窩眼輪的設(shè)計(jì)

排種器的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容：確定排種器的窩眼輪、護(hù)種板、刮種器、排種器殼體、探種裝置、種子箱等裝置的類型和結(jié)構(gòu)。確定各結(jié)構(gòu)的尺寸參數(shù)，并進(jìn)行理論分析與計(jì)算。設(shè)計(jì)原理：種箱內(nèi)的種子依靠自重落進(jìn)雙排窩眼內(nèi)，點(diǎn)播時(shí)每個(gè)窩眼容納一粒種子，多余的種子經(jīng)過刮種器刮除，隨后窩眼內(nèi)的種子進(jìn)入護(hù)種區(qū)，當(dāng)窩眼輪轉(zhuǎn)動(dòng)到一定位置時(shí)，探種桿探測(cè)主窩眼內(nèi)是否有種子，若主窩眼中沒有種子，探種桿探頭在彈簧的作用下伸進(jìn)窩眼內(nèi)，連接探種桿的滑塊帶動(dòng)滑動(dòng)護(hù)板運(yùn)動(dòng)，主窩眼落種區(qū)活門關(guān)閉，副窩眼落種區(qū)的活門打開，副窩眼中的種子落入輸種管，此時(shí)連接滑塊的彈簧拉伸達(dá)到極限，連接副窩眼活門的彈簧壓縮達(dá)到極限，在二力的共同作用下，探種桿從主窩眼中被彈出。窩眼輪的設(shè)計(jì)窩輪眼型孔的形狀：窩輪的型孔形狀決定了種子的充填方式，單粒播種一般有平置式和側(cè)臥式兩種充填方式，側(cè)臥式是讓種子側(cè)臥在型孔內(nèi)，用種子的厚度來確定型孔深度，因種子的厚度變值小，種子的分級(jí)可以少。由于型孔的面積小種子進(jìn)入型孔較困難而進(jìn)入雙粒機(jī)會(huì)減少，單粒準(zhǔn)確度較高。在本設(shè)計(jì)中采用長(zhǎng)方形的型孔。窩輪眼型孔的尺寸：

型孔與種子的尺寸是否相適應(yīng)很重要，對(duì)單粒播種更為重要，為使窩眼輪型孔中只充填一粒種子，其型孔尺寸如圖：并且必須滿足下列條件：L=l+N1A=a+AaB>bmin式中1max，amax，分別為種子的長(zhǎng)，厚的最大值，^n為寬的最小值，A，A為相應(yīng)的間隙根據(jù)資料介紹：A取1~1.5mm，Aa取0.7~0.8mm各種種子的尺寸如下圖：實(shí)】一2神于Btr物值規(guī)城特性頊扇于松an皿〉（矽白燧體止抱那子尺寸tiS朵）A. . -1寬1?禰玉米0匕京小黃J222.8右白敏,3932*0511.9土3回68.091d.971■ ■2345.4620^6334SI121Q-軸7.7*fl7-典仆隊(duì)&1、玉*《丹育6>2ar-o770*0331511-027-304.47大墓t糊龍江，1 8053^7d疝.喜11.7^7%05S7.014A.丸豆《軼中?XS13￥€□.722107.e*986.243S.d耳HIS.ft4.273.EM2-70S齋蚣（育職1>牌花t河北）3d293-4544-134.53L￥13-14?42苴943?膈S?OSfi74.584排卷tiX寧*61S.3ar10目.6s.g4.朋小禰獎(jiǎng)（立寧〉3時(shí)?4875日壓.034fl.1平433^21勻攻硬d恥7?25^7*S769?1ET1vO89B-416..1410.g5向口盤寧』弗.S3111*12S?638.79佝月箜《擊林，［「恥尊|金押.SX114-3|14-.76.73.a本次設(shè)計(jì)以豫農(nóng)704玉米的尺寸來設(shè)計(jì)，由上圖可知，種子長(zhǎng)寬厚為7.84mm,7.16mm,5.8mm。由此確定型孔尺寸為：長(zhǎng)寬厚為9mm，8mm，6mm。型孔尺寸確定以后，為了增加種子進(jìn)入型孔的幾率，提高充填性能，一般在型孔上設(shè)有倒角前角使種子更容易進(jìn)入型孔，并能側(cè)臥在孔內(nèi)，后角的作用是利于刮種，將多余的種子推出，免于卡碎。窩眼輪的直徑:窩眼輪的直徑不宜過小，因?yàn)楦C眼輪的直徑越小，其曲率半徑越小，越不利于種子充填，另外，窩眼輪的直徑越小，窩眼輪上的型孔數(shù)就少，在同樣的株距，同樣的作業(yè)速度下，小直徑的窩眼輪就必須轉(zhuǎn)動(dòng)的快，則型孔通過種子區(qū)的時(shí)間就少，充種不好而增加漏種。實(shí)際試驗(yàn)表明，直徑較小的窩眼輪，型孔位于曲率較大的曲線上，對(duì)種子進(jìn)入型孔不利。當(dāng)窩眼輪圓周速度為9厘米/秒時(shí)，直徑為290mm的窩眼輪，其漏播率為1.2%，而直徑為95mm的窩眼輪，其漏播率為6.5%，相差很大。直徑小的窩眼輪不如直徑大的窩眼輪充種情況好，因此，窩眼輪直徑適當(dāng)大些有利。但直徑過大，又會(huì)造成排種器結(jié)構(gòu)龐大和重量增加。我國(guó)一般采用窩眼輪的直徑為140mm。在本設(shè)計(jì)中，窩眼輪的直徑選140mm。窩眼輪上的型孔數(shù)：眾所周知，在同樣的作業(yè)速度和株距下，同一直徑的窩眼輪，其型孔數(shù)越多，則窩眼輪的線速度越低，型孔數(shù)充填性能越好，因此，窩眼輪上的型孔數(shù)應(yīng)盡可能的設(shè)計(jì)多一點(diǎn)。設(shè)窩眼輪上的型孔數(shù)為m，則兀Oum= m—au(1-o)

式中D——窩眼輪直徑（米）七一組前進(jìn)的速度（米/秒）u—窩眼輪的線速度（米/秒）a——株距（米）5——行走輪的滑移率1、窩眼輪的線速度：此速度宜過大。隨著播種機(jī)作業(yè)速度的提高，，窩眼輪的圓周速度也要增大漏播率也隨之明顯增大。如下圖所示：每尊通過窩亂撒圖3-24 窩眼輪不同圓周速度時(shí)的漏播率[—密眼帖直徑每尊通過窩亂撒圖3-24 窩眼輪不同圓周速度時(shí)的漏播率[—密眼帖直徑M毒米2-^眼輪宜程網(wǎng)。電米窩眼輪直徑為290mm，當(dāng)其圓周速度由6mm/s增加到18mm/s時(shí)，其漏播率由1%上升到5%。從曲線1和2對(duì)比可以看出，直徑小的窩眼輪隨著圓周速度的增加，其漏播率增加的趨勢(shì)要比同條件下的直徑大的窩眼輪快的多。隨著圓周速度的增加窩眼輪的重播率卻漸漸下降，如圖所示:pS1015202530pS1015202530師加每秒通過窩孔數(shù)圖3-25窩眼輪不同圓周速度時(shí)的重播率（需眼輪直徑1仰奇米）從充種情況看，窩眼輪的圓周速度不宜過高，以保證有足夠的充種時(shí)間。但從投種方面看，窩眼輪的圓周速度最好與播種機(jī)的前進(jìn)速度相等，方向相反，使種子投落時(shí)相對(duì)于地面的速度接近于零。這樣，種子落入種溝內(nèi)不致滾動(dòng)而影響株距均勻性或成穴性。但是實(shí)際上，窩眼輪的圓周速度要前進(jìn)速度低的多，一般認(rèn)為窩眼輪的圓周速度為0.2-0.35m/s較合適，在本設(shè)計(jì)中圓周速度為0.3m/s。機(jī)組前進(jìn)的速度精密播種受高速作業(yè)的影響很大?，F(xiàn)有的精密播種機(jī)試驗(yàn)表明，一般作業(yè)速度在4-8公里/小時(shí)時(shí)，其株距的合格率達(dá)80%以上，作業(yè)速度提高到11-12公里/小時(shí)時(shí)，株距的合格率降到60%以下。而且，提高播種機(jī)的作業(yè)速度就要增加窩眼輪的型孔數(shù)，而后者又受到窩眼輪直徑的限制，在本設(shè)計(jì)中播種機(jī)前進(jìn)速度為10公里/小時(shí)，即2.78m/s。株距對(duì)于春播玉米來說株距一般為33-40cm，對(duì)于夏播玉米則是25-33cm，這樣一來，春播玉米的密度可達(dá)3300-4000株/畝，而夏播玉米密度可達(dá)4000-4500株/畝。在北方，主要種植夏玉米，選用株距30cm。滑移率行走輪的滑移率一般取5%-12%，在本設(shè)計(jì)中取行走輪的滑移率為10%。綜上，窩眼輪的型孔數(shù)m”冗Du _3.14x0.14x2.78?16m—au(1-"§)—0.3x0.3x(1-0.1)~即型孔數(shù)為16個(gè)刮種器由于種子的大小并非一致，而型孔的長(zhǎng)寬和深度是按照種子的最大長(zhǎng)寬厚來設(shè)計(jì)的。因此在型孔內(nèi)已充填一粒較小的種子后，第二粒種子還可能落在第一粒上面。這第二粒種子還有部分甚至大部分露在型孔外面，必須用一個(gè)刮種裝置將上面的第二粒種子刮走，以保證每個(gè)型孔內(nèi)只有一粒種子。這種第二粒種子落在第一粒種子上面的情況時(shí)有發(fā)生，通常有三種情況，如下圖所示刮種器刷種過程型孔已被第一粒種子全部填滿，第二粒種子很容易地被刮種器刮走有兩粒較小的種子落入型孔內(nèi)，上面的一粒漏出了較大部分，起初它被刮種器推動(dòng)，推至型孔后壁，然后再由刮種器刮走在型孔內(nèi)落入了兩粒較小的種子，而上面的一粒只露出了一小部分，這粒種子被刮種器推至型孔后壁，但不能被它刮走，這樣就會(huì)損傷種子或刮種器。因此，刮種階段存在著要刮去多余的種子而又不損傷種子的矛盾，這就要求刮種器有一定的剛性和彈性，由于經(jīng)常摩擦，又要求刮種器有足夠的耐磨性，在本設(shè)計(jì)中采用橡膠刮種舌。刮種器的安裝位置，即刮種舌與鉛垂線的夾角以220-450為宜。在本設(shè)計(jì)中刮種舌與鉛垂線的夾角為30。。護(hù)種板護(hù)種板主要是保證型孔內(nèi)的種子在運(yùn)送過程中不從型孔內(nèi)掉出，而到達(dá)一定的方位即投種處，準(zhǔn)確的投入種溝內(nèi)。因此要求護(hù)種板緊貼著轉(zhuǎn)動(dòng)的窩眼輪。護(hù)種區(qū)弧度的包角一般為120。~1600，護(hù)種板包角的大小直接影響投種的位置，他決定了種子從窩眼內(nèi)拋出的位置和方向。投種分速度示意圖種粒運(yùn)動(dòng)的初速度是沿窩眼輪外緣的切向線速度°線/線的水平分速度七將種粒向后拋垂直分速度向下，與種粒的自重作用一致，將種子落下。u=。線cos。由此可知，。角越小，^Wm越大。由于機(jī)組作業(yè)速度口機(jī)大于Um，欲使口川接近^機(jī)，即種粒相對(duì)于地面的速度接近于零，除了增加窩眼輪的線速度外，可以使。小一些，即是護(hù)種板的包角大一些一般。=10。~15。為宜。充填時(shí)間和充填角度窩眼輪上的與種子的有效接觸的圓弧行程的大小將直接影響種子的充填的性能。這段行程所對(duì)應(yīng)的圓心角稱為充填角度，沿這段圓弧線運(yùn)動(dòng)所需要的時(shí)間稱為充填時(shí)間。由下圖可知：1-刷種輪2-排種輪3-護(hù)種板4-投種器S-充填圓弧長(zhǎng)有式中「充填時(shí)間S-充填圓弧長(zhǎng)不難理解，充填角越大，充填時(shí)間越長(zhǎng)，則窩眼輪的充填性能越好。當(dāng)窩眼輪的圓周速度為一定值時(shí)，加大充填角使S增大，T也增大。但是，充填角也不宜過大，因?yàn)檫^大時(shí)，種子在窩眼輪轉(zhuǎn)動(dòng)的離心力以及種子自重在非充填方向的分力作用下，充填性能并不完善，根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料分析，a=30