量农耕地的省份 2。 二、 国内外研究概况 国 外研究概况 ： 麦类作物精密播种是一个世界性难题 3。 上世纪 60 70 年代，苏联、英国、德国等欧洲发达国家曾先后起步试验研究小麦等精密播种技术。苏联 :1960 1975 年国家曾高悬重赏 (1 万卢布 )解决小麦 (黑麦等 )精密播种问题。 单位曾列题解决小麦精密播种的技术问题，但三起三落 4。 英国 :1971进行了小麦精播机试验， 司设计制造了 麦精播机，由于结构笨重、通过性能差、种子破碎率大等一系列缺点，只生产了 20 台样机便停产了。 80 年代至今，英国再没有新精播机出现 5。 德国约与英国同时，制造了 吸式小麦精播机试验样机，没有进行批童生产。据苏联小麦精播机研究者 ， 1980 年英国、德国的小麦精播农艺实际上是窄行距 (播量 (80 条播每株分蘖只有 2 个左右，欧洲、苏联的农学家至令仍坚持采用 15窄行距条播农艺规范和 而没有可能实现真正的小麦精少量播种。 国内研究概况： 我国从 70 年代末开始精密播种机的开发和研究 6，至今还没有得到普遍应用，其中主要原因是没有适用的排种器、种子的质量不能保证等。 我国的排种器型式主要也是气力式和机械式两人类，其它还有磁力式和振动式等。近几年来，随着国外不同类型精密播种机的相继引进，我国对精密播种机的研制上不断出现新的高潮，新式播种机和不同型式的排种器也不断出现，如吉林工业大学李成华搏士后研制成功的倾斜圆盘勺式排种器等都是比较新颖的精密播种机。 中国农业机械化科学研究院的成果，研究的 2麦深施肥精少量播种机关键是研究了小麦控制室密齿型排种器，实现小麦精少量均匀播种。该机一次进地完成开沟，深施肥、精少量均匀播种、覆土、平地等作业。采用地抡屋脊调节开沟 器深度，采用地轮无级调节开沟器深度，传动可靠，调整方便 7。 龙口市农机研究所的成果，研究的 2小麦精密播种机，采用龙口市农机研究所最新研制的“水平圆盘圆形孔式排种器”与双圆盘开沟器的最佳组合，既提高了排种的均匀性，又提高了生产环境尤其是秸秆还田后的小麦播种的适应性，提高播种质量，满足小麦精播的农艺要求。其主要技术指标播种均匀性变异系数 35%,具有结构简单，播种均匀性高，排种盘圆形型孔的加工精度易于保证，生产成本低易于推广等优点 8。 三、 本 课题所涉及的任务要求及实现预期目标的可行性分析 1 任务要求 ： (1)分析现有小麦播种机存在的问题，提出本次小麦播种机的改进方案和整机结构方案。现有小麦播种机普遍存在缺苗断垄和疙瘩苗现象严重，因此需要从排种器、镇压轮、开沟器等方面进行改进设计。 (2)对穴播器器结构、参数和性能进行研究改进，设计一个适合小麦播种的穴播器。 (3)为防止缺苗断垄现象，镇压轮作为排种器的传动轮起到了重要的作用，对镇压轮进行改进不仅可以减少打滑率，而且可以镇压种行，提高出苗率。 (4)得出主要结论和提出存在的 问题。 2 预期目标 ： (1)研究制造出能够提高播种均匀性的小麦播种机样机。 (2)播种均匀性变异系数在现有水平上有显著提高，能达到国内领先水平，机具性能指标优于农业部关于“农作物节种种植机械化实施要点”中的性能要求 :小麦播种机在播量为 150 240 kg/条件下，各项指标满的指标：各行排量一致性变异系数 6%以下；总排量稳定性变异系数 断条效率 种子破损率 种均匀性变异系数 60%（按 5 厘米分段） 40%（按 10 厘米分段）。 3 可行性分析 ： 在前人的基础上 进行设计，国内外已经相继研究出不同的播种施肥机。根据假想的工作条件对 联合 播种机进行设计，并对部分部件进行校核，可以满足施肥和播种的工作要求。预计 联合 播种机能一次性完成开沟，深施肥，播种，镇压，覆土的工作 ，并能有效避免作物残茬造成播种机的堵塞。此外还能提高化肥的利用率，保护环境。 四、 本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路 (1)避免现有播种机播种后出现严重的漏播和如土深度不到位的现象，保证播种均匀性和出苗率显著提高。 (2)在设计制造能够提高播种均匀性的相关装置时，尽量降低其成本。 (3)各项技术指标应达到国家颁布的谷物播种标准。 (4)保证整机结构稳定性。 五、 完成本课题所必须的工作条件及解决的办法 1 实验设计（研究材料、方法和手段） 先阅读资料并利用软件绘制出 新型小麦联合 播种机的大体形状。 确定各部件的材料，参数，传动关系。 模拟播种机在不同的工作环境和情况对设计的机械进行改进，参数优 化。 六 、 完成本课题的工作方案及进度计划 1 收集、查阅关于播种机的文献，对其结构有初步的了解，熟悉设计的程序，注意事项。 3 学习掌握 件，并进行可行性的分析，同时完成综述和英文翻译。 6 总体方案的拟订从而开始 联合 播种机的优化设计，受力分析，不断改进和完善。 9 用 行具体设计，并对部分部件进行校核分析。 12 毕业论文的整理和撰写，并对设计作最后的检查和必要的修改。 14 周 答辩 七、 参考文献 1 靳树中，陈绍文，陈利平，等 小麦精密播种机试种情况与增产原因初析j1996(1)： 252 张文静 D安徽：安徽农业大学作物栽培学与耕作学， 2004. 3 张波屏 J1992(4)： 374 孙齐磊，孙立涛，张晓辉 J002(5)： 515 程兴田 J1999(6)： 16 唐庆海，赵庆城，马淑英 展概况与趋势 J1994， 8(3)： 597 中国农业机械化科学研究院 麦深施肥精少量 播种机 J序列号： 9112004000069. 8 龙口市农机研究所 小麦精密播种机 J序列号：9371998001742. 学生签名 年 月 日 指导教师审阅意见 指导教师签名 年 月 日 新型小麦联合播种机的设计 学生姓名 张新 学 号 8031212208 所属学院 机械电气化工程学院 专 业 农业机械化及其自动化 班 级 16 指导老师 贺小伟 日 期 塔里木大学机械电气化工程学院制 16 届毕业设计 前 言 由于播种机播种质量的优劣直接影响 到农作物的产量以及农产品的成本，因此研制高质量的播种机械是现代农业的迫切要求。尽管我国大部分地区早已实现播种机械化，但目前的播种机质量还不能满足高产的要求。现在大面积麦田普遍存在着植株疏密不匀，出苗参差不齐，单株个体之间性状也表现较大差异等问题，限制了小麦产量的进一步提高。生产实践证明，解决这一问题的关键在于实行均匀播种。本课题的目的是针对现有小麦播种机播种中存在缺苗断垄现象严重，存在疙瘩苗，设计制造了一种装配有窝眼式穴播器的小麦播种机一 12行小麦网状播种机，该小麦播种机能够显著提高小麦播种的均匀性，达到了 节种、增产的目的。 由于我国大部分地区小麦播种机都采用外槽轮排种器排种，因此本文分析了现有外槽轮小麦播种机播种存在的问题，提出了相应的改进设计方案。本文主要在排种器、开沟器、镇压轮等方面进行了相应的改进来提高播种均匀性。 (1)对排种器分析后采用窝眼式穴播器。 (2)对目前圆盘开沟器存在的问题进行了分析，并进行了相应的改进。 (3)通过对现有镇压轮存在的问题进行了分析比较，确定了既能减小打滑率又能对行镇压的镇压轮方案，并通过受力分析确定了镇压轮的主要参数。 关键词 ： 精量播种；小麦；施肥 目 录 1 绪论 . 1 . 1 . 1 . 3 期目标 . 3 . 3 . 4 2 新型小 麦播种机的可行性分析及整机结构设计 . 4 . 4 型小麦播种机的经济社会效益指标 . 4 机结构和工作原理 . 4 型小麦播种机的主要技术参数 . 6 3 新型小麦播种机关键部件设计和试验研究 . 6 . 6 种器的选型与试验研究 . 7 4开沟器的设计 . 10 . 10 . 11 圆盘开沟器沟底形状的描述与模拟 . 14 沟器参数 . 15 5 镇压轮的设计 . 15 6 传动系统的设计 . 17 动系统的整体结构 . 17 . 17 总 结 . 19 致 谢 . 20 参考文献 . 21 塔里木大学毕业设计 1 1 绪论 研究本课题的目的是提高小麦的播种质量，降低播种成本，在提高小麦播种质量的基础上给小麦一个适合种植密度和土壤生长环境，保证小麦的健康成长。设计一个适合大型农场作业的中大型小麦播种机，来满足大型农场的作业强度，特别适合新疆和内蒙古这些拥有大量农耕地的省份。 提高麦田植株分布均匀度和群体整齐度 (简称两度 )是小麦高产栽培技术的重要内容，是实现高产指标的重要措施，“两度”情况如何也是衡量麦田产量高低的重要标志 苗参差不齐，单株个体之间性状也表现较大差异等问题，限 制了小麦产量的进一步提高。生产实践证明，解决这一问题的关键在于实行精密播种和均匀播种，这是提高“两度”实现高产的基础和前提。但现在小麦生产中使用的播种机达不到精密匀播要求，从而影响了这一技术的推广应用 1。 群体质量一方面受作物本身遗传特性的影响，同时也是栽培技术和环境条件共同作用的结果。播量对小麦生长之所以能够产生影响是因为播种密度必然造成个体生长发育的差异，而个体的分菜数量、生长状况、成穗情况对群体结构、群体环境、产量和品质形成都有很大的影响。适宜的播种密度可以获得理想的群体结构，有利于作物正 常生长发育，为优质高产奠定基础 2。 麦类作物精密播种是一个世界性难题 3。上世纪 60 70 年代，苏联、英国、德国等欧洲发达 国家曾先后起步试验研究小麦等精密播种技术。苏联： 1960 1975年国家曾高悬重赏 (1万卢布 )解决小麦 (黑麦等 )精密播种问题。 三起三落。 英国： 19711974 年进行了小麦精播机试验， 司设计制造了 麦精播机，由于结构 笨重、通过性能差、种子破碎率大等一系列缺点，只生产了 20 台样机便停产了。 80 年代至今，英国再没有新精播机出现。 德国约与英国同时，制造了 吸式小麦精播机试验样机，没有进行批量生产。据苏联小麦精播机研究者 1980年英国、德国的小麦精播农艺实际上是窄行距 (播量 (80 条播每株分蘖只有 2个左右，欧洲、苏联的农学家至令仍坚持采用 15而没有可能实现真正的小麦精少量播种。 近几年，国外在发展播种机时所遵循的原则是不断更新工作原理，尽量完善其结构，使其具备良好的工作性能，以提高播种质量，并注重提高播种机具的通用性和适应性，例如配备多种排种部件以适应不同作物种子的要求：采用不同的开沟器和镇压轮以适应不同的土坡条件，运用变速装里加大播量与施肥量的调节范围；增加播种机的系列型号，以适应与不同功率的拖拉机配套；通过提高作业速度或加大工作幅宽来提高工作效率，目前国外谷物播种机的最高工作速度已达到 15km/h，个别机型甚至达 20km/h4，己达到驾驶员所能忍受的极限速度。由于播种 速度的提高不是无限制的，塔里木大学毕业设计 2 速度过高将导致播种质量的恶化。目前西欧谷物播种机的工作幅宽一般在 56m 而美国、加拿大、俄罗斯等幅员辽阔的国家，不少机型已达 15m。 80年代，美国、澳大利亚、加拿大、法国等国家开始研制并广泛使用气力式精密播种机械，其中气流一阶分配式集排排种系统大重应用在谷物条播机上，例如美国的 国的 大利亚的 拿大的 作幅宽可达 815m。目前，美国的 拿大的 物播种机已开始使用二阶分配式集排系统，工作幅宽已达 大提高了播种作业的各行一致性和生产效率。机械式精密排种器播种小粒距作物在国外研究较少，近几年也没有相应的文章发表 5。 目前国外的精密播种机已达到相当完善的程度。在精密播种机上除了设有完善的整地、扭土、镇压及施肥、撒农药装置外其排种装置多采用新的工作原理，包括各种气力式排种原理与机械式排种原理，以保证单粒精密播种。欧美国家地广人稀的特点决定了对排种器的漏播、重播及 种子破损问题在实际作业中要求相对宽松，日本岛国人口众多与国土面积狭小的矛盾又不适合播种中耕作物，同时，欧美及日本都是机械化程度较高的国家。因此，国内外对精密排种器的研究方向各有特点。我国从 70 年代便开始研制精密播种机械 6。其较早的代表机型主要有 2轮式谷物播种机、 2于种子质量、整地条件、机器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机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。精密播种机依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；依配套动力分为小型 (中型 ( 大型 (40.4 精密播种机；依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、带夹式等型式精密播种机。精密播种受高速作业的影响很大 般作业速度在 4-8 km/株距 合格率达 80%以上；而作业速度提高到 11km/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。 在条件适宜的地区积极推广小麦精播技术是农业部近几年开展的“节本增效工程”中的一个重要内容。我国小麦种植面积很大，随着人们对精少量播种技术认识的加深，市场对机具的需求也会加大。以小麦为主的机械精少量播种技术，是一项新开发成功并迅速得到推广的农机化新技术。谈起这项技术的来源，要追溯到 70年代末，当时，山东农学院教授于松烈等人通过科学研究与试验，提出了“冬小麦精播高产载培技术 ” 7，基本内容是 :在地力较高、土城水肥条件好的地块，小麦亩播量可减少 1/21 1/6，但由于人们传统观念的约束，再加上没有先进适宜的播种机具，一直未能得到大面积推广。 1984 年，山东省诸城县农机局在 获得了成功。在播量为 45kg/620kg/此，这项技术被迅速推广。 我国从 70年代末开始精密播种机的开发和研究，至今还没有得到普遍应用，其中主要原因是没有适用的排种器、种子的质量不能保证等。我国的排种器型式主要 也是气力式和机械式两人类，其塔里木大学毕业设计 3 它还有磁力式和振动式等。近几年来，随着国外不同类型精密播种机的相继引进，我国对精密播种机的研制上不断出现新的高潮，新式播种机和不同型式的排种器也不断出现，如吉林工业大学李成华搏士后研制成功的倾斜圆盘勺式排种器等都是比较新颖的精密播种机 8。 中国农业机械化科学研究院的成果，研究的 2麦深施肥精少量播种机关键是研究了小麦控制室密齿型排种器，实现小麦精少量均匀播种。该机一次进地完成开沟，深施肥、精少量均匀播种、覆土、平地等作业。采用地抡屋脊调节开沟器深度，采用地 轮无级调节开沟器深度，传动可靠，调整方便。 龙口市农机研究所的成果，研究的 2用龙口市农机研究所最新研制的“水平圆盘圆形孔式排种器”与双圆盘开沟器的最佳组合，既提高了排种的均匀性，又提高了生产环境尤其是秸秆还田后的小麦播种的适应性，提高播种质量，满足小麦精播的农艺要求。其主要技术指标播种均匀性变异系数 1时，即 v p 0，即端点 运动轨迹是短摆线。 塔里木大学毕业设计 14 圆盘开沟器沟底形状的描述与模拟 底形 状数学方程的建立及模拟 图 4参数分析 如图 4示，圆盘开沟器的两圆盘各开出一条凹沟，在两凹沟之间形成一个凸起。凸起随着开沟宽度的增大而增高，凸起的高低将直接影响到沟底的平整性，从而影响到播种的一致性。因此要选择合适的开沟宽度。本部分程序通过数据输入模块接收数据，选择各参数值，并将其传给数据处理模块。在处理模块中，各参数被传递给所建立的数学公式进行计算，并根据公式的计算结果描绘出其相应的沟底形状。 (1)开沟宽度 b b= /2) (4(1)/2 (4将公式 （ 4入公式（ 4理得： b=D(1) /2) (4式中： D 圆盘直径， 圆盘聚点与水平直径的夹角， 两圆盘间的夹角 (2)沟底凸起 h 设： h= H 其中， H 耕深， 土壤的崩塌系数（ 1 ）。 在土壤不坍塌的理想状态下，因为聚点位于土层以上，所以沟底突起高度 h= H。实际上，在接近聚点处。两圆盘刃口间的夹缝较小，在圆盘 转动的带动下，形不成凸起。只有在接近沟底的部位，凸起才形成。凸起的高低随土壤的干湿状况、质地粒级、粘结性等物理特性的不同而不同。在一定的圆盘转速下，土壤越干、粒级越大、粘结性越差， 越小，形成的凸起也就越小。通过查阅农机手册可确定不同作物所需的耕深 ;通过编程，设定土壤的不同物理性状，由计算机进行分析、模拟确定系数俘，从而计算出凸起高度，为后续的刮土板设计及阻力、功耗计算提供依据。动态模拟结果塔里木大学毕业设计 15 如图 4 图 4构形 结果 沟器参数 1）圆盘直径： D 减小圆盘直径 D，开沟宽度减小，从而沟底的凸起高度随之降低，使得沟底平整 ;圆盘前面的漏土量减少，播种质量得到改善；同时使得机具结构紧凑，减少各行间的垄土干扰。 传统的开沟器一般直径 D 350 进后一般可减小到 D 300 （ 2）两圆盘夹角： 张角 越大，开沟宽度越大，沟底凸起越高。在窄行距播种机上，增大张角（ ），同时增大圆盘直径和提高聚点位置，可使得沟底的凸起高度很大，从而形成两条种沟，使得每个开沟器可同时播种两行。 一般 角约为 12度 16度。 （ 3）聚点： m 聚点 表示 （如图 4增大 (降低聚点 从而可降低凸起高度，减小开沟宽度。但 一般要求位于土层以上，以便顺利将土层切开；又不导致土壤从聚点上方涌入两圆盘之间，造成圆盘夹土和开沟器堵土，并加快轴承磨损。 一般 约为 15度 30度。 5 镇压轮的设计 秸秆粉碎 还田地播种小麦出苗晚、出苗率低、苗期作物生长状况不好。其中一个很重要的原因是播种质量比较差，而影响播种质量因素主要有地表状况、开沟器的工作状况、搜土镇压状况等。若能因地制宜选用合适的开沟器、镇压轮，就能为作物营造良好的生长条件，改善秸秆粉碎还田地苗期作物的生长，发挥秸秆粉碎还田保水、保土等优势，提高作物产量。 在播种机土坡工作部件中，镇压轮是一个重要部件。镇压的主要作用是进一步压碎土块，沉实塔里木大学毕业设计 16 土壤，促使土壤下层水分上升 (俗称提墒 )；同时还可以使种子和土壤进一步密接，有利于早出苗，育壮苗。播后镇压的时间 和工具，视土壤水分而定。一般应随播随压。但土坡过湿的麦田，应适当推迟镇压时间，以防板结，影响出苗。“选择或设计合适的镇压轮，可减少土城中的大空隙，减少水分蒸发，以使土壤保墒，可加强土城毛细管作用，使水分沿毛细管上升，起到“调水”和“保墒”的作用，可使种子与土坡紧密接触，有利于种子发芽和生长。 农学专家通过试验证明在镇压轮压实土坡的过程中，使种子与土坡有一定的紧密度，而使种子两侧土城较种子上方的土坡疏松有利于种子发芽，同时这种镇压方式还有压碎土块和平整地面的作用 行镇压，而小麦播种机因为行距小，所以经常采用整体镇压的镇压轮。 从以上我们可以看到小麦对行镇压轮制作工艺比较复杂，成本较高。为了使成本最低而且能够起到镇压种行、降低滑移率的效果，本文在由若干根钥管焊接而成的笼型镇压轮上对行安装橡胶胎，可以防止打滑并可以对行镇压种行，在两侧焊接抓地爪，用来防止镇压轮打滑。见图 5 5压器 当考虑地轮滑移时，播量的理论计算公式有为： )1( 5 式中： g/亩 ) g) 一地轮滑移率 (m) m) 行 ) 塔里木大学毕业设计 17 从上式可以看出，播量与滑移率有关，随滑移率的增大播童减小，可以知道滑移率影响播种均匀性。 6 传动系统的设计 动系统的整体结构 图 6传动系统的整体结构 传动系统在整个播种机中占有非常重要的地位，它是播种机动力传递的主要渠道和重要形式。传动系统性能的好坏将直接影响到播种机其它相关工作部件的性能，因此在设计播种机传动系统时应综合考虑各方面的要求和设计的可行性。 考虑到播种机的农艺要求较高、作业环境较恶劣和工作特点等因素，采用链传动作为传动系统工作方式。与带传动相比，链传动无弹性滑动和打滑现象，能较好的保持准确平均传动比 ，所需的张紧力较小，作用在传动轴上的压力也相对较小，可减少摩擦损失，且链传动结构紧凑，能在温度较高、有油污等恶
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