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毕 业 设 计（说明书） 题 目 整地式播种机的设计 专 业 机械设计制造及其自动化 学生姓名 学 号 指导教师 方明辉 论文字数 15650 完成日期 2015年12月 湖州师范学院求真学院教务部印制原 创 性 声 明本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。毕业论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人以及集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名： 日 期： 关于毕业论文使用授权的声明本人在指导老师指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、试验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属湖州师范学院求真学院。本人完全了解湖州师范学院求真学院有关保存、使用毕业论文的规定，同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版以及电子版，允许论文被查阅以及借阅；本人授权湖州师范学院求真学院可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存以及汇编本毕业论文。如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为湖州师范学院求真学院。本人离校后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为湖州师范学院求真学院。论文作者签名： 日 期： 指导老师签名： 日 期： 整地播种机的设计摘要：整地式播种技术是一种集整地破土，施肥，播种，镇压为一体的农业耕作机械设备，是我国实现农业耕作现代化，大面积栽种，集成化的重要手段，2003年，我国在大范围内使用整地式播种机进行种植的面积，产量居于世界领先行列，但是，目前我国自产的整地播种机，还存在一些缺陷，主要是旋耕刀容易磨损或者变形，播种稳定性差，效率比较低。导致这一系列情况的主要因素是，由于使用的材料性能，结构设计，整地旋耕刀滚与播种，镇压之间的速度与方式匹配不合理等因素造成。所以目前的主要任务是，如何提高整地式播种技术的运用，改善其结构方式，提高其工作效率等，几个方面进行改进，才能取得更好的耕种效果。提高机械化用于生产中，是相对来说比较有效的方式，所以这就要求，各种性能先进，种植效率较高，通用性广泛以及适应性强，基本结构简单，易于加工制造与维护的整地式播种机，能够不断被设计出来，并且能够得到大力的推广，与应用当中。相对类似产品来说整地式播种机，其结构比较简单，工作相对可靠，效率比较高，而且不容易伤到种子。目前在国内外，正快速发展并且逐渐在农业中得到广泛的使用。本设计的研究目标是：寻求一种最佳的整地式整地模式，能够在生产效率，可靠性，便于操作性，降低制造成本等方面综合考虑，改进我国传统整地机械的缺陷，得到一种具备市场竞争力以及技术创新性的整地式播种机。只有综合性能优越，各机构之间匹配合理才能使得整地播种机取得新的突破。关键词：整地；播种机；传动系统； Design of tillage seederAbstract: Ploughing planting technology is a collection of ground breaking soil preparation, fertilization, planting, suppression of farming machinery and equipment, is the realization of agriculture modernization in our country, large area planted, integrated important means, in 2003, our country on a larger scale using soil preparation type seeder for planting area, yield one of the worlds leading ranks, but at present our country produced the soil preparation of seeder, there are still some defects, mainly is the rotary tillage blade wear and tear or deformation, poor stability, sowing efficiency is low. Lead to this a series of case is the main factor, due to the use of material properties, structure design, site preparation rotary knife roll and sowing, suppress the speed and mode matching between the unreasonable factors such as. So the main task of the current is, how to improve the use of the site preparation type planting technology, improve its structure, improve the work efficiency and so on, several aspects to improve, to achieve better effect of farming. Improve mechanization for production, is a relatively effective way, so it requires, advanced performance, high efficiency, wide commonality and strong adaptability, basic simple structure, easy manufacture and maintenance of soil preparation type seeder, constantly were designed, and the ability to get a promotion, and application. Soil preparation type seeder compared with similar products, its structure is simple, relatively reliable, work efficiency is higher, and it is not easy to hurt the seeds. At present, both at home and abroad is rapid development and gradually has been widely used in agriculture. This design research goal is: to seek a best mode of no-till soil preparation type, can in the production efficiency, reliability, easy operation, lower manufacturing cost, etc, comprehensive consideration, to improve the defects of traditional no-till machinery in our country, have a soil preparation have market competitiveness and technological innovation type seeder. Only the comprehensive performance is superior, the reasonable matching between the agencies to make a new breakthrough in soil preparation machineKey words:Site preparation; Drill; The transmission system目录1 绪论51.1 课题背景以及科学意义51.2 整地式播种机的发展现状61.2.1国内整地式播种机的发展现状61.2.2国外整地式播种机的现状71.3 整地播种机设计的主要内容82 总体设计82.1 总体方案设计82.1.1 设计原则82.1.2 基本结构82.1.3 工作原理92.1.4播种机结构图102.2 拖拉机的选用113 传动方案的确定124 播种器的设计124.1 播种器整体结构图124.2 种箱结构参数的设计134.2.1 种箱的外形设计134.3 排种槽轮的设计134.3.1 整地式播种机对排种器的性能要求144.3.2 现有排种器的类型以及特点145. 镇压轮的设计145.1 镇压轮的使用条件145.2 设计要求155.3 结构设计155.4 镇压轮主要技术参数的确定155.4.1镇压轮幅宽尺寸的确定155.4.2 镇压轮直径尺寸确定166 排肥器的选型设计166.1 排肥器的性能要求166.2 常用排肥器的种类以及特点176.3 排肥量的计算177 输种管的选型设计187.1 输种管的性能要求187.2 输种管的选型187.3 输种管参数的确定187.3.1 输种管的直径187.3.2 输种管使用的倾斜度与导管长度198 旋耕刀滚的设计198.1 旋耕深度的确定198.2 旋耕刀滚直径198.3 旋耕刀滚转速208.4 机组作业时功率分配的计算20参 考 文 献21设计总结21致谢22附录 231 绪论1.1 课题背景以及科学意义整地播种机主要是依靠手扶拖拉机提供动力来源，以整地松土，破茬，施肥，播种，镇压为一体式的现代化农业耕作机械，是现代化农业，规模化，机械化的重要代表。依靠整地播种机的旋耕刀滚将土壤结石，硬块等强力打散，松土，然后施肥管进行施肥，播种器进行播种，依靠旋耕刀滚打散的土壤往后抛，将泥土覆盖种子，然后再依靠镇压轮施以一定的压力，让种子更好的接触到土壤和水分，是的成长率，发芽率更高。在各种农业播种设备中，整地式播种是一种，用于现代化播种的耕种方式，随着农业种植技术的快速进步，应用于农业的机械装备，在农业生产过程中发挥的巨大作用也非常明显，很大程度上减轻了的农民的劳动强度，并且很大程度上促进了农业技术发展，从分散化到集成化，从小型化到规模化。并且，由于各种小、中型的农业机械，连续频繁额对原本松散的土壤进行重复碾压，以及化肥、农药等大量使用，造成了土壤的污染，以及严重板结、土壤肥力衰退、土壤的蓄水能力严重下降、土壤的物理性能变差、并且病虫害不断增多、农作物的抗灾害能力减退等，这一系列问题急需解决。假如对土壤，进行深翻或深耕的作业，这样对于解决土壤的板结化问题，虽然是比较有效果，但是如此一来耗能太高，所投资费用也高高，而且容易破坏土壤的结构，是不符合农艺要求的。进行整地式施肥和播种，可以很大程度上减少机械反复作业，降低机械对土壤，原有的板结层将不再受到镇压作用，如此便起到了节约成本，提高效果的目的。整地播种机旋耕刀滚由于马力大，扭矩大，可以轻易的切入土壤深处，将深层土壤往上翻，使得农作物可以接触吸收到较多的营养。同时，可以保证土壤不同层次的养分均衡与合理利用。据统计，整地播种机可以用于大豆，玉米，高粱，小麦等主要农作物的耕种，使用范围非常广泛，自二十一世纪以来，我国的整地播种机使用广泛，使用整地播种机的耕种面积达到两千万亩，但是，由于缺乏对其进行升级改造等手段，整地播种机目前还存在许多问题，直接导致耕种的单产量比较低。所以，我们必须要对整地播种机的一些结构，耕种方式进行一些调整和改进，以确保土壤可以比较充分的深翻，施肥播种均匀，从而保证可以提高整地的单产量，当作为提高整地产量的重要要求来看待。所以提高整地单产的措施，不仅要提高机械化制造水平，而且还必须要改进整地的种植方式和广泛普及运用。将对设备进行深入的分析与改进措施。要想提高单产量，前提条件就是要提高机械化的生产水平。目前，只有少部分地区，基本实现整地机械化运用于种植以外，在我国大部分的整地种植方式，仍然保持在传统的种植的水平基础上，由于传统的种植方式，即是主要依靠人力，或者依靠畜力进行生产，工作中从土壤开沟到覆土镇压，相对来说整个过程，劳动强度比较大，生产效率非常低，而且种植效果，也会远远低于机械化种植的水平；由于我国地域面积广阔，各个不同地方拥有多种不同地型，因此，所需要的播种机的机型，也相对不一，如果设计出，能够具有较强适应性的播种机，将可以成为未来播种机发展，以及进步的必然趋势；播种机的通用性，也会是一个非常重要的因素，如何提高播种机的通用性，即可以运用于耕种的土壤不同，种子类型不同，工作场地不同等因素，来将其使用的范围更广泛。将很大程度上有助于提高播种机的运用范围和使用性能，能够使播种机在我国得到充分的使用。虽然，从目前的情况来观察，我国在播种机这一行业暂时还和发达国家存在不少的差距，但是，我们应当加快开发和研制，从而将这一差距逐渐缩小。相对而言传统的整地式播种方式，同样成为一个很大程度上制约整地式播种单产量提高的影响要素，这主要体现在：（1）整地式整地种子的质量不高，我国耕田种植播种的大部分地区，种子一般情况下是自留的，一般没有经过消毒，杀菌，以及其它能够提高种植质量，等相关的技术处理，所以种出来的粮食，一般情况下质量以及产量比较低；（2）种子的品种、质量不全，在不同的地区，以及在不同的气候，往往需要有不相同的整地式整地种子，在此方面，我国所作的研究工作，暂时还不能满足其所需求量，所以，在今后，要抓紧加大对整地式整地品种的研制与开发工作的进行；（3）一般来说传统的种植方式，主要是靠人力以及畜力，工作量大而且工作效率比较低，对土壤的碾压破坏比较严重，这对于种子的发芽生长等情况来说极为不利。所以要求在耕种的过程当中，必须要控制好镇压轮的力度，使其镇压土壤不能太紧，也不能太松弛。 我国农业整地播种机在功能上基本可以满足使用需求，工作效率也比较高，但是，播种不均匀，施肥断断续续，这些缺点主要原因是结构方面问题，导致播种施肥不均匀，严重影响农作物的产量和种子的发芽率。存在的问题主要表现在下面几个方面：一是使用的安全，以及质量方面的问题，主要是在安全防护装置，以及警示标识，没能够全部达到相关规定，以及使用要求，比如，链传动没有防护罩，或者是防护罩的不完整；另外无脚踏板，扶手等结构，设计不合理、整体重心的不平稳；还有警示标志的不齐全；二是使用的可靠性方面，一般主要表现为：三点悬挂强度的不充分，并且与悬挂架连接的横梁，由于强度不足容易造成变形； 镇压轮结构薄弱，刚性与强度不能够满足、连接轴容易断裂、滚动轴承容易损坏；还有开沟器铲尖，工作过程中磨损过快；以及旋耕刀容易磨损等，这些使得使用寿命大为缩短；三是工作性能方面，主要有：其中有部分机型在工作过程中的通过性能达不到要求；其中有的橡胶镇压轮，接触面较窄，甚至偏离了开沟器平面，这样一来容易导致碎土效果，以及镇压性能比较差；其中沟播机在开沟器前方、后面排列的间距比较大，这样一来导致输种管，以及排肥管之间的角度太小，种子以及肥料的流动性不好；有的使用宽苗带等方式，进行播种的工具，然而播后的实际苗带，产生宽度不足等现象。1.2 整地式播种机的发展现状1.2.1国内整地式播种机的发展现状 我国整地播种机使用源于上世纪八十年代，起初，我们进口国外整地播种机，使用效果良好，但是进口成本高，并且英文版的使用界面造成比较大的问题，另外，一些零配件更换也成为很大的问题，这些因素严重影响和制约我国农业耕作的规模化发展。我国作为一个农业生产大国，因此农业机械化的发展，对我国来说，是非常关键的，其中播种机的工作，是我国农业发展，实现现代农业水平，走向机械化，自动化的过程中必不可少的重要组成部分，也是农业机械化发展中，比较艰难，复杂的一部分。 播种机在国内的发展比较晚,其中大部分，是从国外引进并加以改进或者仿制的,而且，仅仅是适用于小区域的作业。而播种机所要处理的播种方式，以及作物种类，品种变化相对来说繁多，这就说明，整地式播种机也要求具备适应性，以及满足不同的农作物的要求工作效能与质量，要求必须在短暂的播种时间内，根据农业技术要求，完成适时，适量，达到农业耕作环境要求，使作物能够获得良好的，完整的生长发育环境和基本条件，当然这些都需要使用科学合理的耕作手段，保质保量的满足，达到作物生长需要，机械化播种相对于人工播种来说均匀准确，而且深浅一致，另外效率高，速度快，节省劳动力，同时还可以为田间管理作业，创造良好的条件，是实现农业技术改革，农业现代化的主要措施之一，所以，现代化农业的发展，对播种的要求越来越紧迫了。目前，随着播种技术在我国的大量运用，研究和发展与播种生产相适应的，相协调的机械，已经取得了比较大的发展 ，尤其是播种机械，虽然我国机械研制，以及制造水平与发达国家目前还存在一定的差距，但是，依靠科研技术人员的不断努力，长期的分析与研发，这个差距正在一步一步的地缩小。因此各种先进的播种机，不断被研发和制造出来，并在全国各地区广泛的投入使用之中。所以，我国整地播种机的现状不容乐观，整个农业机械都处于相对落后的阶段，要将我国农业生产效率，产量提升上去，就必须大力发展农业机械，而整地播种机是农业机械中重要的一环，改进结构，提高效率，迫在眉睫。这也是我们设计此课题的原因所在。1.2.2国外整地式播种机的现状在欧美等发达国家，农业早已实现规模化，集中化模式耕种，其特点是，统一的生产模式，大规模化，高效化的机械设备被投入使用，用以替代人工的模式，使得产量，效率，质量都是比较高的水平。从上世纪五十年代以来，许多发达国家先后完成了，由传统农业逐步向现代农业的过度阶段，以及转化，经过几十年持续地发展，许多发达国家农业机械化水平，已经达到了相当完善的水平，现在正朝着规模化，大型化，智能化以及多功能联合型的方向发展。在发达国家中，由于播种机经过长时间的发展以及应用，其技术水平，已经达到了相当先进的水平，就工作速度、生产效率、工作性能、工作质量以及播种机具的通用性水平，以及适应性，都完善的比较好。这对于减少播种过程中，所产生的漏种率还有种子损伤程度，以及提高单产量方面都有比较大的促进作用。现在一些发达国家，正在把不断改进播种机的工作原理，工作流程，设计出以最简化的流程，最简单的结构，以达到最完善的使用效果，目前，过完整地式播种机正朝着集成化，自动化，大型化，一体化，多功能化的主要方向发展。这也是我国发展整地式播种机的主要方向，这需要我们持续不断的努力，坚持学习先进技术，研究新型工艺流程，以求以最科学合理的方式来实现工作目标。也是实现现代农业机械发展的重要手段。所以，学习国外先进技术，深入掌握其工作原理，加以研究和灵活运用，是加快我国整地播种机技术发展，难关突破的方法所在。1.3 整地播种机设计的主要内容（1）工作原理分析（2）结构的总体设计（3）旋耕刀滚的设计（4）播种装置设计（5）镇压装置的设计2 总体设计2.1 总体方案设计2.1.1 设计原则整地式播种机的总体方案是：将各机构整合成一体化，旋耕刀滚、施肥装置、排种器、以及镇压轮与选用的拖拉机结合成一个整体，使之能够，一次性顺利的完成所有任务，将整地、破茬、施肥、播种、覆土、镇压等工序一次性有序的完成，悬挂机构，要比较精确的控制工作部件，使其在工作时的播种深度，整地播种机的设计原则主要是：保证旋耕刀滚具备足够大的扭矩，从而弯刀可以轻易的切入土壤深层处，将土壤往上翻，这是保证工作效率与使用性能的前提，假如旋耕刀滚不够力，将无法击碎硬土块，与破茬，将严重影响整地播种机的使用性能。另外，整地播种机还需要保证播种与施肥的稳定性，均匀性，这是确保种子成活率，发芽率的前提所在，如果播种不均匀不稳定，出现漏播，多播的现象，种子将无法正常发芽生长，或者造成耕地面积浪费的现象，这些都成为播种机的技术关键所在。此外，镇压轮的压力必须适中，如果压力过轻，土壤将无法接触到种子，种子将无法发芽，如果压力过大，造成土壤结块，土壤中没有足够的空气，种子也无法发芽生长，所以在设计整地播种机的过程中，必须充分考虑上面几点因素，如何去更好的解决，是设计过程中的关键所在。2.1.2 基本结构整地式播种机的主要结构，主要组成部分有：拖拉机结构，旋耕刀滚支架、旋耕刀滚、链轮传动、播种器，施肥装置以及镇压轮机构几个部分组成组成，一般情况下在机架的前部，安装了上、下两个悬挂架，目的是为了可以与拖拉机连接部分互相连接；在种箱与肥箱箱体的两个侧板上，一般是用于，将其安装在机架安装板上，安装在下边的是：固定排肥装置、排种机构；升降部分主要用于旋耕刀滚的高度调节，比如在道路上行走的时候，旋耕刀滚必须往上调节，将刀具脱离地面，当在耕种工作过程中，针对不同硬度的土壤，不同的耕种方式，都需要调节不同的高度，当土壤过硬，高度必须小一点，这样旋耕刀滚切入土壤的深度就小，对刀具的磨损，变形也小，当耕种的土壤比较松散的时候，高度可以调低一些。播种器部分由槽轮、接料斗、种箱、输种管组成。镇压装置由传动链轮，传动轴，带座轴承，和镇压轮组成。2.1.3 工作原理当整地播种机前进时，柴油发电机输出扭矩，依靠链轮传动将扭矩传递给旋耕刀滚轴，驱动旋耕刀进行工作，旋耕刀滚轴上的链轮与播种器的传动轴进行连接，带动播种器进行工作，播种器的种箱用于储存种子，种子经过料斗被导入到槽轮中间的凹槽之中，槽轮不断的旋转运动，将种子有规律的、按一定数量被带出来，将种子经过播种管被导入到土壤上，前方的旋耕刀滚高速旋转，将泥土往后抛撒，松散的土壤覆盖种子，镇压轮依靠自身重量进行对土壤的压紧，然种子可以充分的接触到土壤和水分，旋耕刀滚高度通过螺杆进行调节，保证在不同土质的工作条件下适应使用的要求。旋耕刀滚高速旋转，刀锋尖锐，将减少对土壤深切时候的阻力，对提高工作效率有很大帮助，同时，旋耕刀也容易产生磨损等现象，所以要求旋耕刀使用硬度较高，综合性能要好的材料作为刀具材料。旋耕刀还要对硬土块，稻茬，草堆等进行破碎，要承受一定的冲击力，具备一定的刚性要求。2.1.4播种机结构图图2.1 播种机结构图图2.2 结构图明细表2.2 拖拉机的选用目前我国所拥有的拖拉机具体情况，以及对机组，所需要的功率的初步计算，拟定匹配东风DF-250拖拉机进行设计。DF-250拖拉机的主要参数如下：外形尺寸(cm) 2900x1250x1400功率（KW） 25马力额定转速（r/min） 980r/min驱动型式 前轮驱动离合器形式 干式、双片制动器 环形状内胀式发动机与离合 V带3 传动方案的确定在整地播种机的设计中，动力来源于柴油发动机，柴油发电机输出扭矩，依靠链轮传动将扭矩传递给旋耕刀滚轴，驱动旋耕刀进行工作，旋耕刀滚轴上的链轮与播种器的传动轴进行连接，带动播种器进行工作，播种器的种箱用于储存种子，种子经过料斗被导入到槽轮中间的凹槽之中，槽轮不断的旋转运动，将种子有规律的、按一定数量被带出来，将种子经过播种管被导入到土壤上，前方的旋耕刀滚高速旋转，将泥土往后抛撒，松散的土壤覆盖种子，镇压轮依靠自身重量进行对土壤的压紧，然种子可以充分的接触到土壤和水分。由于在工作过程中，传递的扭矩比较大，而且要求播种器与旋耕刀滚之间速度匹配要合理准确，旋转速度比较低，所以此次，选用链传动的方式，不仅可以在耕地等工作条件恶劣的情况下使用，同时，传递的扭矩也比较大，速度稳定等优点，并且，维修更换比较方面，成本比较低。4 播种器的设计4.1 播种器整体结构图图4.1 播种装置结构图4.2 种箱结构参数的设计4.2.1 种箱的外形设计种箱是播种器组成的的基础部分，在整地式播种机的设计中，种箱作为种子储存的结构，必需保证足够大的容量，以此减少工作过程中加种次数，以此提高工作效率和缩短工作时间，通常要求至少播种到耕田一端进行加种过程。反之，如果种箱容量太大，会导致整体结构体积太大，整个设备重量过重，造成碾压土壤的力度过大，造成土壤板结，而且甚至伤害到种子，此外有可能影响到设备的纵向移动性和灵活性；种箱的设计过程中必须保证，箱壁的倾斜角，至少大于种子与箱体壁的摩擦力，以确保种子能顺利滑落，进入到排种器，一般情况，种箱壁板的倾斜角必须大于40。此外，种箱的设计，还应该保证足够的坚固性，耐用性，整体的重量要轻便，必须具备一定的刚性和强度，防止因为过载等现象造成箱体的变形等现象，由于在农田工作中，必须考虑到下雨天，农田水等影响，所以必须具备防水能力；种箱要便于加种、卸种和清理工作。由于此处播种分为五排，通过五条输种管进行播种，所以种箱的种子要导入到五个播种槽轮中，在此次设计五个导料槽，均匀分布，种子可以通过导料槽落入到播种槽轮的凹槽中，再通过播种管将种子播送到土壤中。4.3 排种槽轮的设计在整地式播种机的结构设计中，排种槽轮是属于最重要的部件，其结构好坏与工作效能的优劣，将直接决定这整地式播种机的使用性能与工作质量。所以，排种器的设计非常重要。槽轮的尺寸，现状根据播种不同的种子类型有关，在此，我们按大豆播种方式来设计。图4.2槽轮结构图4.3.1 整地式播种机对排种器的性能要求对于整地式播种机排种器的使用要求主要有以下几点：（1） 播种均匀稳定，不会出现突然成堆，或者突然无种出来的情况。（2） 保证播种过程中不对种子造成损伤。（3） 保证播种过程中不会造成漏种的情况。（4） 保证播种过程中的稳定性。（5） 保证其检修，更换方便。4.3.2 现有排种器的类型以及特点目前，市场上存在的排种器种类繁杂，良莠不齐，非标产品比较多，没有统一的规范。通常，按照其播种形式，按照其播种形式，可以分为以下几种：1. 撒播器播种2. 条播排种器3. 点播排种器 对于条播播种器：是按照预设的的行距，播种器在播种过程中每行所播下种的数量是固定的，保证每行所播种下的种子数量基本统一，但是种子之间的粒距是没有限定。在现代农业耕作上，一般经常使用条播播种器，主要是因为其工作效率比较高，结构形式比较简单，所以，条播播种器使用比较广泛。 条播播种器结构简单紧凑，使用方便，性能可靠，被广泛运用到农业耕作中。而且播种过程中由于是依靠槽轮进行排种，所以每行的间距都是固定和准确的。而且，其组成零件都比较简单，便于加工，所以条播播种器的广泛运用是未来的发展趋势。5. 镇压轮的设计镇压轮主要用于对土壤的压制，让松散的土壤能够有一个比较适合的紧密度，以确保种子能更好的发芽生长。镇压轮由于长期与地面接触，要求与土壤的粘附度要小，耐磨度要求高，制造成本要低廉。所以，我们选择使用铸铁HT150制造，采用锻造方法制造，HT150耐磨度比较高，而且制造加工的锻造和铸造加工性能良好，材料的价格比较低廉。5.1 镇压轮的使用条件在整地式播种机的工作过程中通过镇压轮对松散土壤的压制作用，能够使种子与湿土壤，之间的接触更加紧密，如此便有利于种子的发芽，以及生长，还可以可减少水分的蒸发，此外还可以增强土壤毛细管的作用。镇压轮对土壤的压强，主要根据土壤性质、水分、密度以及作物的要求而定，压力一般为3050kPa。而镇压轮的压力大小，通常取决于其自身的重量。压紧后土壤的容重一般为之前为压实的81.2g/cm25.2 设计要求（1）转动灵活 （2）镇压力可调；（3）镇压后地表不产生鳞状裂纹；（4）不壅土，不缠草。5.3 结构设计对于镇压轮的设计，要求主要有以下几点：1. 质量要求要轻便，如果镇压轮太重，使得镇压土壤太紧，透气性能差。2. 耐磨性高，由于长期使用，与土壤和石块等件产生磨损，如果不耐磨，会直接影响到其使用寿命。3. 强度要高，由于镇压轮工作时受到冲击力，震动等作用，所以要求其具备较高的强度。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镇压轮的直径所以土壤对镇压轮的附着系数f，很大程度上取决于轮缘的使用材料，以及土壤的条件，在一定情况下，f是个常数。工作过程中轮子行驶的阻力因此加大，同时，还可能加大对土壤的压实程度，以此造成对种子发芽的严重影响。因此，综合考虑最好的方法是通过减小轴套中，所产生的摩擦力矩，那就要求，使用在轴套中产生摩擦力矩要比较小的滚动轴承。同样，增大轮子的直径，也可以有效的保证镇压轮的正常工作。5.4 镇压轮主要技术参数的确定5.4.1镇压轮幅宽尺寸的确定根据播种器每排播种的宽度，我们在此选择宽度尺寸为110mm，凹槽形状可以有效将两侧土壤往中间聚集堆添，以确保种子被土壤完全覆盖。5.4.2 镇压轮直径尺寸确定 镇压轮的直径大小决定了镇压轮的重量，而镇压轮的重量取决于需要对土壤所施加的压力来决定，当压力太小，则不足以将土壤压制紧密，如果压力太大，容易造成土壤板结，造成种子不能发芽生长，根据经验和资料查询，镇压轮的压力范围在80kg-100kg左右。在此，我们通过计算得出，设计最大直径为450mm，此时，镇压轮的重量为92.5kg，在使用范围之内。图5.1 镇压轮结构图6 排肥器的选型设计6.1 排肥器的性能要求（1）排肥量要保证稳定、均匀并且不受肥箱内肥料的数量、耕田的地形状况，以及工作过程中前进速度快慢等因素的影响。（2）通用性要良好，保证能够施多种肥料。一般来说，为了提高生产效率，扩大设备的使用范围，必须让设备具备良好的通用性，才能确保，可以降低用户的使用成本，而且便于维护。（3）排肥量的调节要可靠灵敏、准确，排肥量的调节范围，能适应不同化肥品种，以及不同作物的施用要求。（4）工作过程中保证工作阻力小，使用和调节要便捷，便于作业后，清理残茬化肥。（5）由于化肥具有一定的腐蚀性，所以，要求排肥器凡是与肥料接触的机构，或者零件必须采用防腐蚀的材料制造。6.2 常用排肥器的种类以及特点目前在农业耕种中，用的比较多的排肥器，主要是有以下几种类型：（1）外槽轮式排肥器 工作过程中外槽轮排肥器，外槽轮进行旋转，颗粒化肥靠自重，充满槽轮的凹槽，并被槽轮带动随着一起旋转，位于槽轮外面的肥料，在槽轮的拔动，以及肥料颗粒之间的摩擦力作用下，同时被带动起来由槽轮，强制带出，然后，经开沟器导入种沟。该排肥器转动的槽轮，以及不转动的阻塞套，才可以在排种盒内随着排种轴左右移动，通过改变槽轮的长度，来调节排肥量。位于外槽轮排肥器的槽轮，可以设计为齿轮。（2）星轮式排肥器 由旋转的星轮星齿间的化肥将其强制向外排出。一般情况下两个星轮对转，以此消除肥料架空，以及锥齿轮的轴向力。位于排肥器的肥箱的底部，安装铰链，在箱底可以打开，以便于清理残存在箱体内部的化肥；星轮的拆卸方式比较简单。排肥量的调节可以通过调节手柄，以此来改变排肥量调节门的开启角度来得以控制。（3）螺旋式排肥器 螺旋式排肥器的主要工作零部件是排肥螺旋结构。工作时螺旋进行旋转运动，从而将肥料导入到排肥管。但是在排肥量较小的情况下，螺旋式排肥器的排肥效果所产生的排肥均匀性比较差，有时容易造成化肥堆积，有时容易造成化肥排出断断续续。（4）水平刮板式排肥器 作为主要排肥方式之一的水平刮板式排肥器，是为解决碳酸氢铵排肥问题，而研制的一种排肥器。它的基本特征是：由在水平旋转的链条上安装的尼龙刮板，进行将化肥的持续不断的刮出，以此实现排肥的效果。 在实际种植过程中，不同品种的化肥需要使用不同的排肥器，既需要包装化肥排放的稳定性可靠性，也需要包装排肥器的正常工作，不造成排肥器的腐蚀，失效等情况的发生，6.3 排肥量的计算 外槽轮排肥器的排肥量可以通过公式51计算。 （51）式中：d外槽轮的直径，d取45mm L外槽轮的有效长度，L取126mm r指的是化肥的密度值，此处我们按常用化肥磷酸二铵来设计，密度值为789g/L。 a0指的是送料槽内，肥料充满系数值，一般为0.7 fg指的是槽轮每个凹槽的截面积大小，选取fg=66.76mm2 t指的是槽轮中凹槽节距尺寸。查表得到t=d/z=20.2mm 带动层特性系数。取0.5经计算得Q5.5kg/acre，这里取6kg/acre7 输种管的选型设计7.1 输种管的性能要求输种管的作用主要是：将排种器排出的种子，导入到开沟器，在工作过程中使种子能够顺利滑落到种沟内，它对排种的均匀性，起到有很大程度上的影响。一般而言对输种管的要求，主要有： （1） 工作过程中避免对种子流的影响，能保证工作时种子能够自由的流动，不影响种子排出时候的均匀性。 （2）保证有足够的伸缩性，并且能随意扰曲，以此适应工作过程中由于开沟器的升降，以及调节。输种管一般都要求铰接在排种器上，同时能在各个方向，进行摆动并且不影响种子的流动和通过的性能；（3）保证具有一定的伸缩量以及弹性和弯曲度的要求，此外，还有能耐腐蚀。除此以外，还有要一定的圆度；（4）结构要保证简单，便于加工制造，以及维修安装。7.2 输种管的选型由于考虑到种块的形状，以及对导种管的要求，拟定选用螺旋骨架型钢丝软管。这种钢丝软管是用大约1.5mm厚的钢丝，或尼龙丝作骨架，然后缠敷塑料薄膜，并且通过加热处理制作而成，钢丝软管特点是管内壁光滑，具有的特点主要是：结构简单、弯曲运动灵活、耐腐蚀强。7.3 输种管参数的确定7.3.1 输种管的直径输种管的直径尺寸按照播种的种子大小，规格，和尺寸有关，一般情况下，播种管直径为种子的1.2-1.5倍左右，以及种子导出时候的轨迹，速度要求等密切相关，在此，我们以一般形式的农作物种子为例，使用的尺寸按其大小规格等数据测量和统计，得出结论，输种管直径尺寸一般为26mm，最大直径一般为40mm。7.3.2 输种管使用的倾斜度与导管长度输种管的在使用过程中，其倾斜度以及长度，一般根据所输种类型，以及输种效率的具体要求来进行设计与计算： 通常，橡胶材料的输种管的倾斜角为50左右。长度尺寸通过以下公式进行计算 L=H/sin （71）式中 H是指种子从排种口，下落到开沟器体接种口，之间的垂直距离 输种管的倾斜角 算得L的值为225mm8 旋耕刀滚的设计旋耕刀滚为整地播种机的重量零部件，其性能的好坏决定着设备的使用性能以及使用范围。高度通过螺杆进行调节，保证在不同土质的工作条件下适应使用的要求。旋耕刀滚高速旋转，刀锋尖锐，将减少对土壤深切时候的阻力，对提高工作效率有很大帮助，同时，旋耕刀也容易产生磨损等现象，所以要求旋耕刀使用硬度较高，综合性能要好的材料作为刀具材料。旋耕刀还要对硬土块，稻茬，草堆等进行破碎，要承受一定的冲击力，具备一定的刚性要求。8.1 旋耕深度的确定本设计要求旋耕刀滚既可以单独进行旋耕作业又可以经过与播种器，镇压轮装置等进行组合以后，进行旋耕播种工作，因此，应该兼顾两种耕深。按我国土壤的硬度，土质等参数，在不同地区，差异非常大，东北地区为我国最大的粮食生产基地，在此，我们以东北地区土质为例进行参考。根据经验和参考资料等，对旋耕深度进行一个粗略的取值，在此我们取值为100mm的旋耕作业深度。8.2 旋耕刀滚直径 旋耕刀滚的直径大小和输出扭矩有关，当旋耕刀滚的直径越小，旋耕刀尖处的扭矩越大，当旋耕刀滚的直径越大，旋耕刀尖处的扭矩越小，如果旋耕刀滚的直径过大，容易造成旋耕刀的变形弯曲等现象，如果旋耕刀滚的直径过小，工作过程中往后抛撒泥土的高度与距离又比较小，不能完全将土壤覆盖种子，所以选择合适的旋耕刀滚的直径尺寸是非常重要的，根据现在目前比较通用的直径尺寸，在此选择直径尺寸为550mm。8.3 旋耕刀滚转速 根据相关的数据，稻田中含水百分比一般为25%-35%左右 ，其切土节距为 100mm左右，耕作质量，即可以达到小麦的要求又可以满足水稻的要求 ；在含水率达到40%以上的耕田中，S一69emllp。由于作业的土壤的含水率存在比较大的查阅 ，在此取 S=6cm。由于： S一 (nZ)所以： n一 (SZ)一 380rarin式中 设备工作过程中前进速度 25kmhn 旋耕刀滚转速 ，rarinz工作过程中每段切削旋耕刀数 ，z取 2切土节距 ，取值S一6cm通过计算得到我们在此选择旋耕刀滚转速为75r/min，以此保证在播种过程中获得较好的工作效率和综合性能。8.4 机组作业时功率分配的计算 参考以上所选择的数据与参数 ，对旋耕工作过程中 、旋耕播种过程中各机构所消耗的功率进行分析与计算。以东风DF250型手扶拖拉机为例，单独旋耕工作时 N =01K：,hv=B=242kW式中 1 消耗的功率。 旋耕 比阻 ，Ncm设备在行走过程中、所传动系统消耗的功率为N。= N + N +Ni+ N= 035+ 102+ 03= 167kW式中 指的是在传动系统所消耗的功率 指的是驱动轮滑转消耗的功率， 指的是行走装置滚动时消耗的功率 指的是风速影响的功率消耗，播种时的旋耕刀滚，其所消耗功率为 N 一1.8kW。参考相关资料深度为， 30mm-65mm 时 ，旋耕刀滚的平均阻力为 30-65N，在此取较大值P一60N，计算出播种过程中所消耗功率 N。一0178kW 。通过计算可得：(1)旋耕刀滚在单独工作过程中，耕深尺寸为100mm，设备的工作前进速度为27kmh，旋耕刀滚转速为 75r/min，其所消耗的功率： N=I+N =406kW44kW，因此，输入的总功率可以满足使用要求。(2)旋耕播种工作过程中，耕深为 60mm，5行进行播种时，消耗功率为 N=2+N3+N。=275kW441kW ，因此，输入的总功率可以满足使用要求。参 考 文 献1.何立鹏，赵明. 整地式播种机的设计.山东农业大学学报. 20012.李伯敏，蒋雨. 播种机，河北农机出版社 20123.周桂霞，张国庆，张义峰等.播种机的研制.黑龙江八一农垦大学学报 20044.张旭，刘江洋，.农业工程机械学.中国农业出版社20035.何东升 .现代整地播种机结构设计与计算. 农业机械出版社20136.廖东云，朱丽桥，整地式播种机的设计 .农业机械出版社 20027.徐怀明，李荣德，农业机械设计基础. 中国机械出版社.20058.于海波，播种机的研究与探讨.农业机械出版社20079.赵峰，.机械设计理论基础.高等教育出版社.200110.吴建新. 现代农业机械设计，200111.刘广利. 农业播种机的设计与研究.198712.钱玉德，温长海. 整地播种机旋耕刀滚的设计. 河北农业大学学报.200613.徐海，赵文超，机械设计基础D;山西大学学报;2013年14.褚文中.现代农业理论基础，华南农业大学学报。200215.李文昌，徐厚梅，农业机械设计与工艺分析.江西农业大学学报. 200116.赵杰，刘云山等. 整地起垄播种机的研制.佳木斯农业大学学报.200117.张义峰.现代农业发展趋势报告，黑龙江八一农垦大学学报 200418.H JCAK，GHHoogmoed，PLerink and JMller.Assessment of the Behavior of Potato in a Cupbelt PlanterBiosystems Eigineering.02.07.201119.kaven, H.S, D.R. 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