山地用小型蕎麥播種機旋耕機構(gòu)，播種機構(gòu)，施肥機構(gòu)的設(shè)計仿真【三維SW】(畢業(yè)論文+全套CAD圖紙)(答辯通過)

下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 學(xué)習(xí)好資料，畢設(shè)專用，答辯優(yōu)秀 編號 畢 業(yè) 設(shè) 計（論文） 題目 小型蕎麥播種機設(shè)計（旋耕機構(gòu)，播種 機構(gòu)，施肥機構(gòu)） 二級學(xué)院 機械工程學(xué)院 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級 109040205 學(xué)生姓名 張浩 學(xué)號 10904020534 指導(dǎo)教師 楊巖 職稱 教授 時 間 2013.5.30 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 小型蕎麥播種機設(shè)計（旋耕機構(gòu)，播種機構(gòu)，施肥機構(gòu)） 目 錄 摘 要 . I Abstract . II 緒 論 . 1 1.1 本課題研究的背景、目的和意義 . 2 1.2 國內(nèi)外播種機的研究現(xiàn)狀 . 3 1.2.1 國外機具研究現(xiàn)狀 . 3 1.2.2 國內(nèi)播種機研究概況 . 3 1.3 課題研究的主要任務(wù)、內(nèi)容與方法 . 5 1.3.1 課題的主要任務(wù) . 5 1.3.2 本課題研究的內(nèi)容 . 5 2 小型蕎麥播種機總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計 . 5 2.1 農(nóng)藝要求 . 5 2.3 播種機的性能要求和性能指標 . 6 2.4 小型蕎麥播種機整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計 . 6 2.4.1 播種機的整體設(shè)計原則 . 6 2.4.2 播種機設(shè)計前期準備 . 7 2.4.3 設(shè)計方案 . 7 2.5 播種機的總體結(jié)構(gòu) . 8 2.5.1 播種機的幅寬匹配 . 8 2.5.2 基本結(jié)構(gòu) . 8 2.5.3 播種機關(guān)鍵部件的設(shè)計及其參數(shù)的確定 . 8 3 排種 器的選型設(shè)計 . 9 3.1 種箱結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計 . 9 3.1.1 種箱尺寸的確定 . 9 3.1.2 種箱容積的計算 . 9 3.2 排 種器的選型與計算 . 10 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 小型蕎麥播種機設(shè)計（旋耕機構(gòu)，播種機構(gòu)，施肥機構(gòu)） 3.2.1 小型蕎麥播種機對排種器的性能要求 . 11 3.2.3 排肥器的性能要求 . 13 3.2.4 常用排肥器的種類和特點 . 13 3.2.5 本次設(shè)計選用排種器 . 14 4 開溝器的選型設(shè)計 . 15 4.1 開溝器的性能要求 . 15 4.2 開溝器的性能要求 . 15 4.3 現(xiàn)有開溝器的種類和特點 . 16 4.4 開溝器的選型 . 16 5 輸種管的選型設(shè)計 . 17 5.1 輸種管的性能要求 . 17 5.2 輸種管的選型 . 18 6 覆土器的選型設(shè)計 . 18 7 鎮(zhèn)壓輪的選型與設(shè)計 . 18 8 其他零部件的設(shè)計和建模 . 20 8.1 鎮(zhèn)壓輪連接 . 20 8.2 軸承 . 21 8.3 端蓋、透蓋 . 21 8.4 撥動輪 . 22 8.5 軸 . 23 8.6 鏈輪 . 24 8.7 軸套 . 24 9 常見故障與排除 . 25 結(jié) 論 . 25 致 謝 . 26 參 考 文 獻 . 26 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 I 摘 要 隨著我國蕎麥科研和產(chǎn)業(yè)開發(fā)的發(fā)展，蕎麥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的地位越來越高。 目前我國大中型播種機技術(shù)比較成熟，但受體積，轉(zhuǎn)彎半徑和配套動力的制約，不適合小地塊作業(yè)。而我國個體農(nóng)戶較多，種植面積較小。 因此本文設(shè)計了一種小型蕎麥播種機， 該 播種機由拖拉機牽引，能一次完成施肥，播種，鎮(zhèn)壓作業(yè)。本文對播種機的排種器，開溝器，鎮(zhèn)壓輪以及覆土器等關(guān)鍵部件進行了設(shè)計確定了工作部件的關(guān)鍵參數(shù) ,最后對關(guān)鍵部件進行了強度校核，各部件均能滿足要求。 關(guān)鍵詞： 小型播種機 播種機構(gòu) 開溝器 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 II Abstract In our country, With the development of our scientific research and industrial,straw is becoming more and more important in agricultural production.At present, the large and medium-sized seeder technologies are relatively mature. But limited by the volume, turning radius and motive power constraints, they are not suitable for small-block operation. However, particular peasant household of our country is more, but cultivated area is less. So this paper designed a small-sized seeder for straw. The seeder is hauled by the tractor, it can finished fertilizing and seed, covering soil and compacting at one time. This paper designed the opener, the seeding driller and other working parts, determined the key parameters of every component. Finally has carried on the intensity examination to the key components, various parts can satisfy the request. Key words： small seeder disseminator furrower 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 小型蕎麥播種機設(shè)計（旋耕機構(gòu)，播種機構(gòu)，施肥機構(gòu)） III 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 小型蕎麥播種機設(shè)計（旋耕機構(gòu)，播種機構(gòu)，施肥機構(gòu)） IV 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 小型蕎麥播種機設(shè)計（旋耕機構(gòu)，播種機構(gòu)，施肥機構(gòu)） V 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 1 緒 論 我國的農(nóng)業(yè)機械相對于發(fā)達國家還比較落后。美國等發(fā)達國家 20世紀初就開始積極推進土地的規(guī)模經(jīng)營，并實現(xiàn)了機械力對人力和畜力的替代， 20 世紀 70年代實現(xiàn)了全面機械化，進入 90 年代后全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)業(yè)工人的裝備水平已經(jīng)接近或超過產(chǎn)業(yè)工人。而我國目前仍實行以農(nóng)戶家庭為單位的小規(guī)模經(jīng)營，農(nóng)業(yè)機械雖有一定程度的推廣和應(yīng)用，但人力、畜力以及傳統(tǒng)的耕作習(xí)慣和耕作方式仍占主導(dǎo)地位。據(jù)國際年鑒統(tǒng)計，我國平均 每個經(jīng)濟活動人口占有耕地面積 0.2 公頃，占世界平均水平的 44.1%，占美國平均水平的 0.7%；每千人化肥施用量 64.6噸，略高于亞洲平均水平，但僅占世界平均水平的 67.5%，占美國平均水平的 1.2%?？茖W(xué)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用雖逐年增加，但應(yīng)用的廣度和深度都遠遠不夠。在這種形式下，我們要提高我國農(nóng)業(yè)水平，就要實施農(nóng)業(yè)機械化，但對于我國小規(guī)模經(jīng)營的現(xiàn)狀，實施大型播種機械難度很大。因此本課題設(shè)計出的小型蕎麥播種機，它具有結(jié)構(gòu)簡單、功率消耗小、體積小等特點，對推廣農(nóng)業(yè)機械化相當有利。 蕎麥為一年生草本植物， 生育 期短，抗逆性強，極耐寒瘠，當年可多 次播種 多次收獲 （蕎麥種子如圖 1所示） 。莖直立，下部不分蘗，多分枝，光滑，淡綠色或紅褐色，有時有稀疏的 乳頭 狀突起。葉 心臟 形如三角狀，頂端漸尖，基部心形或戟形，全緣 。托葉鞘短筒狀，頂端斜而截平，早落。 花序 總狀或圓錐狀，頂生或腋生。春夏間開小花，花白色；花梗細長。果實為 干果 ，卵形、黃褐色，光滑。莖紫紅色 ,葉子 三角形 ，開白色小花，子實黑色，磨成 面粉 供食用。蕎麥播種 3 5天就能出苗，并快速地生長發(fā)育，封攏后能抑制大多數(shù)雜草生長。種蕎麥省時省工，在農(nóng)時安排上，蕎麥從耕翻、播種到管理，通常都在其它作物之后，可調(diào)節(jié)農(nóng)時，全面安排農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，實現(xiàn)低投入高產(chǎn)出的 經(jīng)濟 效益。隨著中國蕎麥科研和產(chǎn)業(yè)開發(fā)的發(fā)展，蕎麥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的地位正在由 “ 救災(zāi)補種 ” 作物轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)民脫貧致富的經(jīng)濟小作物 。 但是目前的蕎麥并沒有較為專用的播種機，已經(jīng)不能跟上社會需求，因此本次設(shè)計的是一個山地用小型蕎麥播種機。 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 小型蕎麥播種機設(shè)計（旋耕機構(gòu)，播種機構(gòu)，施肥機構(gòu)） 2 圖 1 1.1 本課題研究的背景、目的和意義 糧食是維持人類社會生存和發(fā)展的最基本的生活資料是最具基礎(chǔ)性戰(zhàn)略性的物資提高糧食產(chǎn)量、保障糧食安全是保持國家社會穩(wěn)定、保證國民健康 、保障國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)和前提，也是農(nóng)業(yè)科技工作的首要任務(wù)。 機械化水平是衡量農(nóng)村、農(nóng)業(yè)發(fā)展水平的重要標志，是確保提高農(nóng)村生產(chǎn)力，促進更多的勞動力轉(zhuǎn)移，徹底改變傳統(tǒng)的小農(nóng)經(jīng)濟耕作方式的前提和依據(jù)。隨著社會主義新農(nóng)村建設(shè)步伐的不斷加大，中央加大對農(nóng)業(yè)和農(nóng)村發(fā)展的支持力度，農(nóng)村的機械化水平逐年提高。我國農(nóng)業(yè)發(fā)展已進入“高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)、安全”新階段，從而也引發(fā)了對提高農(nóng)業(yè)機械化程度的強烈要求。 1.1.1 研究的目的和意義 蕎麥在我國屬于經(jīng)濟作物，目前大部分地區(qū)都未實現(xiàn)播種機械化。小型蕎麥播 種機同時考慮到了農(nóng)戶經(jīng)營面積少，作業(yè)地塊小等特點，且功能較多，可一次性完成化肥深施、播種、鎮(zhèn)壓保墑等多道工序，與傳統(tǒng)的耕作方式相比，具有減少作業(yè)程序，省工省力，節(jié)本增效，提高化肥利用率，保護環(huán)境，抑制沙塵暴，增產(chǎn)糧食等優(yōu)點。通過改變開溝器的形狀和安裝形式能有效解決作業(yè)時的壅堵現(xiàn)象。此外還能 改善土壤結(jié)構(gòu)，提高出苗率、品質(zhì)和產(chǎn)量，降低化肥施用量 30%左右；可在平原和丘陵地區(qū)的小平原上作業(yè)。因此有著較高的應(yīng)用價值和廣闊的推廣前景。 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 小型蕎麥播種機設(shè)計（旋耕機構(gòu)，播種機構(gòu)，施肥機構(gòu)） 3 1.2 國內(nèi)外播種機的研究現(xiàn)狀 1.2.1 國外機具研究現(xiàn)狀 目前國外對播種機具的研究已取得了較大的成就。國外農(nóng)場的土地面積一般比較大，田間拖拉機的功率也較大，國外的播種機大都以大中型為主，它們基本是多梁牽引式大型播種機（如圖 2 所示），橫梁多、開溝器之間間距大，播種機又寬又重，一般都是氣 力式的，土壤工作部件也做得比較復(fù)雜。但轉(zhuǎn)彎半徑大，需要很長的地頭，主要用于大面積作業(yè)，與我國地塊小的實際情況相差甚遠。如美國的 USDA 型、 John Deer 型和澳大利亞的 KMC 型等播種機的性能等都比較優(yōu)良。然而，由于種植方式、土地條件以及經(jīng)濟發(fā)展等多種因素，國外的播種機從其結(jié)構(gòu)和工作性能方面均不能適應(yīng)在我國土地條件下使用。 圖 2 澳大利亞鋤鏟式播種機圖 美國 John Deere 1590 No-till Drill 設(shè)計用于普通耕作和保護性耕作情況下的谷物播種整機開溝器為雙排結(jié)構(gòu)，播種行數(shù)為 16 行。排種 (肥 )器為外槽輪式，開溝器為圓盤切刀式，為此開溝器單體較重，有利于免耕作業(yè)。開溝器單體仿形，土壤擾動小，堅固耐用。圓盤切刀直徑為 45.72cm，刃鋒角度為 20o，標準配置為單圓盤開溝器，行距 18.4-24.5mm 可調(diào)，如擰松前方固定 螺栓則可使行距加大到 36.8-49 mm。單體仿形為壓簧式，壓簧可給每個開溝器提供 734-2000N 的壓力使其入土或用于切割殘茬。 1.2.2 國內(nèi)播種機研究概況 中國從 20 世紀 50 年代引進了谷物條播機、棉花播種機等。 40 多年來，幾代農(nóng)業(yè)機械化工作者汲取傳統(tǒng)抗旱耕作法的精華，并結(jié)合現(xiàn)代耕作技術(shù)與機械化手段，已先后研制出一批機械化程度較高的旱地耕作機具，它們將逐步取代傳統(tǒng)的耕作機具， 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 小型蕎麥播種機設(shè)計（旋耕機構(gòu)，播種機構(gòu)，施肥機構(gòu)） 4 現(xiàn)已形成了適用于不同區(qū)域的機械化耕作體系。但目前國內(nèi)生產(chǎn)施肥播種機的專業(yè)廠產(chǎn)品開發(fā)能力很弱，現(xiàn)有的施肥播種機在產(chǎn)品數(shù)量質(zhì)量和上都 不能滿足生產(chǎn)需要。而且存在對地域和土壤條件適宜能力差、機具通過能力不強、可靠性差，不能一次完成開溝、排種、排肥、覆土、鎮(zhèn)壓功能等問題。 圖 3 是由中國農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的 2BMF-9 型小麥免耕覆蓋播種機。它采用了雙排梁結(jié)構(gòu)，使同一排梁上的開溝器間距達到 40cm，采用了專利產(chǎn)品“復(fù)合型開溝器”實現(xiàn)現(xiàn)種肥垂直分施，種肥間距可達到 5cm 以上，但是體積大，不適合小地塊作業(yè)。 圖 3 2BMF-9型小麥免耕覆蓋播種機 圖 4 LZFB-200（ 14）系列聯(lián)合整地施 肥播種機 如圖 4所示， LZFB-200（ 14）系列聯(lián)合整地施肥播種機是由旋耕機部分和播種、施肥部分組合而成的農(nóng)業(yè)機械，一次完成旋耕碎土、施肥、播種和震壓等多種農(nóng)藝，適用于種子直徑不小于 2mm 麥類、玉米、豆類、花生等農(nóng)作物的旋耕、播種作業(yè)，也可單獨完成旋耕、整地作業(yè)。但是制造成本高，價格昂貴，得不到很好的普及。 我國個體農(nóng)戶較多，地塊較小，為了操縱靈活，播種機一般都設(shè)計為懸掛式的，質(zhì)量相對比較小。但是由于土壤容重一般較高，故要求播種機單體又必須有一定的重量才能達到入土開溝的目的。同時，在我國拖拉機功率有限， 播行不能太多，否則播重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 小型蕎麥播種機設(shè)計（旋耕機構(gòu)，播種機構(gòu)，施肥機構(gòu)） 5 種機工作阻力太大，而拖拉機動力不足，這就要求我們必須在現(xiàn)有的條件下，選擇或設(shè)計合適的小型稻麥兩用施肥播種機。 1.3 課題研究的主要任務(wù)、內(nèi)容與方法 1.3.1 課題的主要任務(wù) 本課題的 主要任務(wù) 是根據(jù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀完成一臺小型蕎麥播種機的總體設(shè)計。總結(jié)現(xiàn)在已有的播種機的不足，對其進行改進，設(shè)計出適合我國蕎麥種植的播種機械。設(shè)計時不僅要確定各部件的結(jié)構(gòu)還要確定最佳的工作參數(shù)，使其適合各種田地環(huán)境，工作效果最優(yōu)化。 1.3.2 本課題研究的內(nèi)容 該課題主要完成對小型蕎麥播種機的總體構(gòu)造的設(shè)計。用 CAD 制圖軟件進行整體機構(gòu)設(shè)計分析，包括 排種器，排肥器，種肥箱，開溝器，鎮(zhèn)壓輪等的設(shè)計。 設(shè)計分析后對各關(guān)鍵部件進行校核，使其滿足工 作要求。并用 solidworks 進行建模仿真。 2 小型蕎麥播種機總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計 2.1 農(nóng)藝要求 （ 1）能按質(zhì)量完成播種作業(yè)，適時播種，適量播種，保 證合理的播種深度； （ 2）能適應(yīng)小地塊作業(yè)； （ 3）能改善土壤狀況，上下層土壤不翻轉(zhuǎn)，土壤側(cè)向位移小，保墑蓄水，提高地表積溫； （ 4）可以一次完成播種，施肥，鎮(zhèn)壓等工序。 2.2 機具要求 （ 1）針對我國農(nóng)業(yè)動力機械馬力小的特點，設(shè)計播種機具， 機組作業(yè)速度5.4km/h； （ 2）結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，盡量減輕機具質(zhì)量； （ 3）作業(yè)時穩(wěn)定性好，播深和播量均勻。易于操作，減少作業(yè)過程中機具的振動； 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 小型蕎麥播種機設(shè)計（旋耕機構(gòu)，播種機構(gòu)，施肥機構(gòu)） 6 （ 4）地輪滑移率應(yīng)該在農(nóng)藝要求的范圍之內(nèi)； （ 5）要有很好的上下左右仿形功能，覆土鎮(zhèn)壓效果要好，播種作業(yè)后，仍然能保 持良好的地形。 2.3 播種機的性能要求和性能指標 播種應(yīng)根據(jù)當?shù)氐淖魑镌耘嘀贫?，農(nóng)藝要求進行作業(yè)。播種時要求播種量滿足農(nóng)藝要求且可調(diào)；種子在田間分布均勻合理，保證播深、株距、行距一致且可調(diào)；種子播在濕土層中且用濕土覆蓋；施肥時要求肥料施于 側(cè)下方 ，種子損傷率低。 播種機的性能指標是評價其工作質(zhì)量的標準，常用如下指標來評價： 總排種穩(wěn)定性：播種機在規(guī)定的工作條件下排種量的穩(wěn)定程度，即在播種機允許的工作環(huán)境內(nèi)（如允許在 10的坡地播種，允許機速在一定范圍內(nèi)變化，允許種箱沒種子量變化，等等）總排種量保持不變 。田間可用不同行程或不同地段的整機總排量的變異系數(shù)或相對誤差來表示。 各行排量一致性：指一臺播種機上各個排種器在相同條件下排種量的一致程度。要求各行的排量一致。通常以播種機一定行距內(nèi)各行排量的變異系數(shù)或相對誤差來表示。 排種均勻性：指從排種器排種口排出種子的均勻程度。 播種均勻性：在種子種溝內(nèi)分布的均勻程度。 播深穩(wěn)定性：在種子上面覆土層的穩(wěn)定程度。要求規(guī)定播深 1cm 為合格。 種子破碎率：在排種器排出種子中受機械損傷的種子量占排出種子的百分比。 粒距合格率：對單粒精密播種通常以測得粒距的合格率 來表示。設(shè) t為粒距樣本（不小于 250）的平均值，則 0.5t1.5t為漏播。合格粒距數(shù)占取樣總粒距數(shù)的百分比為粒距合格率。 2.4 小型蕎麥播種機整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計 2.4.1 播種機的整體設(shè)計原則 結(jié)合我國農(nóng)業(yè)的實際情況，參考蕎麥本身特性和國內(nèi)外的播種機，設(shè)計出一種既滿足功能要求又適合我國農(nóng)藝情況的播種機； 為了避免土壤被壓實，盡量減少作業(yè)機器進入土地作業(yè)的次數(shù)，因此采用復(fù)式作業(yè)，將施肥、播種、鎮(zhèn)壓等作業(yè)一次性完成； 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 小型蕎麥播種機設(shè)計（旋耕機構(gòu)，播種機構(gòu)，施肥機構(gòu)） 7 為了作業(yè)方便，要在滿足功能要求的基礎(chǔ) 上，減少整機的體積，盡量將整機結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊。另外，在滿足強度要求的前提下，要減輕整機的重量，節(jié)約使用材料； 為了降低成本，要在滿足各項要求的基礎(chǔ)上，盡量簡化結(jié)構(gòu)，同時還要考慮到零件的互換性和可裝配性。 2.4.2 播種機設(shè)計前期準備 工作環(huán)境 本次設(shè)計的小型蕎麥播種機是用于山地條件下的播種施肥。山地地形下決定其作業(yè)地面高低不等，形狀不規(guī)則，因此播種機的整體大小較小。 蕎麥的播種 生產(chǎn) 100kg 蕎麥子實，需要從土壤中吸收氮 3.3kg 磷 1.5kg，鉀 4.3kg。磷肥能促進子粒形成，增加飽滿度，并能促進蜜腺 的分泌作用，有利于授粉結(jié)實，提高產(chǎn)量。蕎麥忌用氯化鉀，因氯離子常引起葉斑病發(fā)生，鉀肥以施用草木灰為宜。氮肥不能多施或晚施，否則會延遲成熟和引起倒伏而減產(chǎn)。 蕎麥一般每公頃播種量 45 - 60kg。南方多采用點播，行距 30-35cm，穴距 20cm左右；北方多采用條播，播幅 10 - 12cm，行距 30cm。播種深度 3-4cm。綜合本次設(shè)計的是山地用小型播種機，選取播種的行距為 30cm，播種間距為 20cm。 2.4.3 設(shè)計方案 方案一：類似市場上其他播種機，采用種肥分開播種，即有兩箱體，一個放種子，一個放肥料 。這種方案的優(yōu)點是播種均勻，可靠性較強。缺點是它的兩個箱體都需要電動機的支持，蕎麥種子形狀不規(guī)則，造成播種器設(shè)計的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，形體較大，成本也會較高。 方案二：目前蕎麥在我國大部分地區(qū)都是作為一種經(jīng)濟作物，多在山地和旱地種植，并且蕎麥籽粒小普通播種機不宜普通播種機播種。因此擬將肥料和種子混合在一起同時播種，這樣就只需要一個種箱。這種方案的缺點是播種可能會不夠均勻。但是優(yōu)點很明顯：種子和肥料能夠更好的結(jié)合，避免了浪費，結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本相對較低。 綜合選取方案二。 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 小型蕎麥播種機設(shè)計（旋耕機構(gòu)，播種機構(gòu)，施肥機構(gòu)） 8 2.5 播種機的總體結(jié)構(gòu) 2.5.1 播種 機的幅寬匹配 播種幅寬應(yīng)滿足幅寬配套的要求，即農(nóng)具作業(yè)幅寬應(yīng)小于播種機主動輪輪子內(nèi)廓寬度，以避免主動輪輪子碾壓已完成作業(yè)的地面。根據(jù)蕎麥播種的播種條件選取播種行距為 30cm，播種間距 20cm，作業(yè)行數(shù)為 2行，開溝器個數(shù)為 2。 2.5.2 基本結(jié)構(gòu) 該小型蕎麥播種機由機架、開溝器、輸送管、覆土器、種箱、排種器以及鎮(zhèn)壓輪構(gòu)成，具體如圖 4所示。 圖 4 2.5.3 播種機關(guān)鍵部件的設(shè)計及其參數(shù)的確定 本課題設(shè)計的蕎麥播種機采用三點懸掛式，主要機構(gòu)包括：排種器，開溝器，輸重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 小型蕎麥播種機設(shè)計（旋耕機構(gòu)，播種機構(gòu)，施肥機構(gòu)） 9 種管，鎮(zhèn)壓輪，種肥箱 5個部分。 主要技術(shù)參數(shù)： 作業(yè)行數(shù) 2 行 行距（ mm） 300mm 種子箱容積（ L） 45 播深（ cm） 35.2 漏播率（ %） 3 傳動機構(gòu)形式 鏈條 鎮(zhèn)壓輪形式 圓柱型 3 排種器的選型設(shè)計 3.1 種箱結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計 3.1.1 種箱尺寸的確定 種箱必需有足夠的容量，從而減少加種次數(shù)，一般情況下要求 播種到了地頭才加種。但是種箱容量也不能太大，那樣會增加機構(gòu)的重量，對播種機的的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利的影響，還會影響機組的縱向移動性；種箱必須保證箱壁的傾斜角大于種子的自然休止角，以保證種子能順利滑落排種器，因為蕎麥種子很小，并且混合了肥料，所以流動性能較好，對種箱的傾角要求不高。除此以外，種箱還應(yīng)該堅固耐用，重量輕巧，具有一定的剛性，并具備防水和防潮的能力；種箱要便于加種、卸種和清種，因此該機所選的種箱形狀為梯臺型（上口大，下口?。?，而且上端有防護蓋加以保護。 3.1.2 種箱容積的計算 種箱的容量由播種的行距、 株距，播種量和播種距離共同確定。根據(jù)以往實驗結(jié)論：播種機在工作時不宜播完種子箱內(nèi)的全部種子，應(yīng)該保留至少 10%的種子余量避免箱內(nèi)種子太少而影響播種的質(zhì)量。 種箱的建模如圖 5所示 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 小型蕎麥播種機設(shè)計（旋耕機構(gòu)，播種機構(gòu)，施肥機構(gòu)） 10 圖 5 圖示中的種箱體積 V=18L 其能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)播種的面積為 S=V/V1*L*b=1800m*m； 其中， V1 為蕎麥種子和肥料的體積和，為 1立方厘米； L為播種行間距，為 30cm； b為播種間距，取 20cm。 箱體總為 400mm，寬 300mm，總高為 200mm 上部分為長方體，高 50mm 下部呈等腰梯形，高為 150，長 400mm，寬 100 3.2 排種器的選型與計算 對本次設(shè)計播種機來說，排種器是其最核心的部件，其性能的優(yōu)劣將直接影響播種機的播種質(zhì)量，因此，對排種器的要求是很高的。并且本機的排種器包含了排種和排肥兩項功能。 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 小型蕎麥播種機設(shè)計（旋耕機構(gòu)，播種機構(gòu)，施肥機構(gòu)） 11 3.2.1 小型蕎麥播種機對排種器的性能要求 排種器應(yīng)該具備較大的排種均勻性和穩(wěn)定性，能均勻連續(xù)地排種，并且能在不同外界條件下作業(yè)，其播量要保持穩(wěn)定，排種要均勻； 具有較強的通用性和適應(yīng)性，播量調(diào)節(jié)范圍大； 對種子的損傷率較小，一般要求不超過 3%； 結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，易于制造和維護，調(diào)整方便； 漏 種率和重播率低，皆要求不超過 3%。 3.2.2 現(xiàn)有排種器的類型和特點 排種器種類很多，通常按播種方式分為撒播器、條播排種器和點播排種器三大類。條播是按要求的行距，播深與播量將種子播成條行，一般不計較種子的粒距，只注意一定長度區(qū)段內(nèi)的粒數(shù)，在農(nóng)業(yè)上使用的條播排種器有外槽輪式、內(nèi)槽輪式、磨紋盤式、錐面型孔式、擺桿式、離心式、匙式及刷式等類型。以下是幾種排 4.2.3 種器的特點與適用范圍 水平圓盤式 排種盤上的孔形由種子形狀、尺寸和每穴要求粒數(shù)確定，并按一定的間距排列。排種的株（穴）距與排種盤轉(zhuǎn)速和孔數(shù)有關(guān) 。播種機上都配有多種槽孔尺寸的排種盤?？筛鶕?jù)所播作物、種子尺寸、播量和株（穴）距來選用。該排種器主要用于精密播種玉米、高粱、大豆等種子的播種機上。作業(yè)速度一般不大于 6kmh，否則排種質(zhì)量顯著惡化。 傾斜圓盤式 特點是排種通過充種、排種二個過程完成，即種子經(jīng)過充種盤進入排種盤，然后再排入種溝內(nèi)。該排種器投種高度較低，有利于提高株距均勻性。傾斜配置的排種器提高了充種盤型孔側(cè)向填充能力和自然清種能力，損傷率較低。根據(jù)所播作物種子大小，有多種充種盤，排種盤供選用。還可通過傳動比的調(diào)節(jié)來改變株距大小。該排種器主 要用于點（穴）播玉米、大豆、甜菜、蔬菜、花生等種子，其使用的作業(yè)速度較低。一般不超過 6km h，其排種性能尚好。 窩眼輪式 窩眼輪上的型孔大小可根據(jù)所播作物種子形狀、大小、每穴要求粒數(shù)設(shè)計，有單排型孔、雙排型孔，也可以設(shè)計成組合式排種輪，以滿足多種作物的點播、穴播或條播，因此，通用性較好。但是型孔對種子外形尺寸要求較廣，種子需清選分級，而且在排種過程中，易損傷種子。待排種器大多用于播種玉米、大豆、高粱、丸?；鸩说戎懈魑锊シN機上。組合式排種輪還可條播谷子。 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 小型蕎麥播種機設(shè)計（旋耕機構(gòu)，播種機構(gòu)，施肥機構(gòu)） 12 傾斜勺式 特點是不需專門清種裝置的機械式 排種器。排種勺盤的傾斜角為40 45，才能克服種子沿勺盤下滑時產(chǎn)生的摩擦阻力，而使多余種子在自身重力下滑落。通過更換排種勺盤可精播玉米、豆類、甜菜、棉花、花生、向日葵等作物。株距可通過改變傳動比調(diào)節(jié)，從 8 25.5cm 分為 15 級。傾斜勺式排種器結(jié)構(gòu)較簡單，不易傷種，對種子形狀、尺寸要求不高。在作業(yè)速度不大于 8km h 時，排種性能尚可。 內(nèi)充型孔輪式 與傳統(tǒng)的型孔輪相比，其型孔的種子填充性能大大改善。因內(nèi)充型孔輪的充種區(qū)在下方內(nèi)部，種子充填入型孔時，除種子自重作用外，排種盤旋轉(zhuǎn)時，使種子產(chǎn)生的離心力與 種子進入型孔的方向一致，有助于種子充填入型孔內(nèi)。因此，內(nèi)充型孔輪排種器的作業(yè)速度可達 7km h，其排種性能良好。型孔尺寸根據(jù)種子形狀、大小設(shè)計?？梢詥瘟２シN和穴播玉米、甜菜和豆類等多種作物。 垂直轉(zhuǎn)勺式 更換不同型號的勺匙（其形狀為不同直徑的圓形、橢圓形、橄欖形）可以播種蔬菜、豆類、甜菜、玉米等。勺匙的容積與種子大小決定了每勺匙內(nèi)中子數(shù)，可單粒點播、穴播和條播。該排種器在運轉(zhuǎn)中不損傷種子，無清種裝置。調(diào)節(jié)傳動比可改變株距或每米粒數(shù)。作業(yè)速度較低，最大速度不能超過 4.5km h。 指夾式 排種過程中分 夾種、清種、推種和導(dǎo)種四部分。種子被指夾強制夾住，工作可靠。對形狀較規(guī)則、尺寸差別不大的玉米種子比較適用。該排種器大部分零件是薄鋼板沖壓件和塑料件，重量較輕，拆裝方便。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，排種底座及指夾磨損后排種性能下降，需定期更換，使用成本較高。播種株距由改變排種盤轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)。在作業(yè)速度 8km h 以內(nèi)排種性能良好。主要用于精密點播玉米，播大豆等其它作物時，需換用內(nèi)槽輪排種器，通用性差。 帶式 排種膠帶可根據(jù)不同作物的種子大小和穴粒數(shù)，用打孔機打出不同的型孔，可以有單排孔、雙排空和三排孔，以滿足點播、穴播或帶播 的要求。結(jié)構(gòu)比較簡單，損傷種子較少，但型孔對種子形狀、尺寸要求較高，種子需篩選分級或球粒化處理。該排種器主要用于播蔬菜、甜菜等小粒種子，更換排種帶后可播玉米、大豆，通用性較廣。由于它投種高度很低，在作業(yè)速度不大于 5km h條件下，排種性能良好。但作業(yè)速度超過 6km h 時，排種性能顯著下降。 氣吸式 排種盤吸孔直徑根據(jù)作物種子尺寸確定?？梢詥瘟｜c播、穴播和條播。氣室吸力可通過風(fēng)機轉(zhuǎn)速和進、出口風(fēng)門大小來調(diào)節(jié)。通過調(diào)節(jié)排種盤轉(zhuǎn)速或改變孔數(shù)來適應(yīng)不同的株距的要求。該排種器的優(yōu)點是能適應(yīng)不同作物種子，對種子尺寸 要重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 小型蕎麥播種機設(shè)計（旋耕機構(gòu)，播種機構(gòu)，施肥機構(gòu)） 13 求不嚴，損傷率小，能適應(yīng)較高速的播種作業(yè)，但需配置風(fēng)機，消耗功率多，而且制造和使用要求較高。主要用于玉米、大豆、甜菜、棉花等中耕作物的精密播種機上。 氣壓式 其特點是采用集中排種，即只有一個排種滾筒，其上有 6 8 排排種孔，通過不同長度的輸種管將種子送到各行，可同時播種 6 8 行。改變風(fēng)機轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)風(fēng)壓來滿足不同種子所需壓附力。改變排種滾筒轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)株距。更換帶有不同型孔大小和孔數(shù)的排種滾筒，可以精密點播玉米、大豆、甜菜、高粱和向日葵等作物。在作業(yè)速度不大于 8km h時，其排種性能良好。 氣吹式 與窩 眼輪排種器相比，其特點為：除種子自重充填入型孔外，還有氣流輔助力，且型孔較大，因此充填性能很好，對種子形狀尺寸要求也不嚴；利用氣嘴射出的氣流將多余種子吹掉，達到單粒精播；能在較高作業(yè)速度（ km h）下，排種性能較好，不損傷種子。通過更換不同型孔的排種輪和調(diào)節(jié)吹氣壓力，可以精密播種玉米、大豆、脫絨棉籽、球化甜菜和菜籽等，改變排種輪轉(zhuǎn)速可調(diào)節(jié)株距。 3.2.3 排肥器的性能要求 排肥量穩(wěn)定、均勻，不受肥箱內(nèi)肥料的多少、地形傾斜起伏及前進速度等因素的影響。 通用性好，能施多種肥料。要求排肥器除了能排施流動性 好的顆粒狀化肥和復(fù)合顆粒化肥外，也能排施流動性差的粉狀化肥。 排肥量調(diào)節(jié)靈敏、準確，調(diào)節(jié)范圍能適應(yīng)不同化肥品種與不同作物的施用要求。 工作阻力小，使用調(diào)節(jié)方便，便于作業(yè)后清理殘茬化肥。 排肥器所有與肥料接觸的機構(gòu)、零件最好采用防腐耐磨材料制造。 3.2.4 常用排肥器的種類和特點 常用的化肥排肥器有以下幾種類型： 外槽輪式排肥器外槽輪排肥器工作時，外槽輪旋轉(zhuǎn)，顆?；士孔灾爻錆M槽輪的凹槽并被槽輪帶著一起旋轉(zhuǎn)，在槽輪外面的肥料在槽輪的拔動和肥料顆粒之間的摩擦力作用下也被帶動起來由槽輪強制帶出，從排肥舌 上調(diào)入輸肥管，然后經(jīng)開溝器導(dǎo)入種溝。該排肥器轉(zhuǎn)動的槽輪和不轉(zhuǎn)動的阻塞套可以在排種盒內(nèi)隨排種軸左右移動，通過改變槽輪的長度來調(diào)節(jié)排肥量。外槽輪排肥器的槽輪可以換成齒輪。槽輪的齒數(shù)相對排種器的來說有所減少。 星輪式排肥器工作時，旋轉(zhuǎn)的星輪星齒間的化肥強制排出。常用兩個星輪對轉(zhuǎn) 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 小型蕎麥播種機設(shè)計（旋耕機構(gòu)，播種機構(gòu)，施肥機構(gòu)） 14 以消除肥料架空和錐齒輪的軸向力。該排肥器的肥箱底部裝有活頁式鉸鏈，箱底可以打開，便于消除殘存的化肥；星輪的拆卸也很方便。排肥量的調(diào)節(jié)可以通過調(diào)節(jié)手柄改變排肥量活門的開度來實現(xiàn)。 螺旋式排肥器其主要工作部件是排肥螺旋。工作是螺旋回轉(zhuǎn)，將肥 料導(dǎo)入排肥管。在排肥量較小時，螺旋式排肥器的排肥均勻性很差 水平刮板式排肥器水平刮板式排肥器是近年來我國為解決碳酸氫銨排肥問題而研制的一種排肥器。它的基本特征是由在水平面旋轉(zhuǎn)的曲面刮板或彈擊刮板將化肥排出。 攪 -撥輪式排肥器這是一種通用型排肥器。其突出特點是能有效地消除肥料的“架空”可靠的排施含水量很大的碳酸氫銨。缺點是清肥不便。 振動式排肥器由于震動關(guān)系，肥料排量受肥箱內(nèi)肥料多少、肥料密度、粘結(jié)力等的影響較大排肥量的穩(wěn)定性和均勻性差。 3.2.5 本次設(shè)計選用排種器 因為蕎麥種子以及起播種的特殊 性，以上所說的幾種排種器和排肥器結(jié)構(gòu)都不能很好的滿足播種的條件，借鑒以上的幾種機構(gòu)的創(chuàng)意特征自行設(shè)計了一個排種器。如圖所示 圖 6 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 小型蕎麥播種機設(shè)計（旋耕機構(gòu)，播種機構(gòu)，施肥機構(gòu)） 15 圖 7 圖 6 為排種器的二維裝配圖，圖 7 為排種器和種箱的三維建模仿真模型。 排種器的工作原理是：動力通過鏈傳動傳遞到鏈輪，鏈輪通過鍵傳遞給軸，軸的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)出種功能。 出種功能的具體是由一個撥動輪實現(xiàn)的。撥動輪上開有 4 個槽口，軸轉(zhuǎn)動到槽口對準種箱出種口的時候種子滑落到下箱體，通過下箱體出種口到輸種管。 4 開溝器的選型設(shè)計 4.1 開溝器的性能要求 開溝器是播種機上重要的部 件之一，其功用是開溝、整理種床、自動覆土和導(dǎo)種、肥入土，開溝器工作性能的好壞將直接影響播種質(zhì)量和種子發(fā)芽生長條件。 因此，開溝器應(yīng)滿足如下幾個條件： 開溝直、深淺一致，幅寬合適，溝底平整，有一定的自動覆土功能； 有良好的入土性能，不壅土、不纏草、不堵塞、阻力小、工作可靠； 使種子全部落如溝底，行內(nèi)種子分布幅度、均勻度應(yīng)符合農(nóng)業(yè)技術(shù)要求。 4.2 開溝器的性能要求 開溝器是播種機上重要的部件之一，其功用是開溝、整理種床、自動覆土和導(dǎo)種、肥入土，開溝器工作性能的好壞將直接影響播種質(zhì)量和種子發(fā)芽生長 條件。因此，開 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 小型蕎麥播種機設(shè)計（旋耕機構(gòu)，播種機構(gòu)，施肥機構(gòu)） 16 溝器應(yīng)滿足如下幾個條件： 開溝直、深淺一致，幅寬合適，溝底平整，有一定的自動覆土功能； 有良好的入土性能，不壅土、不纏草、不堵塞、阻力小、工作可靠； 使種子全部落如溝底，行內(nèi)種子分布幅度、均勻度應(yīng)符合農(nóng)業(yè)技術(shù)要求。 4.3 現(xiàn)有開溝器的種類和特點 根據(jù)開溝器的入土角不同可分為銳角和鈍角二種。 鋤鏟式開溝器：屬于銳角型開溝器，工作時開溝器隨著播種機向前移動，土壤在鏟前突起，兩側(cè)土壤受擠壓而分開，開溝器離開后溝壁上的土壤自行下落覆蓋種子。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、入土能力強、工作阻力小， a=36cm， R=3065N/個。缺點是易壅土和纏草，會使干濕土混雜，高速作業(yè)時播深不穩(wěn)。 雙圓盤開溝器：鈍角型開溝器，主要由一對平面圓盤、開溝器體、圓盤軸和散種板組成。工作時，兩圓盤向前滾動，利用兩圓盤在前下方一點（稱聚點）接觸所形成的夾角，將土壤向兩側(cè)擠壓，開成中間代郵凸尖的溝（溝底呈 W 形）。種子和肥料由種、肥輸入管通過開溝器體上的種、肥輸送筒落入溝底。工作平穩(wěn)、溝形整齊、不亂土層、斷草能力強。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸較大，工作阻力大。 a=48cm， R=80160N/個。 芯鏵式開溝器：銳角型開溝器，工作時 先由芯鏵入土開溝，兩個側(cè)板向兩側(cè)分土形成種溝。開溝寬度大、入土性能好，但工作阻力大。 a=612cm， R=200800N/個。 滑刀式開溝器：鈍角型開溝器，工作時滑刀在豎直方向切入土壤，刀后側(cè)板向兩側(cè)擠壓土壤形成種溝。特點是靠重力入土，溝深穩(wěn)定、溝形整齊、不亂土層，斷草能力強、工作阻力大。 a 510cm， R=200400N/個。 4.4 開溝器的選型 蕎麥播種機通常在新耕地上進行播種，新耕地的雜草和殘茬對開溝器的影響不大，出現(xiàn)纏繞和堵塞的幾率不大，再考慮到開溝的性能和經(jīng)濟因素，本次設(shè)計決定選用鋤鏟式 開溝器。其優(yōu)點是： （ 1)開溝深度大，因為要求開溝深度最大達到 50mm，上述幾種開溝器只有鋤鏟式能達到要求； （ 2)開出的地溝平整、開闊，受地形的影響較小； （ 3)結(jié)構(gòu)簡單，易于制造與維護。 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 小型蕎麥播種機設(shè)計（旋耕機構(gòu)，播種機構(gòu)，施肥機構(gòu)） 17 4.5 入土角的確定 入土角選得過大，開溝器工作時土壤上移大，土層也抬得高，并有相互混亂的趨勢，同時還會加大工作阻力；入土角也不能選得過小，過小的入土角將會造成刃部強度減弱。通常情況下入土角的取值范圍在 30 50之間，為了保證入土能力，因此入土角不應(yīng)該取得太小，這里取入土角為 45。 最終結(jié)果如圖 8 所示為開溝器的三維建模圖形，上 方通過兩個螺栓孔連接到機架上，其入土角為 45度，最大的開溝深度為 52.3mm。 該開溝器高為 265mm，通過兩個 M5 的螺栓連接到機架上。開溝器后方的凸起的作用是確定開溝深度，確保所開的溝不會超過 52.3mm。 圖 8 5 輸種管的選型設(shè)計 5.1 輸種管的性能要求 輸種管的作用主要是將排種器排出的種子導(dǎo)入開溝器，使種子能夠順利落入種溝內(nèi)，它對排種的均勻性有很大的影響。本次設(shè)計播種機對輸種管的要求有： 對種子流的干擾小，能保證種子能自由流動，不致降低排種的均勻性； 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 小型蕎麥播種機設(shè)計（旋耕機構(gòu)，播種機構(gòu)，施肥機構(gòu)） 18 有足夠的伸縮性并能隨意擾曲，從而能 夠適應(yīng)開溝器的升降和調(diào)節(jié)。輸種管一般要求鉸接在排種器上，能在各個方向擺動的同時不影響種子通過； 結(jié)構(gòu)要簡單，易于制造和維修。 5.2 輸種管的選型 在本次設(shè)計中，考慮到蕎麥的形狀和對導(dǎo)種管的要求，設(shè)計選用螺旋骨架型塑料管。這種輸種管是用 1mm 厚的鋼絲或尼龍絲作骨架纏敷塑料薄膜并通過加熱制作而成，管內(nèi)壁光滑，具有結(jié)構(gòu)