小麦播种机的设计【带SolidWorks三维】【6张CAD图纸+毕业论文+开题报告+答辩稿】

小麦播种机的设计

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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]。

    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]。

1.2国内外小麦播种机发展状况

1.2.1国外小麦播种机发展现状

    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。BHCXOM等单位曾列题解决小麦精密播种的技术问题，但三起三落。

    英国：1971~1974年进行了小麦精播机试验，Stanhey公司设计制造了PSD-80小麦精播机，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GS-23气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E1述，1980年英国、德国的小麦精播农艺实际上是窄行距(10.5cm)大播量(80kg / ha)的条播每株分蘖只有2个左右，欧洲、苏联的农学家至令仍坚持采用7.5cm、 10.5cm、15cm的窄行距条播农艺规范和25.8cm2的营养面积，因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/h[4]，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，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5~6m而美国、加拿大、俄罗斯等幅员辽阔的国家，不少机型已达l0～15m。 

    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sunflower、法国的Accord、澳大利亚的Napier600, IohnS-hearer、加拿大的MotrisM620等大型集排条播机，工作幅宽可达8~15m。目前，美国的John Deere、加拿大的flex-iCoil、 Masseyfergson谷物播种机已开始使用二阶分配式集排系统，工作幅宽已达 19.52m，大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。1.2.2国内小麦播种机发展现状

    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2BY-24压轮式谷物播种机、2BQ-6气吸式精密播种机等。由于种子质量、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(5.8-13.2kW)、中型((16.2-36.8 kW)和大型(40.4 kW以上)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.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。

    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6.67hm2的试验田里进行了小麦精少童机播试验，并获得了成功。在播量为45kg/hm2的试验田块取得了7620kg/hm2的产量，从此，这项技术被迅速推广。

   总 结

    通过这次毕业设计的学习，培养了综合运用所学知识的技能和解决技术问题的能力。进一步加深和拓宽大学期间所学的有关波束形成、信号处理和软件界面编程方面的知识，同时，我还学到许多新的知识，基本养成了严肃认真和求实创新的工作作风和工作态度。  

  首先，我认识到对于研究要摆正心态，稳重、耐心、细心的心态是取得研究成功的必要条件。任何研究成果的取得之前都会经过大量探索的过程，在探索过程中还会出现各种各样的问题，只有摆正心态，勇于面对困难，认真仔细分析问题，才可能走上成功之路。  

    其次，团队精神是科学研究必不可少的部分，一个人的力量是有限的，一个人的知识也不是全面的，只有大家集思广益，才能更好的解决问题。在临毕业时，得到了多位同学的帮助，在他们的热心帮助下，工作才得以顺利完成。最后，我觉得独立思考是一项非常重要的能力，只有不停地思索，才能发现问题，才能有所创新。正如孔夫子所说：学而不思则罔，思而不学则殆。如果光学习前人的研究，不知思考，停滞不前，那么人的思维就会堕落，自然就不能解决更多的新问题。在科学的大道上要勇于思考，勇于打破规律，用于解决问题。在毕业设计的工作中，学到的东西真的很多很多，在即将毕业之际，给我的大学生活画一个圆满的句号。

致 谢

     设计的顺利完成，首先要感谢我的指导老师贺小伟以及教导过我的各位老师。贺老师治学严谨，平易近人，在他的悉心指导中，我不仅学到了扎实的专业知识，也为以后的工作奠定了坚实的基础；他们严谨的治学态度，一丝不苟的工作作风和诲人不倦的育人精神让我受益菲浅。在设计的整个过程中，给予我精心的指导与帮助，为我们的设计付出了辛勤的劳动，倾注了大量时间和精力，在此向他们表示诚挚的敬意和衷心的感谢。 

     感谢塔里木大学所有曾经帮助过我的老师和同学，他们教授与帮助，使我获得了大量的知识，圆满完成了学业，在此我深深地表示敬意和由衷的感激之情。最后，我要感谢所有在论文撰写过程中给我以支持和帮助的老师、同学和朋友们。

                  参考文献

[1]  靳树中，陈绍文，陈利平，等.2BJM型小麦精密播种机试种情况与增产原因初析[J].内蒙古农业科技，1996(1):25-26.

[2]  张文静.播种密度与氮肥运筹对冬小麦产量和品质影响的研究[D]安徽:安徽农业大学作物栽培学与耕作学，2004.

[3]  张波屏.国内外小麦精密播种机技术纵横[J].农牧与食品机械.1992(4):37-40.

[4]  孙齐磊，孙立涛，张晓辉.浅析播种机械的现状与发展趋势[J].中国农机化，2002(5):51 -52.

[5]  程兴田.播种机械的现状及发展前景[J].粮食加工与食品机械.1999(6):1 -2.

[6]  唐庆海，赵庆城，马淑英.我国机械播种技术与播种机械发展概况与趋势[J].河北农业技术师范学院学报.1994，8(3):59-65.

[7]  中国农业机械化科学研究院.2BSJ-16小麦深施肥精少量播种机[J].万方科技成果库.序列号:9112004000069.

[8]  龙口市农机研究所.2BJP-6型小麦精密播种机[J].万方科技成果库.序列号:9371998001742.

[9]  王吉奎，付威.夹持式穴播轮种子室内种子运动分析田农业工程学报，2012，28 (11) :35-38.

[10]  贾铭钮.免耕播种机镇压装置的试验研究及计算机辅助设计[J].北京:中国农业大学工学院，2000.

[11]  陈学庚，卢勇涛.气吸滚筒式棉花精量穴播器排种性能试验[J]农业机械学报，2010，41 (8) :35-38

[12]  王吉奎，坎杂，曹卫彬.内侧充种式棉花穴播器的充种和清种机理[J]农业机械学报，2006，37 (6) :42-44.