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目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
1 绪 论 1
1.1 气吸式胡萝卜精密播种机的设计背景 1
1.3 研究气吸式胡萝卜精密播种机的目的及意义 4
1.4 气吸式胡萝卜精密播种机的主要研究内容及设计要求 5
2 方案选择与概述 7
2.1 排种器的方案设计 7
2.2 起垄装置的方案设计 9
2.3 风机及传动装置配置方式的方案设计 11
3 气吸式排种器的设计 13
3.1 气吸式排种器的性能分析 13
3.2 气吸式排种器的技术要求 13
3.3 气吸式排种器的结构特征 13
3.4 气吸式排种器的外部尺寸确立 15
3.5 气吸式排种器排种盘的设计 15
4 单体播种系统的设计 17
4.1 传动方案的分析 17
4.2 地轮地面附着力与功率产生的分析 18
4.3 动力传动的设计与传动链轮链条的选择 19
5 起垄旋耕机装置的设计 23
5.1 起垄旋耕机的设备选型 23
5.2 起垄旋耕机的改进设计 24
6 风机配置方案与传动的设计 25
6.1 风机配置方案的设计 25
6.2 风机传动方案的设计 25
6.3 风机传动带轮的设计计算 27
7 气吸式胡萝卜精密播种机整机结构设计 29
8 总 结 31
参考文献 32
致 谢 33
气吸式胡萝卜精密播种机的设计
摘 要
为了节约胡萝卜种植的种子成本，并结合我国现有的种植模式和农艺要求，根据国外的部分胡萝卜播种机械设计了气吸式胡萝卜精密播种机，该设备可以完成胡萝卜种子的单粒精密播种，一次作业可同时完成胡萝卜八行两垄种植，并能根据我国胡萝卜现有种植模式实现自动起垄。该播种机由95马力的拖拉机带动，主要的工作部件有传动系统，行走系统，开沟装置，起垄装置，气吸式精密排种器，参数调节装置等组成。该机械最核心的部件就是气吸式排种器，采用气吸式，可实现胡萝卜的精密播种，降低了种子成本，并且减少了以后的农艺操作。该机器的工作参数为工作速度0.632m/s,播种质量达到97%,生产率达到0.5hm2/h。
关键词：胡萝卜；气吸式精密播种机；起垄；设计；性能试验
Design of the Suction Carrots Precision Machine
Abstract
In order to save the planting cost of carrot seeds and combined with our existed planting patterns and agronomic requirements, the pneumatic carrot precision seeding machine is designed according to the components of foreign carrot seeding machinery. The device can finish the precision seeding of carrots’ single seed, and one operation can complete eight rows and two ridges cultivation at the same time. And it can realize the automatic ridging according to our country existing planting mode. The planter is driven by the 95- horsepower tractor, and its main working parts contain the transmission system, the running system, the ditching device, a ridging device, a precision seed-metering device and the parameter adjusting device. The core component of the machine is the suction seed metering device. It uses the air suction so that it can sow carrot precisely and reduce the cost of the seeds and the subsequent agricultural operation. The machine operating parameters for the its working speed is 0.632m/s.The quality of seeding reaches 97%and the productivity comes to 0.5hm2/h.
Key words: Carrots; Pneumatic precision seeder; Ridge; design; Performance test
1 绪 论
1.1 气吸式胡萝卜精密播种机的设计背景
胡萝卜起源于中亚和地中海地区，栽培历史在2000年以上[1]。我国于13世纪经伊朗传入。胡萝卜具有很高的营养价值，耐储运、宜加工，世界各地广泛栽培，在许多国家和地区尤其是发达国家，是人们食用最多的蔬菜之一。我国为胡萝卜生产第一大国，其保鲜及速冻产品销往日本、韩国、俄罗斯、新加坡及我国香港、台湾等地，罐头产品则远销美国、德国、英国、法国、中东等国家和地区，是近年来快速发展的主要出口创汇蔬菜品种之一。据FAO数据统计，2002年全世界胡萝卜种植面积为99.21万公顷,产量2102万t,我国种植面积37. 29万公顷,产量达661万t,占世界总产量的31%,位居世界第一。近十年来我国胡萝卜生产进入快速发展阶段，产量由1992年的226万t增加到2002年的661万t，增加了192%，同期全球产量只增加了50%。我国胡萝卜栽培主要分布在华北、华中、西南、西北与东北的部分省份，其中河北、河南、山东、辽宁、江苏、四川、安徽、湖南、福建、内蒙古、甘肃、、黑龙江、北京等省市的部分地区已形成规模化种植，近年来发展势头迅猛。在我国山东省寿光市化龙镇胡萝卜种植之乡现有种植面积达到8000亩。并且现在随着我国农业经济产业结构的调整，胡萝卜的种植面积还将进一步增大。
虽然目前我国胡萝卜的种植面积在世界上占了很大的比例，由于我国长期以来科学技术落后尤其在农业方面，没有自主研发的核心技术体系，使得我国胡萝卜的种植机械化程度很低。目前我国主要的胡萝卜种植模式还是采用人工播种，间苗，后期种苗管理的种植模式。在一些胡萝卜种植规模较大的地区引进了国外种子带播种技术，实现了胡萝卜播种的精密播种，但这种播种方式需要有配套的种绳播种机和种带生产机，胡萝卜的播种流程过于复杂，而且还延长了胡萝卜播种期前的准备周期，增加了生产种植和技术成本。而且，使用种子带播种机械还存在一些技术上的难题，如：种绳容易断裂，带绳及种子包裹纸陈本较高，不适合大规模的胡萝卜种植，在实际应用过程中出苗率并不能达到预期值。虽然此技术还存在一些缺陷，但是现在在一定程度上实现了我国胡萝卜播种的机械化，减少了劳动量，但是由于我国的国情，气候，土壤状况等，该项技术还不能完全适用于我国。所以此项技术并没有在我国实现大规模的推广。现在对于我国大规模的胡萝卜种植现状，需要一种可以完全实现胡萝卜单粒播种的精密播种机。目前在我国现有的科技水平下暂时还没有成型的胡萝卜单粒精密播种机。
进入21世纪，我国的农业结构发生了新的变革，逐步生态农业方向发展，胡萝卜播种机械的发展也深受影响，随着胡萝卜种植面积的不断扩大，实现胡萝卜单粒播种的全程机械化作业成时代的必然选择。并且对于精密式胡萝卜播种机的需求也越来越大。在我国现行农村劳动力越来越少，采用原有的胡萝卜种植模式，撒播跟条播方式，在胡萝卜生长后期还必须得经过人工间苗，增加了农民的劳动量，对于大规模的生产基地加大了生产成本。本文通过对我国胡萝卜播种的现状，设计了与东方红954型拖拉机配套的起垄式气吸式胡萝卜精密播种机，重点为起垄装置与气吸播种器参数的确定以及部分机构的优化创新。
气吸式胡萝卜精密排种器[2]是整个气吸式胡萝卜精密播种机的核心部件，所以这部分的性能的好坏将直接影响整台胡萝卜播种机的性能。本设计希望能够在导师的帮助下，在利用自己的专业知识。在了解国内外气吸式胡萝卜播种机的现状与发展动态的基础上，完成一种新的适合于我国现有种植模式的胡萝卜播种机的设计，以期满足国内关于胡萝卜精密播种机的设计要求和现实需要。并且希望能够在此过程中培养自己各方面的能力，促进自己的全面发展，为以后的工作、学习打下坚实的基础。
1.2 目前国内外胡萝卜播种机的发展现状与趋势
考阅国内胡萝卜种植的发展史，我国传统种植模式为：
选择土层深厚、土质疏松、排灌条件好的砂壤土或壤土地种植,种植地块翻耕深度应在, 25-30cm既可垄作, 亦可畦作。畦作栽培时, 畦宽一般1.0-1.5m, 株行距10×10cm²或12×12cm²。垄作栽培时, 垄高约20cm, 垄顶宽30cm的种2行, 垄顶宽40cm的种3行, 株距10cm。
我国传统的胡萝卜种植过程为：
1，选种及土地平整；
2，条播或撒播；
3，育苗播种；
4，胡萝卜前期间苗；
5，生长期管理；
6，胡萝卜收获。
但是，由于各个国家和地区的经济水平和生产力水平的发展极为不平衡，国外的胡萝卜种植已经放弃人工播种的旧模式，现在已形成产业化的机械化播种，并可实现单粒精密播种。而且对于国外的播种机型也有相应配套的收获机械。相比于我国的技术而言，国外的胡萝卜精密播种技术与机械已经相当成熟。
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