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黄豆播种机的结构设计
黄豆
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结构设计
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黑龙江工程学院本科生毕业设计附 录Seeder history and introductionhe first century B.C., China has good, this is to promote the use of the worlds earliest drill machine, today is still in the north of equal applications. 1636 in Greece first Taiwan machine made. In 1830, russians in livestock HuaLi more on LiBo machine made. 1860 years later, the countries such as Britain and started mass production work grain suitable drill. After the 20 th century have appeared traction and hanging drill machine, and the use of grain strength of the machine. 50 s development precision machine. China from the 1950 s to introduce grain suitable drill, cotton machine, etc. 60 s has developed into a suspension type grain machine, centrifugal machine, universal frame and gas suction style such as machine machine DuoZhong type, and grinding lines to the development of the device. In the 70 s, has formed the seeding machine general machine and grain joint seeder two series, and has developed precision machine. Europe first Taiwan machine made in 1636 in Greece. In 1830, the russians in livestock HuaLi more on the sowing device LiBo machine made. Britain, the United States and other countries in 1860 years later started mass production work grain suitable drill. 20 centuries later period, there appeared the traction and hanging drill machine, and the use of grain strength of the machine. In 1958, Norway appear first Taiwan centrifugal machine, 50 s gradually developed all kinds of precision machine. China in the 1950 s introduced from abroad grain suitable drill, cotton machine, the 60 s and has successfully developed suspension type grain machine, centrifugal machine, universal frame and gas suction style such as machine machine DuoZhong models, and has developed grinding lines of the device. In the 70 s, has formed the seeding machine general machine and grain joint seeder two series and production. For grain and intertillage crops, grasses, and all kinds of vegetables with suitable drill and XueBo machine are already widely used. At the same time, also has developed DuoZhong precision machine. Corn is uniform, sowing machine depth is consistent, stable, cover earth good row spacing, save seeds, work efficiency higher characteristic. The correct use of machine should pay attention to the following points: master 10 1 in the maintenance of the field before operation to clean up the trash and sowing the device on the open ditch the winding grass, clay, ensure good condition, and the tractors and the transmission, the rotation of the machine parts, according to the requirements of the manual filling lubricating oil, especially every time before operation should pay attention to the transmission chain lubrication and a tight situation on the fastening bolts and sowing. 2 frame cant tilt seeder and tractors to hook up may not be tilt, work should make frame a state level before and after. 3 do well adjusted according to the instructions of the rules and regulations of the main requirements, the rate, open ditch is the spaced, open ditch crackdown on the depth of the wheel turns the soil suitable. 4 attention and good seed to join the seeds of seeds, where there is no box small, Bi, miscellaneous, to ensure the effectiveness of the seeds; Second seed box with kind of quantity of at least to add to that cover the box of entrance, in order to ensure the smooth. 5 test broadcasts to ensure the quality of the large area, seeded before sowing, must hold to test broadcasts 20 meters, observe the machine work. Please agricultural technology personnel, local farmers consultation, testing confirmed that meet local agricultural demands, and then carry on large area sown. 6 note of uniform linear driving NongJiShou choose the assignment walking routes, should guarantee and kind of and mechanical in and out of convenience, planting time to pay attention to more uniformly and in a straight line, line, not fast and slow or stop the leak, lest the replay, broadcast; To prevent the open ditch jams, the rise and fall of machine to are on the march, when turning back or operation should be filed seeder. 7 was the first out first broadcast to rolling out, out, was hard by deep too shallow. 8 often observed planting time constant observation of the device, open ditch device, the cover and transmissions work, such as the clogging, clay, winding grass, seed cover lax, shall be ruled out in time. Adjustment, repair, lubrication or cleaning the winding grass, etc, must be in after parking. 9 protect parts of the machine work, it is strictly prohibited to scale back or sharp turn and the ascension of the machine should slow or land, lest attaint parts. 10 note seed box when the seeds of the homework seed shall be not less than 1/5 of the seed case volume; Transportation or transfer in the plot, when the seed shall not be equipped with seeds, the more can pack other weight. Corn seeder troubleshooting 1 the device not discharge. The main reason is the transmission gear meshing, or no shaft head the row gear square hole to wear, the adjustment, maintenance or replacement. 2 individual the device does not work. The reason is the individual the box seed the scaffolding or the device to be sundry congestion, mouth should clean up sundry; The shaft and individual the tank round of connection pin broken, should be replaced pins; Individual the box of plug-in boards should not open, pull open plug-in boards. 3 the device to the individual, but a groove no seed. The reason is the open ditch or lose jam (occurs in pipe by land wheel of the open ditch device on), should be clear, forming and take corresponding measures to prevent sundry fall into the open ditch. 4 the constantly, out of control. The reason is the separation of the poles clutch fall off or separation clearance sales is too small, and should be put on pins and to lock, or adjust the separation clearance. 5 the intermittent, seeded not divide evenly. The reason is transmission gears mesh clearance is too large, gear sliding, should be adjusted; The clutch spring bounce is too weak, gear to ski, should be adjusted or replace the spring.显示对应的拉丁字符的拼音字典 - 查看字典详细内容朗读显示对应的拉丁字符的拼音字典 - 查看字典详细内容朗读显示对应的拉丁字符的拼音字典 - 查看字典详细内容播种机历史及简介 公元前1世纪,中国已推广使用耧,这是世界上最早的条播机具,今仍在北方旱作区应用。 1636年在希腊制成第一台播种机 。1830 年俄国人在畜力多铧犁上制成犁播机。 1860年后,英美等国开始大量生产畜力谷物条播机。20世纪后相继出现了牵引和悬挂式谷物条播机,以及运用气力排种的播种机。50年代发展精密播种机。中国从20世纪50年代引进了谷物条播机、棉花播种机等。60年代先后研制成悬挂式谷物播种机、离心式播种机、通用机架播种机和气吸式播种机等多种类型,并研制成磨纹式排种器。到70年代,已形成播种中耕通用机和谷物联合播种机两个系列,同时研制成功了精密播种机。 欧洲第一台播种机于1636年在希腊制成。1830年,俄国人在畜力多铧犁上加装播种装置制成犁播机。英、美等国在1860年以后开始大量生产畜力谷物条播机。20世纪以后相继出现了牵引和悬挂式谷物条播机,以及运用气力排种的播种机。1958年挪威出现第一台离心式播种机,50年代以后逐步发展各种精密播种机。 中国在20世纪50年代从国外引进谷物条播机、棉花播种机等,60年代先后研制成功悬挂式谷物播种机、离心式播种机、通用机架播种机和气吸式播种机等多种机型,并研制成功了磨纹式排种器。到70年代,已形成播种中耕通用机和谷物联合播种机两个系列并投入生产。供谷物、中耕作物、牧草、蔬菜用的各种条播机和穴播机都已得到推广使用。与此同时,还研制成功了多种精密播种机。 大豆播种机的使用方法大豆播种机具有播种均匀、深浅一致、行距稳定、覆土良好、节省种子、工作效率高等特点。正确使用播种机应注意掌握以下10要点: 1 进田作业前的保养 要清理播种箱内的杂物和开沟器上的缠草、泥土,确保状态良好,并对拖拉机及播种机的各传动、转动部位,按说明书的要求加注润滑油,尤其是每次作业前要注意传动链条润滑和张紧情况以及播种机上螺栓的紧固情况。 2 机架不能倾斜 播种机与拖拉机挂接后,不得倾斜,工作时应使机架前后呈水平状态。 3 搞好各种调整 按使用说明书的规定和农艺要求,将播种量、开沟器的行距、开沟覆土镇压轮的深浅调整适当。 4 注意加好种子 加入种子箱的种子,达到无小、秕、杂,以保证种子的有效性;其次种子箱的加种量至少要加到能盖住排种盒入口,以保证排种流畅。 5 试播 为保证播种质量,在进行大面积播种前,一定要坚持试播20米,观察播种机的工作情况。请农技人员、当地农民等检测会诊,确认符合当地的农艺要求后,再进行大面积播种。 6 注意匀速直线行驶 农机手选择作业行走路线,应保证加种和机械进出方便,播种时要注意匀速直线前行,不能忽快忽慢或中途停车,以免重播、漏播;为防止开沟器堵塞,播种机的升降要在行进中操作,倒退或转弯时应将播种机提起。 7 先播地头 首先横播地头,以免将地头轧硬,造成播深太浅。 8 经常观察 播种时经常观察排种器、开沟器、覆盖器以及传动机构的工作情况,如发生堵塞、粘土、缠草、种子覆盖不严,及时予以排除。调整、修理、润滑或清理缠草等工作,必须在停车后进行。 9 保护机件 播种机工作时,严禁倒退或急转弯,播种机的提升或降落应缓慢进行,以免损坏机件。 10 注意种子箱 作业时种子箱内的种子不得少于种子箱容积的1/5;运输或转移地块里时,种子箱内不得装有种子,更不能装其他重物。 大豆播种机故障排除1 排种器不排种。主要原因是传动齿轮没有啮合,或者排种轴头排种齿轮方孔磨损,调整、维修或更换。 2 个别排种器不工作。原因是个别排种盒内种子棚架或排种器口被杂物堵塞,应清理杂物;排种轴与个别排种槽轮的连接销折断,应更换销子;个别排种盒插板未拉开,应拉开插板。 3 排种器排种,但个别种沟内没有种子。原因是开沟器或输种管堵塞(多发生在靠地轮的开沟器上),应清理堵塞物,并采取相应措施防止杂物落进开沟器。 4 排种不停,失去控制。原因是离合撑杆的分离销脱落或分离间隙太小,应重新装上销子并加以锁定,或调整分离间隙。 5 排种时断时续,播种不匀。原因是传动齿轮啮合间隙过大,齿轮打滑,应进行调整;离合器弹簧弹力太弱,齿轮要滑,应调整或更换弹簧。6XXXXX毕业论文(设计)任务书论文(设计)题目:黄豆播种机的结构设计 学号:XXXXX 姓名:XXXXX 专业:机械设计制造及其自动化 指导教师:XXXXX 系主任:XXXXX 一、主要内容及基本要求黄豆播种机主要由开沟器、地轮、牵引装置、施肥装置、播种装置、施肥箱、播种装置、种肥箱、覆土器等组成。当推动播种机时,地轮与地轮轴相对运动,地轮轴通过螺母和弹簧阻止地轮做轴向运动,同时地轮轴通过螺母使其固定于基架上,动力通过链传动带动排肥器上的轴转动。排肥器、排种器安装于种肥箱上,二者通过齿轮连接传递动力且运动方向相反,通过轻弹簧使排种器、排肥器于种肥箱紧密相连,并保证其相对运动。手推部分为了方便省力可考虑与竖直方向成30度或45度或60度设计,采用弹簧施加向下的力,使其完成工作。当阻力较大时,可通过牵引装置提供牵引力,使机器正常工作,能一次完成开沟、播种、覆土和镇压等作业。 二、重点研究的问题1. 人工播种费时,费力。 2. 采用机器播种,行距和株距控制准确,节约种子。 3. 分为株距控制部分,和行距控制部分。 三、进度安排序号各阶段完成的内容完成时间1二月初到二月底参加毕业设计开题报告会,确定论文题目2三月上旬至三月中旬通过阅读文献资料完成开题报告3三月下旬至四月中旬对毕业设计大体构想完毕4四月下旬至五月中旬进行设计初稿,并完成最终定稿5五月下旬进行毕业论文评审四、应收集的资料及主要参考文献01 赵磊磊,玉米免耕播种机的虚拟设计,中国科技论文在线网() 02玉米免耕播种机的设计与研究,豆丁网() 03 倪国庆,2BMJ4A型宽膜播种机,农机与食品机械1997年第一期 总第247期 04 郭如增,畜(人)力谷物播种机,中华人民共和国专利局 专利号ZL 93242716.2 05 矫录田,扎眼式播种机,中华人民共和国专利局 专利号ZL 200920093249.6 06 孙恒,机械原理第七版,西北工业大学机械原理及机械零件教研室 07 裘建新,机械原理课程设计指导书,高等教育出版社 08 濮良贵,机械设计第八版,西北工业大学机械原理及机械零件教研室 09 宋宝玉,机械设计课程设计指导书,哈尔滨工业大学 10 李兵、李洪文,国内外小麦免耕播种机的研究现状与发展方向,百度文库 XXXXX毕业论文(设计)评阅表学号 XXXXX 姓名 XXXXX 专业 机械设计制造及其自动化 毕业论文(设计)题目: 黄豆播种机的结构设计 评价项目评 价 内 容选题1.是否符合培养目标,体现学科、专业特点和教学计划的基本要求,达到综合训练的目的;2.难度、份量是否适当;3.是否与生产、科研、社会等实际相结合。能力1.是否有查阅文献、综合归纳资料的能力;2.是否有综合运用知识的能力;3.是否具备研究方案的设计能力、研究方法和手段的运用能力;4.是否具备一定的外文与计算机应用能力;5.工科是否有经济分析能力。论文(设计)质量1.立论是否正确,论述是否充分,结构是否严谨合理;实验是否正确,设计、计算、分析处理是否科学;技术用语是否准确,符号是否统一,图表图纸是否完备、整洁、正确,引文是否规范;2.文字是否通顺,有无观点提炼,综合概括能力如何;3.有无理论价值或实际应用价值,有无创新之处。综合评 价 该同学的论文选题符合培养目标要求,能体现学科专业特点,达到了综合训练的目的。该生具有一定的文献查阅、资料综合归纳整理的能力,基本上能在设计工作中运用所学知识,毕业设计技术方案可行,工作量适当,研究内容具有一定的实际应用价值,同意参加答辩。评阅人: 2012年 月 日XXXXX 毕业论文(设计)鉴定意见 学号:XXXXX 姓名: XXXXX 专业: 机械设计制造及其自动化 毕业论文(设计说明书) 27 页 图 表 4 张论文(设计)题目: 黄豆播种机的结构设计 内容提要: 黄豆播种机主要由开沟器、地轮、牵引装置、施肥装置、播种装置、施肥箱、播种装置、种肥箱、覆土器等组成。当推动播种机时,地轮与地轮轴相对运动,地轮轴通过螺母和弹簧阻止地轮做轴向运动,同时地轮轴通过螺母使其固定于基架上,动力通过链传动带动排肥器上的轴转动。排肥器、排种器安装于种肥箱上,二者通过齿轮连接传递动力且运动方向相反,通过轻弹簧使排种器、排肥器于种肥箱紧密相连,并保证其相对运动。手推部分为了方便省力可考虑与竖直方向成30度或45度或60度设计,采用弹簧施加向下的力,使其完成工作。当阻力较大时,可通过牵引装置提供牵引力,使机器正常工作,能一次完成开沟、播种、覆土和镇压等作业。一、 本课题要研究或解决的问题1.人工播种费时,费力。2.采用机器播种,行距和株距控制准确,节约种子。3.分为株距控制部分,和行距控制部分。二、 拟采用的研究手段该黄豆播种机由机架、开沟器、输种管、输肥管、覆土器、种箱、肥箱、排种器以及镇压轮构成,在机架的前梁上有上、下悬挂架用于与拖拉机连接;种、肥箱侧板固定在机架中间横梁的上方,前边为肥箱,后边为种箱,下边固定排种、排肥装置;在肥箱前面有一根安装开沟器的梁,通过U型螺栓将开沟器的扁钢锁住,从而可以调节开沟深度,开沟器在横梁上可根据需要进行横向移动来调节行距;机架的后梁用来连接镇压轮。指导教师评语该同学毕业设计过程中,态度良好。完成了主要设计参数的计算,绘制了和设计了二维装配图和主要零部件图纸,其工作量虽然适当,但结构设计存在较大的缺陷并没有按照要求加以完全改正,考虑到该同学的学习态度后阶段有所改善和完成设计任务,最终基本达到本科生毕业设计的目的和要求。同意其参加答辩,建议该论文评定为指导教师: 2012年 月 日 答辩简要情况及评语 答辩小组组长: 2012年 月 日答辩委员会意见经答辩委员会讨论,同意该毕业论文(设计)成绩评定为 答辩委员会主任: 2012年 月 日XXXXX毕业设计说明书题 目: 黄豆播种机的结构设计 学 院: XXXXX 专 业: 机械设计制造及其自动化 学 号: XXXXX 姓 名: XXXXX 指导教师: XXXXX 完成日期: 2012年5月26号 目 录第一章 精密播种机的发展现状与趋势 11.1 我国精密播种机发展现状 11.2 精密播种机的发展前景 1第二章 播种机概述 22.1 播种机类型 32.2 播种机主要结构及功能 3第三章 总体方案设计 33.1 设计原则33.2 基本结构33.3 工作原理4第四章 种箱的结构设计 44.1 种箱的设计要求 44.2 种箱的容量计算 44.3 种箱的结构特点 5第五章 排种器的结构设计 55.1 排种器的技术要求 55.2 精密播种排种器的类型、特点与适用范围 55.3 外槽轮式排种器 7第六章 排肥器的结构设计 96.1 撒肥机械 96.2 种肥施用机械 106.3 液肥施用机 106.4 排肥器的选型 116.5 升运链相关系数的确定12第七章 链传动的结构设计127.1 链条137.2 链轮 137.3 基本类型 147.4 基本特点 157.5 主要参数 157.6 失效形式 167.7传动路线的确定 177.8传动比的计算 17第八章 镇压轮的结构设计178.1 镇压轮的作用与要求188.2 镇压轮的结构类型和特点188.3 镇压轮的结构设计18第九章 行走轮的选型设计19 9.1 行走轮的设计要求199.2 行走轮的结构209.3 行走轮的安装209.4 行走轮转速的计算20第十章 开沟器的结构设计2110.1 开沟器的要求 2110.2开沟器的结构类型2110.3开沟器使用行距与前后列距离22第十一章 保养与保管2311.1 班保养 2311.2 季保养 2311.3 机具的入库 23第十二章 播种机使用及注意事项2312.1 播种机的播前准备 2312.2 正确操纵播种机 2412.3 注意事项 24黄豆播种机的结构设计摘 要本设计是根据国内外播种的发展趋势,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要求,配置合适的播种器。通过调节犁铧和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The Structural Design of the Soybean SeederAbstractthe 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 seeding; planter; sowing; fertilization第一章 精密播种机的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,更具农业技术要求,将种子播到田地里去,是作物获得良好的发育生产条件。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(16.2-36.8kw)和大型播种机;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。但是,精密播种受高速作业的影响很大。现在的精密播种机试验结果表明,一般作业速度在4-8km/h时其株距合格率达80%以上;而作业速度提高到11-12km/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合的农业技术条件下、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8-10km/h,作业质量仍能符合要求。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3-4m增大到5-6m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11.68m。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,显示播量或自控调节排各大量大小;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;宽幅手笔呆账加装横向运输轮等。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。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:(1)按播种方法可分为撒播机、条播机、点(穴)播机。(2)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、铺地膜手播种机。(3)按牵引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。(4)按排种原理可分为气力式手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:(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。第三章 总体方案设计3.1 设计原则总体方案拟将开沟装置、施肥装置、排种装置、覆土装置及镇压装置与选用拖拉机融为一体,使之能一次性顺利完成开沟、施肥、播种、覆盖、镇压等功能,悬挂机构要有效的控制工作部件作业时的播深以及运输时的通过性,开沟器除了能开出平整的地沟外还具备自动覆土的功能;排种装置确保在播种过程中出现漏播、重播等现象的几率不超过3%。镇压轮要求镇压效果好,作业后的地面平整。3.2 基本结构该黄豆播种机由机架、开沟器、输种管、输肥管、覆土器、种箱、肥箱、排种器以及镇压轮构成,在机架的前梁上有上、下悬挂架用于与拖拉机连接;种、肥箱侧板固定在机架中间横梁的上方,前边为肥箱,后边为种箱,下边固定排种、排肥装置;在肥箱前面有一根安装开沟器的梁,通过U型螺栓将开沟器的扁钢锁住,从而可以调节开沟深度,开沟器在横梁上可根据需要进行横向移动来调节行距;机架的后梁用来连接镇压轮。3.3 工作原理本机通过上、下悬挂与拖拉机相连,拖拉机前进时输出动力带动播种机工作,作业速度为1m/s。机具工作的动力来源为:行走轮随拖拉机前进转动输出的动力,地轮随拖拉机前进而转动,由地轮传递动力,在地轮轴的两端各装一个传动链轮, 通过链条将力矩传给中间传动链轮,再由中间链轮将动力传给排种排肥装置,通常情况下地轮直径较大,工作时不易发生打滑等现象,并且传动可靠。播种机工作时,拖拉机通过动力输出轴将动力传递给行走轮,镇压轮上的主动轴将动力传递给中间轴,行走轮随拖拉机前进而转动,通过链条将动力传给施肥、播种机构,排出的化肥和种子经输肥管与输种管进入开沟器,先后进入开好的地沟中,覆土器进一步覆盖种沟,镇压轮的圆锥滚筒随即以均匀适当的压力压密种床。第四章 种箱的结构设计4.1 种箱的设计要求(1)必须有足够的容量,以减少加种的次数,并做到播到地头是才加种。但种箱过大,则导致播种机组织结构庞大,切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的自然休止角,保证种子顺利流入排种器内。(3)种箱应坚固耐用、重量轻、刚度好。箱内外应涂以耐腐油漆。(4)加种方便,容易清理和不残留种子。(5)箱盖关闭严紧,防止雨水侵入。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。4.2 种箱的容量计算种箱的容量是根据播种工作幅宽、播种量、播种行程和种子单位容积的质量等来定的。工作时,不应将箱内种子全部播完,否则会应箱内种子太少,而影响排种性能,应至少留有10%的余量。通过查看各种资料,得知黄豆种子的平均直径为5厘米左右,每一百粒黄豆种子约重20g,预先设定该地块的长度D=1000m,播种机往返一次加一次种子。其种箱容积V可用公式确定: V=1.1 LBNmax/667 式中:L装满一箱种子所能播种的最远距离。最少应等于一个往返行程,即地块长度的两倍(m),取L=2000m。B工作幅宽(m),此处取B=1100mm。Nmax单位面积最大播种量 (kghm2),算出Nmax41.65kg。种子的单位容积质量(kg/L)。1L=1000000cm3。算出来的值大约为7.25kg/L。取L2000;B1.1;Nmax41.65; r7.25。代入公式得:V =20.8433(L) 实际中种箱的容积往往要比设计数值稍微大一些,因此本次设计取种箱的容积为30升。4.3 种箱的结构特点播种机上的种箱的形状大多是矩形、梯形或圆形的,用薄钢板制成,也有用玻璃纤维或塑料制成的。现代谷物播种机种箱的结构特点是:(1)增大容积,以减少加种次数。国外谷物播种机种箱容积增大到每米工作幅160200L。(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。第五章 排种器的结构设计中耕作物如玉米、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。5.1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)播种量调节范围要大。(4)通用性好。(5)工作可靠,不易堵塞。5.2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开关、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严,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。(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40-50,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策略下滑落。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。型孔尺寸根据种子开关、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种子数,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,用打孔打出不同的型孔,可以有单排孔,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警方排种性能显著下降。(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6-8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,还有气流辅助助力,且型孔较大,因此充填性能很好,对种子开关尺寸要求也不严;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。5.3 外槽轮式排种器经综合考虑,本次设计选用外槽轮排种器。(1)构造和工作原理 外槽轮式排种器由排种杯、排种轴、外槽轮、阻塞套及排种舌组成。排种盒装在种子箱下面,种子通过箱底开口流入排种杯。 工作原理是:排种轴转动时,外槽轮及花形挡环随轴一起转动,而阻塞套则不转动。阻塞套与花形挡环可防止种子从槽轮两侧流出,凹槽内的种子随槽轮一起转动,槽外的一层种子因摩擦力的作用也被带动,这一层种子称为带动层。带动层外是不流动的静止层。带动层内的种子运动速度不等,槽轮圆周界面上的速度最大,但仍低于槽轮速度,距槽轮中心愈远,速度愈小,直至为零。外槽轮排种器的播量可通过改变槽轮转速、槽轮的工作长度调节。调节排种舌的开度,可以调节播量及适应种子粒形要求。播大粒种子时开度大,但过大时一部分种子可能自流排出影响排种均匀性和播量稳定。播小粒种时开度小,但过小时则种子损伤率增大。(2)外槽轮排种器的优缺点1.通用性强:对中等粒型的种子的适应性强,对大粒种子损伤率稍高,对小粒种子,播量稳定性较差;2.排种均匀性方面存在呈脉动现象,影响了均匀度,这是外槽轮排种器的基本缺陷;3.各行一致性方面较差,主要取决于槽轮工作长度和排种舌间隙是否相等,尽管采用粉末冶金或高分子化合物等新材料及模式压或注塑成型等新工艺,但各行一致性依然存在;4.外槽轮排种器构造简单、容易制作、成本低、调节方便、使用可靠、通用性广,从经济和实用方面来评价,它仍不失为一种较好的排种器。 5.排种器的旋转方向可以顺转或反转,顺转时种子从上方排出,播大粒种子,可降低损伤率,但强制作用较小,稳定性差。反转时种子由下方排出,适于播中小粒型种子。 (3) 外槽轮排种器的主要参数 1.槽轮的直径d和转速n。 中等粒型的槽轮直径为4050mm,大粒种子的槽轮直径有的达 110mm;小粒种子的槽轮直径为2428mm,槽轮转速在n960rmin范围内,播量较稳定。一定范围内提高转速可改善排种器的脉动现象。 2.槽轮的工作长度L和槽数Z。槽轮的工作长度应大于种子长度的152倍。否则种子填充受阻,排种不匀。现有槽轮的工作长度在3050mm范围内;槽数Z:1018。3.凹槽横截面的形状。凹槽横断面一般为弓形,播大粒种子的槽轮,常用圆弧梯形。对于小粒种子则采用直角槽。槽的深度为种子厚度的两三倍。槽的宽度应大于种子最大长度的2倍。 4.槽轮与排种盒上、下排种口的相对位置。倾角1、2均不能大于种子的自然体止角。称为防漏角。5.外槽轮排种器的排量。槽轮旋转一周所排出的种子量,可以根据凹槽的横断面积A、槽数Z、槽轮有效工作长度L、种子的带动层平均厚度c、平均速度u,等列出公式进行计算。但由于带动层的有关因素以及种子在槽内的充填系数,均难以得到准确的数值,因而计算的排量常与实际排量出入很大。故在实际应用时仍以实测数字较为可靠。第六章 排肥器的结构设计6.1 撒肥机械(1)离心式撒肥机 离心式撒肥机是欧美各国用得最普遍的一种撒施机具。它是由动力输出轴带动旋转的撒肥盘利用离心力将化肥撒出。有单盘式与双盘式两种。撒肥盘上一般装有26个叶片,它们在转盘上的安装位置可以是径向的,也可以是相对于半径前倾或后倾的;叶片的形状有直的,也有曲线形的。前倾的叶片能将流动性好的化肥撒得更远,而后倾的叶片对于吸湿后的化肥则不易粘附。 (2)全幅施肥机 这种施肥机的基本特征是在机器的全幅宽内均匀地施肥。其工作原理可以分为两类:一类是由多个双叶片的转盘式排肥器横向排列组成;另一类是由装在沿横向移动的链条上的链指,沿整个机器幅宽施肥。 (3)气力式宽幅撒肥机 近年来,国外发展了多种型式的气力式宽幅撒肥机(图4),工作原理大致相同,都是利用高速旋转的风机所产生的高速气流,并配合以机械式排肥器与喷头,大幅宽、高效率地撒施化肥与石灰等土壤改良剂。 6.2 种肥施用机械施用种肥的合理方法是在播种机上装设施肥装置,在播种的同时施用种肥。目前,国外发达国家的播种机大多数配备有施种肥装置,例如:美国约有45的谷物条播机、60的玉米播种机带有施肥装置。我国有十亿亩耕地缺磷,普遍需要施用种肥,但现有的播种机尚不能满足这个要求。 用于种子肥料混施的机器是将化肥与种子排入同一输种管中,施于同一开沟器所开的沟底。种、肥混施容易使化肥“烧伤”种子。 6.3 液肥施用机液肥有化学液肥和有机液肥之分。化学液肥对金属有强烈的腐蚀作用,且易挥发。因此,除某些液肥可采用喷雾方法施于作物茎、叶上外,多数需施入土中,防止挥发、损失肥效和灼伤作物。 有机液肥由人、畜粪尿及污水组成。其中常含有悬浮物或杂质,经发酵处理后,用水稀释、过滤再进行喷洒。 液肥易被作物吸收,肥效快,多用于追肥。6.4 排肥器的选型经综合考虑决定选用单排式升运链式排种器。其结构如下图所示: (1)工作原理: 行走轮随着播种机的前进而转动,行走轮上的轴作为动力传递轴并通过中间轴将动力传递到排肥器的小链轮上,小链轮转动从而带动升运链以一定的速度上升,固定在升运链上的取肥勺每次舀取一勺肥料,并通过上链轮和护肥管壁将肥料运送到输肥管里,再经开沟器落到地沟,从而实现施肥的过程。(2) 升运链式排种器工作性能的结构参数根据黄豆播种机的设计要求和参考有关文献,主要有以下结构参数:1取肥勺速度v:取肥勺线速度与作业速度成正比,试验表明,当取肥勺速度不超过0.5 m/s时,施肥质量较好。当链轮线速度为0.55 m/s 时,作业质量有所下降,即漏施稍有增加,但基本上能满足农业技术的要求。若取肥勺速度大于0.55 m/s 时,作业质量则显著变坏,漏施严重。因此链轮线速度最高作业速度不超过0.5 m/s。2链轮转速n:链轮转速过低,脉动频率低,施肥均匀性差;转速过高,又会使伤种率增加的同时加大漏施率。根据黄豆种子的施肥要求,此次设计选用最大转速不超过40r/min的链轮。3链条的工作长度L:链条的长度太大,将会增大两链轮之间的中心距,从而增大施肥的距离;长度太短又会造成输肥时取肥勺来不及缓冲而从取肥勺滑落,从而降低了施肥的均匀性。因此链条的工作长度应该根据最合适的中心距来选取。一般链条长度在2m左右,种子的升运高度不超过500mm 4取肥勺的形状:对于平均直径为5mm的黄豆种子,取肥勺需要保证黄豆种子在升运的过程中不要出现滑落的情况,而且背面要光滑,不能伤种;取肥勺要轻,因此取肥勺都是用厚度为1.2mm的铁皮冲压而成。6.5 升运链相关系数的确定(1)最开始设定的理论株距为120mm,因此在行走轮转动一圈后所需要播种的个数n可以通过公式42计算得到: (42)式中:L行走轮的周长; D行走轮的直径。通过已知数据D=0.5m。算得n=13个(2)取肥勺之间的间距即株距B本次设计决定选用链条节距p=25.4mm,长度略为2.24m的16A型滚子链,链条的速度略为0.27m/s,是最佳速度v=0.5m/s的0.54倍,因此可以通过缩小株距来满足施肥的需要,即将株距缩小到原来的0.54倍,再根据节距和链条长度来进行调整。通过计算,整个链条共有88节,为了达到最佳的施肥效果,需要24个取肥勺,因此其中16个取肥勺由4个链结组成,另外8个由3个链结组成。因此每个取肥勺之间的平均距离也就是株距B=88/2425.493mm,能保证有足够的空间来克服充不上肥的情况。(3)取肥勺尺寸的确定通过查阅相关取肥勺的资料,以及对黄豆种子在取肥勺内的受力情况的分析,为了使种子不至于从勺内落下,多余的种子也不能稳定在勺内,要求取肥勺的宽度要大于种子长度的0.5倍且小于种子厚度的1.5倍。因为种子的尺寸规格为5mm5mm5mm,这里取取肥勺的宽度应为201.25mm=25mm。同时为了取肥时有足够的时间和空间,取肥勺的长度尺寸也必须大于种块长度的1.5倍,因此长度至少为201.5=30mm,这里取35mm。通过查阅农业机械设计手册(陈志,2007),可知种肥块的自然休止角一般为30,因此取肥勺内的角度应小于或等于其自然休止角,这里也取30。 第七章 链传动的就结构设计链传动是通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形的从动链轮的一种传动方式。 链传动有许多优点,与带传动相比,无弹性滑动和打滑现象,平均传动比准确,工作可靠,效率高;传递功率大,过载能力强,相同工况下的传动尺寸小;所需张紧力小,作用于轴上的压力小;能在高温、潮湿、多尘、有污染等恶劣环境中工作。 链传动的缺点主要有:仅能用于两平行轴间的传动;成本高,易磨损,易伸长,传动平稳性差,运转时会产生附加动载荷、振动、冲击和噪声,不宜用在急速反向的传动中。7.1 链条链条长度以链节数来表示。链节数最好取为偶数,以便链条联成环形时正好是外链板与内链板相接,接头处可用弹簧夹或开口销锁紧。若链节数为奇数时,则需采用过渡链节。在链条受拉时,过渡链节还要承受附加的弯曲载荷,通常应避免采用。 齿形链由许多冲压而成的齿形链板用铰链联接而成,为避免啮合时掉链,链条应有导向板(分为内导式和外导式)。齿形链板的两侧是直边,工作时链板侧边与链轮齿廓相啮合。铰链可做成滑动副或滚动副,滚柱式可减少摩擦和磨损,效果较轴瓦式好。与滚子链相比,齿形链运转平稳、噪声小、承受冲击载荷的能力高;但结构复杂、价格较贵、也较重,所以它的应用没有滚子链那样广泛。齿形链多用于高速(链速可达40m/s)或运动精度要求较高的传动。 国家标准仅规定了滚子链链轮齿槽的齿面圆弧半径 、齿沟圆弧半径 和齿沟角 的最大和最小值(详见GB1244-85)。各种链轮的实际端面齿形均应在最大和最小齿槽形状之间。这样处理使链轮齿廓曲线设计有很大的灵活性。但齿形应保证链节能平稳自如地进入和退出啮合,并便于加工。符合上述要求的端面齿形曲线有多种。最常用的齿形是“三圆弧一直线”,即端面齿形由三段圆弧( )和一段直线( )组成。7.2 链轮链轮轴面齿形两侧呈圆弧状,以便于链节进入和退出啮合。 齿形用标准刀具加工时,在链轮工作图上不必绘制端面齿形,但须绘出链轮轴面齿形,以便车削链轮毛坏。轴面齿形的具体尺寸见有关设计手册。 链轮齿应有足够的接触强度和耐磨性,故齿面多经热处理。小链轮的啮合次数比大链轮多,所受冲击力也大,故所用材料一般应优于大链轮。常用的链轮材料有碳素钢(如Q235、Q275、45、ZG310-570等)、灰铸铁(如HT200)等。重要的链轮可采用合金钢。 小直径链轮可制成实心式;中等直径的链轮可制成孔板式;直径较大的链轮可设计成组合式,若轮齿因磨损而失效,可更换齿圈。链轮轮毂部分的尺寸可参考带轮。7.3 基本类型按照用途不同,链可分为起重链、牵引链和传动链三大类。起重链主要用于起重机械中提起重物,其工作速度v0.25m/s;牵引链主要用于链式输送机中移动重物,其工作速度v4m/s;传动链用于一般机械中传递运动和动力,通常工作速度v15m/s。 传动链有齿形链和滚子链两种。齿形链是利用特定齿形的链片和链轮相啮合来实现传动的,如图9-2所示。齿形链传动平稳,噪声很小,故又称无声链传动。齿形链允许的工作速度可达40m/s,但制造成本高,重量大,故多用于高速或运动精度要求较高的场合。 用于动力传动的链主要有套筒滚子链和齿形链两种。套筒滚子链由内链板、外链板、套筒、销轴、滚子组成。外链板固定在销轴上,内链板固定在套筒上,滚子与套筒间和套筒与销轴间均可相对转动,因而链条与链轮的啮合主要为滚动摩擦。套筒滚子链可单列使用和多列并用,多列并用可传递较大功率。套筒滚子链比齿形链重量轻、寿命长、成本低。在动力传动中应用较广。 齿形链是用销轴将多对具有60角的工作面的链片组装而成。链片的工作面与链轮相啮合。为防止链条在工作时从链轮上脱落,链条上装有内导片或外导片。啮合时导片与链轮上相应的导槽嵌合(图1)。齿形链传动平稳,噪声很小,故又名无声链,常用于高速传动。套筒滚子链和齿形链链轮的齿形应保证链节能自由进入或退出啮合,在啮入时冲击很小,在啮合时接触良好。7.4 基本特点特点与带传动相比,链传动没有弹性滑动和打滑,能保持准确的平均传动比;需要的张紧力小,作用于轴的压力也小,可减少轴承的摩擦损失;结构紧凑;能在温度较高、有油污等恶劣环境条件下工作。 与齿轮传动相比,链传动的制造和安装精度要求较低;中心距较大时其传动结构简单。瞬时链速和瞬时传动比不是常数,因此传动平稳性较差,工作中有一定的冲击和噪声。 链传动平均传动比准确,传动效率高,轴间距离适应范围较大,能在温度较高、湿度较大的环境中使用;但链传动一般只能用作平行轴间传动,且其瞬时传动比波动,传动噪声较大。 由于链节是刚性的,因而存在多边形效应(即运动不均匀性),这种运动特性使链传动的瞬时传动比变化并引起附加动载荷和振动,在选用链传动参数时须加以考虑。链传动广泛用于交通运输、农业、轻工、矿山、石油化工和机床工业等。7.5 主要参数(1)链轮齿数为提高链传动的运动平稳性、降低动载荷,小链轮齿数多一些为好。但小链轮齿数也不宜过多,否则 =i 会很大,从而使链传动较早发生跳齿失效。 链条工作一段时间后,磨损使销轴变细、使套筒和滚子变薄,在拉伸载荷F的作用下,链条的节距伸长。链条节距变长后、链绕上链轮时节圆d向齿顶移动。 一般链条节数为偶数以避免使用过渡接头。为使磨损均匀,提高寿命,链轮齿数最好与链节数互质,若不能保证互质,也应使其公因数尽可能小。(2)链的节距链的节距越大,理论上承载能力越高。但如上节所述:节距越大,由链条速度变化和链节啮入链轮产生冲击所引起的动载荷越大,反而使链承载能力和寿命降低。因此,设计时应尽可能选用小节距的链,重载时选取小节距多排链的实际效果往往比选取大节距单排链的效果更好。(3)中心距和链长链传动中心距过小,则小链轮上的包角小,同时啮合的链轮齿数就少;若中心距过大,则易使链条抖动。一般可取中心距a=(3050)p,最大中心距 80p。 链条长度用链的节数 表示。按带传动求带长的公式可导出由此算出的链节数 须圆整为整数,最好取为偶数。 运用上式可解得由 求中心距a的公式: 为便于安装链条和调节链的张紧程度,一般应将中心距设计成可调节的;或者应有张紧装置。7.6 失效形式 链传动的失效形式主要有以下几种: (1) 链板疲劳破坏链在松边拉力和紧边拉力的反复作用下,经过一定的循环次数,链板会发生疲劳破坏。正常润滑条件下,链板疲劳强度是限定链传动承载能力的主要因素。 (2) 滚子、套筒的冲击疲劳破坏链传动的啮入冲击首先由滚子和套筒承受。在反复多次的冲击下,经过一定循环次数,滚子、套筒可能会发生冲击疲劳破坏。这种失效形式多发生于中、高速闭式链传动中。 (3) 销轴与套筒的胶合润滑不当或速度过高时,销轴和套筒的工作表面会发生胶合。胶合限定了链传动的极限转速。 (4) 链条铰链磨损铰链磨损后链节变长,容易引起跳齿或脱链。开式传动、环境条件恶劣或润滑密封不良时,极易引起铰链磨损,从而急剧降低链条的使用寿命。 (5) 过载拉断这种拉断常发生于低速重载的传动中。 在一定的使用寿命下,从一种失效形式出发,可得出一个极限功率表达式。为了清楚,常用线图表示。为在正常润滑条件下,对应各种失效形式的极限功率曲线。图中阴影部分为实际上使用的区域。若润滑密封不良及工况恶劣时,磨损将很严重,其极限功率会大幅度下降。7.7 传动路线的确定传动路线要保证总体传动可靠,不影响拖拉机工作。根据整机的结构以及拖拉机的位置来确定传动路线,使黄豆在工作过程中能满足开沟、播种、施肥和镇压等工作的需要。借鉴相关机型,将传动路线分为两条路线。第一,行走轮随拖拉机的前进而转动,经过链传动将动力传递给中间轴;第二,中间轴将动力分别传递给排种机构和排种机构的转轴,驱动排种链轮和排种槽轮转动。7.8 传动比的计算行走轮的行驶速度取3.6km/h,换算出来为1m/s。行走轮的直径为500mm,可以通过公式计算得到行走轮轴的转速n1 式中:v行走轮的行驶速度 d行走轮的直径经计算得 按照设计要求,中间轴的转速与行走轮轴的转速应该相等,因此两轴之间的传动比为1,中间轴的转速为38r/min,排种器的主动轮安装在中间轴上,因此转速也为38r/min。排种器的上、下链轮垂直安放,在工作过程中要求工作平稳,因此两者之间的转速相差不大,链勺的速度要求不超过0.5m/s,最佳的速度为0.5m/s,如果将速度降到0.25m/s左右,相应地应该将原本要求的株距缩小2倍才能不影响排种效率,再结合链轮的要求,最终选取排种器上、下两链轮之间的传动比为1:12。第八章 镇压轮的结构设计8.1 镇压轮的作用与要求(1)播种同时镇压可减少土壤中的大孔隙,减少水分蒸发,以使土壤保墑。(2)可加强土壤毛细管作用,使水分沿毛细管上升,起到“调水”和“保墑”的作用。(3)可使种子与土壤紧密接触,有利于种子的发芽和生长.(4)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3050kPa。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,不粘土,不壅土,镇压力可以适当调整,镇压后地表不产生鳞状裂纹。8.2 镇压轮的结构类型和特点(1)圆柱镇压轮 有薄钢板制成。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,其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时,胶圈变形;而当它滚动到上方,无外力时,胶圈复原。因此,镇压轮胶圈在滚动过程中变形与复原交替作用,使湿土难以粘结在胶圈表面上,由于湿土与胶圈的附着力较小,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。由于橡胶内腔是空腔,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做镇压轮,以及单组播种中间做驱动排种轮或撒施农药的工作部件之用。(6)窄形橡胶镇压轮 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,安装带弹簧般的窄形橡胶镇压轮;另一种是在压轮式谷物播种机上做镇压和支撑播种机重量,并驱动排种、排肥部件工作之用。8.3 镇压轮的结构设计现有的黄豆播种机中的镇压轮, 一般采用常规镇压轮。其质量轻, 结构简单, 压而不实, 影响种植作业质量。该设计选取了一种镇压效果好且有利于防寒保温、抗旱保墒和能促进种子早期出苗及幼苗的生长发育的圆锥式凹型镇压轮。要使镇压轮能正常运转,减少工作中出现滑移与壅土的现象,则镇压轮的直径应满足以下公式: Smax2WT/D (91)因为Smax=Qf,则 D2WT/(Qf ) (92)式中 Smax土壤对镇压轮表面的最大附着力 Q镇压轮的负荷 f土壤对镇压轮的附着系数,通过查表可知f一般取0.4 WT轴套产生的摩擦力矩 D镇压轮的直径 由上面式子可知,镇压轮要想正常运转,必须有足够大的附着力。土壤对镇压轮的附着系数f取决于轮缘的材料和土壤的条件,在一定情况下f是个常数。虽然增大镇压轮的负荷可以提高土壤对轮缘的附着力,但是增大镇压轮的负荷无疑会使轮子下陷程度增大,轮子行驶的阻力增加,同时还会加大对土壤的压实程度,从而造成对种子发芽的不利后果。因此最好的途径是减小轴套中产生的摩擦力矩,那就要求使用在轴套中产生摩擦力矩较小的滚动轴承。同样增大轮子的直径也能有利于镇压轮的正常运转。 通过分析和计算,镇压轮的直径D的取值为400mm,宽度为120mm。镇压轮的结构简图如图91所示:第九章 行走轮的选型设计9.1 行走轮的设计要求在该播种机中,行走轮不仅起限深作用,而且还是排种、排种的主动轮。因而在设计时,应该从以下几个方面着手: (1)具有较大的强度、刚度等机械性能; (2)滑移系数较小,一般不要超过10%,从而提高播种的均匀性;(3)对地表不平性具有较强的适应性,避免在地表高低不平的情况下,出现作为驱动排种器、排种器的行走轮轮被架空而不转动,造成不排种、肥的问题。9.2 行走轮的结构(1)通常情况下,行走轮直径越大,其转动越容易,从而打滑率越小,因此直径越大播种越均匀。本次设计为了使行走轮的大小与机具空间相协调,特将其直径设计为500mm(行走轮圈外径),宽度为80mm。(2)本次设计参照有关机具,综合考虑为增加其入土性能及脱土性能,其结构如图(101)所示。9.3 行走轮的安装地轮安装在地轮轴上,两端各紧挨着链轮,两轮间的距离为400mm。9.4 行走轮转速的计算按照设计要求和参考有关资料,该播种机生产率为3.24.1hm2/h,幅宽1100mm,因此,机器的行进速度为:取平均速度为v=1m/s,按照配套拖拉机的结构尺寸和常用播种机的地轮大小,取地轮直径为500mm,有 式中 地轮轴的转速(m/s); 地轮轴的角转速(rad/s); n 地轮的转速(r/s)由公式(101)得n38r/min 地轮的半径(m);第十章 开沟器的结构设计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。10.1 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,开沟尝试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)行内种子分布均匀,种子不飞散而应都落到沟底。(4)应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。(5)结构简单,工作阻力小,调整、维护方便。10.2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,不家在干旱地区使用。此外,对播前整地要求较严。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,耗金属量较少。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用拥土,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,并将残茬、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通用机上。(4)船开铲式 船形铲入土为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,V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
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