螺旋槽輪式雙圓盤式小麥精密播種機設(shè)計含開題及10張CAD圖,螺旋,輪式,圓盤,小麥,精密播種機,設(shè)計,開題,10,cad 螺旋槽輪式小麥精量播種機 摘 要 小麥精量播種機技術(shù)具有省種高產(chǎn)的優(yōu)點，可使小麥苗勻、苗齊、苗壯，且能節(jié)約種子，降低成本，增加產(chǎn)量，受到廣大群眾的歡迎，因而小麥精量播種機己成為農(nóng)戶迫切需要的一種農(nóng)業(yè)機械。 目前由于國內(nèi)使用的小麥精量播種機都是機械式的，對種子的尺寸都有嚴格要求，而且容易造成一定的種子破碎率。本設(shè)計是根據(jù)國內(nèi)外播種機的發(fā)展趨勢,通用性和適應(yīng)性不斷提高以及本著結(jié)構(gòu)簡單操作靈活的原則，而設(shè)計的一種螺旋槽輪式小麥精量播種機。 本文就現(xiàn)有小麥播種機存在的問題，提出了設(shè)計方案，著重對播種機的排種器、開溝器、以及鎮(zhèn)壓輪等結(jié)構(gòu)進行設(shè)計。該機可減少拖拉機功率消耗、降低作業(yè)成本, 為后續(xù)機械化作業(yè)打好基礎(chǔ)。 關(guān)鍵詞：小麥；螺旋槽輪；排種器；精量播種 ABSTRACT Wheat planter precision technology advantage is to save seed yield of wheat seedlings to enable unified, Miao Qi, Miao, Zhuang, and can save the seeds, reduce costs, increase production, welcomed by the masses, it has become an urgent need for refined wheat planter farmers agricultural machinery. ???? At present, the domestic use of good wheat planter machinery, seed size is required, but it may cause some seed crushing rate. To achieve the goal of high-yield crops, we must pay attention to agricultural and agronomic combination of reasonable precision sowing wheat can provide good growing conditions. This design is now on the basis of domestic and foreign R & D planter, for versatility and adaptability of continuous improvement, with a simple and flexible operating principles for the design, the design of the spiral groove wheel refined wheat planter. In this paper, the design of wheat planter raised questions focused on planting row planter, bottle opener, and the suppression of the wheel structure design choices. This machine can reduce the energy consumption of tractors, reduce operating costs, provide a basis for subsequent mechanization. Key words：Wheat; Spiral groove; Seeding; Sowing 目 錄 1 概述 1 1.1國內(nèi)外小麥精量播種發(fā)展現(xiàn)狀 1 1.2課題研究的目的和意義 1 2播種機總體結(jié)構(gòu)設(shè)計及工作原理 2 2.1整體設(shè)計原則 2 2.2播種機主要機構(gòu)及功能 2 2.3播種機的工作原理 3 3排種器的設(shè)計 3 3.1排種器結(jié)構(gòu)和原理 3 3.2排種器的技術(shù)要求 4 3.3排種器的主要參數(shù)設(shè)計 4 4開溝器的設(shè)計 5 4.1開溝器的技術(shù)要求 5 4.2開溝器的選擇 5 5其他部件的設(shè)計 6 5.1輸種管 6 5.2鎮(zhèn)壓器的設(shè)計 7 5.3種肥箱的設(shè)計 7 5.4變速器的選擇 8 5.5傳動設(shè)計 8 5.6覆土器設(shè)計 8 5.7地輪設(shè)計 9 5.8接種裝置設(shè)計 9 5.9機架設(shè)計 10 參考文獻 11 致 謝 13 1 概述 1.1國內(nèi)外小麥精量播種發(fā)展現(xiàn)狀 國內(nèi)：國家從1990年代開始發(fā)展精密播種機械，在1980年代，中國開發(fā)了半精細耕作作的小麥播種機，但種子大小不均，土地整理不好，機械發(fā)展中沒有重大突破，許多因素限制了小麥精密播種機的發(fā)展。當時中國合作社的國家，很多技術(shù)都沒有統(tǒng)一的推廣，但到了1990年代，土地自由職業(yè)者，生產(chǎn)企業(yè)如雨后春筍般涌現(xiàn)，他們已經(jīng)發(fā)布了自己的根據(jù)他們的精密播種機的研究特點，所以超過20種型號的精密播種機在市場上慢慢擴散。我國小麥播種機行距在12-20cm間，拖拉機功率多在8.82-11.025kw間，播種機為懸掛式，幅寬在1-2.2m之間，一般為兩行開溝器，采用外槽輪式排種器，整體式鎮(zhèn)壓輪。河北省內(nèi)一般為冬小麥一夏玉米兩熟種植模式，小麥在剛收獲完玉米的留有玉米秸稈的土地上播種。河北省內(nèi)小麥播種機的開溝器一般為雙圓盤開溝器。常用小麥播種機播種的小麥不均勻，有缺苗斷壟集中生長現(xiàn)象，導致水肥陽光等資源不能充分利，單株麥苗生長條件不好，有爭水爭肥現(xiàn)象，對小麥產(chǎn)量影響很大，嚴重限制了小麥生產(chǎn)潛力的發(fā)揮，且麥苗稀少的地方會損失土壤水分。 國外：從20世紀70年代開始，國外一些國家開始研發(fā)小麥播種機。首先使用的是精度進行中小麥播種機精密播種需要改進。前聯(lián)邦德國“埃集市”氣動計量裝置和英國“約翰斯坦”洞計量裝置精密播種小麥不成功,達到農(nóng)藝要求。Stanhey公司帶有計量裝置小麥測試失敗后，1976年英國開發(fā)pcd-1976類型的小麥播種機，pcd -80型優(yōu)良小麥種子種植垂直磁盤設(shè)備，但由于其龐大的結(jié)構(gòu)，操作的技術(shù)復雜性，生產(chǎn)力較低，只有20將停止生產(chǎn)。法國開發(fā)的單粒播種機吸氣區(qū)域，它的種子是安裝在金屬板的軸，磁盤的外圍邊緣噴嘴的數(shù)量和分布的真空腔連接到閥瓣。國外的播種機性能優(yōu)良，結(jié)構(gòu)復雜，可以滿足不同的播種需要，其主要的生產(chǎn)公司有美國公司John Deer，Great plain，Case，加拿大公司Flexi-coil，澳大利亞公司JohnShearer等。國外的小麥播種機行距一般為12～36cm，有的可將行距加大到37-49cm。國外播種機一般多為單圓盤開溝器。單圓盤開溝器采用壓簧式仿形機構(gòu)，為每個開溝器提供734～2000N的一定壓力，使開溝器更容易入土與切斷秸稈。國外小麥播種機一般采用外槽輪式或氣力式排種。 1.2課題研究的目的和意義 小麥播種機在農(nóng)業(yè)中占有越來越大的比例，旺季農(nóng)民急于種植作物，因此有必要在旺季短時間內(nèi)，根據(jù)農(nóng)業(yè)技術(shù)、土地條件播種小麥，以得到一個非常適合小麥的發(fā)芽條件。 隨著生產(chǎn)條件和冬小麥產(chǎn)量的提高，傳統(tǒng)的種植在大量的播種，收益率和住宿效益突出的矛盾，影響了進一步提高冬小麥產(chǎn)量。為了解決小麥產(chǎn)量問題,促進提高小麥產(chǎn)量和農(nóng)藝提出好的小麥播種栽培技術(shù)。精密播種是一種先進的現(xiàn)代農(nóng)作物種植方法，收獲的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是一個重要的技術(shù)。小麥播種技術(shù)會降低種子的單位面積的種植密度，改善空氣和光照條件。降低濕度，不僅有利于抑制小麥常見疾病的發(fā)生,而且極大地提高了小麥倒伏的能力。提高光合性能，有助于材料積累和分布。 2播種機總體結(jié)構(gòu)設(shè)計及工作原理 2.1整體設(shè)計原則 目前河北省常用全懸掛式小麥播種機，播種行數(shù)一般為6行、8行、12行、14行，行距在12～25cm可調(diào)，開溝器多為雙圓盤開溝器，排種器均為外槽輪式排種器，配套動力為8.82～11.025kw拖拉機，作業(yè)速度為4～6km/h。一般作業(yè)速度為4.7km/h。 本設(shè)計實現(xiàn)小麥播種機的作業(yè)速度為4～6km/h，行距是15cm，播種行數(shù)為14，播種深在3～5cm，播種均勻，破碎漏播率小，播量在172.5～337.5kg/hm2間可調(diào)。避免播種機出現(xiàn)缺苗、斷壟的狀況，應(yīng)保證播種均勻性。 2.2播種機主要機構(gòu)及功能 目前國內(nèi)外的小麥播種機添加了簡單的人工輔助工具，由于近幾年的自動機械化提高顯著，小麥精量播種機的改良出現(xiàn)了很大的變化。 小麥精量播種機主要由:懸掛裝置、播種機機架、排種器、開溝器、輸種管、種子箱、地輪等組成。 小麥精量播種機的主要結(jié)構(gòu)： 圖2-1播種機的結(jié)構(gòu)圖 1地輪 2分配器 3輸種管 4施肥開溝器 5噴槍 6排種開溝器 7排種器 8覆土器 9鎮(zhèn)壓輪 10種子箱 11液肥泵 12液肥罐 13機架 2.3播種機的工作原理 工作時，拖拉機通過懸掛裝置與小麥播種機相連，向前推動小麥播種機，懸掛裝置與機架焊接，前梁、種箱、開溝器、地輪、變速器分別安裝在機架上。排種器安裝在種箱底部，排種軸固定在種箱側(cè)板上，與種箱上的排種器相接。鏈條將地輪、變速器、排種軸相連，傳輸動力。排種器的排種口下固定一個接種盒，種管將接種盒與開溝器相連，將種子導入開溝器所開種溝內(nèi)。通過調(diào)節(jié)變速器可改變地輪與排種器的傳動比，從而調(diào)節(jié)播量。播種機作業(yè)時嚴禁無故停機和倒退，轉(zhuǎn)彎時必須通過拖拉機的液壓系統(tǒng)將播種機提起，防止損壞機器。種植操作應(yīng)該確保單位統(tǒng)一順利進展。 3排種器的設(shè)計 3.1排種器結(jié)構(gòu)和原理 排種器工作原理：在排種器工作的時候，其中的種子會通過種子箱的箱底開口處流入到排種杯內(nèi)，并且將充滿凹槽，同時又會被槽輪帶動并且旋轉(zhuǎn)，處于槽輪最外面的一層種子將會在槽輪外圓的撥動和種粒間的摩擦下也將會被帶動起來，那么這一層種子被稱之為帶動層，由于帶動層的種子運動速率的不同，位于槽輪圓周面上速率最大，但其仍然低于槽輪的速度，距離槽輪中心越遠速度越小，在帶動層外的種子將不會受到螺旋槽輪作用，其為相對靜止層，該層的種子僅僅是靠重力的作用而自流，被槽輪強制帶出的種子從排種舌上面掉進輸種管，最后經(jīng)過開溝器落到種溝內(nèi)，到此結(jié)束排種。 圖3-1 排種器三維圖 1. 排種盒 2.阻塞套 3.排種舌 4.排種軸 5.螺旋槽輪 6.擋圈 7.擋圈蓋 3.2排種器的技術(shù)要求 （1）排種器的均勻和穩(wěn)定性，外界條件變化對排種器不產(chǎn)生影響。 （2）盡量不損傷種子，破種率要低于2%。 （3）在播種中排種器的排量調(diào)節(jié)范圍大，通用性好。 （4）工作性能可靠，排種孔不易堵塞。 3.3 排種器的主要參數(shù)設(shè)計 1,螺旋槽輪的直徑d、工作長度L 主要的工作零件：螺旋槽輪，其直徑d和其工作長度L是兩個最主要的參數(shù)，這兩個參數(shù)都將會對排種的均勻性產(chǎn)生很大的影響。 圖3-2 螺旋槽輪 播種一定時，槽輪直徑d過大，轉(zhuǎn)速和工作長度相應(yīng)減少，這將影響播種均勻性。直徑d過小，就必需提高轉(zhuǎn)速，這會增加種子的損傷率。因此，槽輪直徑的選擇應(yīng)該是適當?shù)?。目前以播麥類為主的槽輪直徑種通常為40～51mm，用的最多的是小槽輪，直徑d為40.4mm。由于小槽輪的直徑稍小，播種小麥時，可以通過適當提高轉(zhuǎn)速達到要求播量，從而使排種脈沖頻率增加，脈沖幅度降低，因此播種均勻性略比大槽輪好。所以本設(shè)計的槽輪直徑d為 40.4mm。 螺旋槽輪工作長度L對播量的影響很大,工作長度L選用值大、播量也大，工作長度小，播量也小。傳統(tǒng)條播麥類谷物時，畝播量20～30萬株，長度L取 30～42mm為宜。本文研究的是螺旋槽輪精密播種的情況，工作長度不應(yīng)太大，以免達不到精密播種的農(nóng)藝要求。但槽輪長度不應(yīng)過小，以免排種器內(nèi)種子阻塞，所以槽輪最小工作長度不應(yīng)小于種子長度的1.5～2倍，而大多數(shù)的冬小麥品種長度約6～7mm，所以本設(shè)計選擇槽輪長度為11mm。 4開溝器的設(shè)計 4.1 開溝器的技術(shù)要求 （1）開出的種溝的寬度和深度要一致，并且深度可調(diào)。 （2）開溝器開出來的溝不破壞土層，干的土壤還是在最上面，潮濕的土壤還在下 面保護水分，也不要把種子和化肥播種到表層土壤里面。 （3）各行的種子都能均勻分布，滿足精量播種要求，種子應(yīng)顛落到溝底。 （4）應(yīng)具有良好的回土功能，將種子完全覆蓋。 （5）具有良好的入土和切土，不能纏上草，雜質(zhì)和堵塞。 （6）結(jié)構(gòu)簡單，工作時調(diào)節(jié)方便、阻力小等優(yōu)點。 4.2 開溝器的選擇 根據(jù)農(nóng)作物種植在不同的地理位置,氣候和土壤條件下，播種機也要采用適用的開溝器來播種。本文采用雙圓盤式開溝器。工作部件是兩個圓盤相互傾斜一個角度，相交點位于前面，前進，切削土壤的工作。在工作時，閥瓣和閥瓣葉片的v型形成的錐環(huán)旋轉(zhuǎn)，內(nèi)錐之間裝有墊片，錐和圓盤槽，可以減少墊片來調(diào)整間隙。近年來，一些滾球軸承內(nèi)外錐結(jié)構(gòu)，可以減少阻力，提高工作可靠性。由于滾珠軸承價格的上漲，國內(nèi)播種機應(yīng)用不夠廣泛。 ? 雙圓盤開溝器兩圓盤成一定角度，工作時兩圓盤轉(zhuǎn)動，容易將秸稈切斷，不易纏草堵塞，有回土作用，不亂土層，但結(jié)構(gòu)復雜，阻力大，重量大，成本高。單圓盤開溝器為一球面圓盤，有3～8o的偏角，與雙圓盤比，開溝較窄，重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，但對土層有一定的擾動。實驗發(fā)現(xiàn)，單圓盤開溝器也容易纏草，在秸稈較多的耕地上作業(yè)，效果沒有雙圓盤好。 ?????? 開溝器應(yīng)適于在秸稈率為0.48～0.67kg/ml以下的耕地上作業(yè)，開溝深度為3～5cm，作業(yè)速度在4～6km/h時能穩(wěn)定工作。由于行距較小，故在滿足以上條件下體積小些為好。 ?????? 因播種小麥的土地上留有較多玉米秸稈，又參考目前河北省小麥播種機多采用雙圓盤開溝器，為使開溝器能穩(wěn)定工作，故本機亦選用雙圓盤開溝器。 開溝器開溝時，將土壤向兩側(cè)擠壓、拋翻，使開溝器前端土壤凸起，后端形成溝痕。土壤狀況不同開溝器前端凸起程度不同，土塊、秸稈、雜草較多則凸起較大。開溝器間應(yīng)保持一定間距，防止開溝器前端凸起相連，發(fā)生堵塞。當開溝器間距小于規(guī)定間距時，則需將相鄰開溝器分成前后兩排排列，前后排開溝器應(yīng)保持一定間距，使后排開溝器能在穩(wěn)定的地面上工作。 圖4-1雙圓盤式開溝器 5其他部件的設(shè)計 5.1 輸種管 大多數(shù)輸種管都是由塑料制成的，它的作用是將排種器排出的種子導進開溝器內(nèi)，或者直接到種子溝內(nèi)。這對播種的均勻性有很大影響。 輸種管的要求： （1）確保種子能在輸種管里自由流動，不破壞排種器的排種均勻性。管子內(nèi)部需要足夠的空間輸送種子，管壁應(yīng)光滑暢通無阻。 （2）輸種管要有足夠的韌性和長度，以確保開溝器能夠升降和調(diào)節(jié)，輸種管鉸接于排種器上，要能在各個方向擺動，不會影響種子的通過。 （3）要有一定的韌性、彈性和伸縮量，并需耐腐蝕。 （4）結(jié)構(gòu)簡單，便于生產(chǎn)。 輸種管的類型選擇 輸種管的作用是將排種器排出的種子引導到開溝器的溝內(nèi)，其上端與排種器連接，下端插入開溝器內(nèi)。由于開溝器在工作中需經(jīng)常升起和降落，因此要求輸種管能自由彎曲和伸縮，下部能前后擺動，并有足夠大的內(nèi)徑面積，以保證種子暢通無阻。 常用的輸種管有漏斗管，卷片管，波紋管和直膠管4種。 工作溫度范為10°C～40°C，在-30°C時，不應(yīng)發(fā)生硬脆、變質(zhì)和裂紋等現(xiàn)象。因此，輸送管的最小直徑dmin一般為26mm，最大直徑dmax一般為40mm。 5.2 鎮(zhèn)壓器的設(shè)計 開溝器在播種時會把土層土翻上來產(chǎn)生大量土塊，土地里的雜草、殘茬等雜物的影響，會影響種子準確的播種到預定的位置。大量土塊會使的土壤里的空隙增多，水分減少，這樣會更容易導致種子沒有充足的水分去發(fā)芽，會出現(xiàn)缺苗、斷壟等不好現(xiàn)象。由于土壤里有很多空隙，時間長了由于重力的原因會下沉，這樣在空隙里發(fā)出來的幼根會由于重力的原因被拉斷，這樣幼苗的發(fā)育會受到影響。 因此播種完進行合理的鎮(zhèn)壓是必需的，我們可以通過鎮(zhèn)壓來使土壤的空隙減少，讓種子能夠通過鎮(zhèn)壓在土壤里緊緊的貼在土壤中，為種子的發(fā)育提供了一個良好的、最適宜的生長條件。 經(jīng)考慮，本機設(shè)計選用圓柱鎮(zhèn)壓器。 它的工作原理是依靠圓柱形鎮(zhèn)壓器的壓實輪對播種完的土壤進行壓實和修壟。為了增加壓實效果，壓實輪一般都設(shè)計成圓柱形，這樣的結(jié)構(gòu)可以方便的在土壤上進行壓實，并且能夠保定壟型的結(jié)構(gòu)，不會破壞土地的地埂。 保證鎮(zhèn)壓輪正常工作的條件是： (m) 式中 ——土壤對圓柱鎮(zhèn)壓輪的摩擦系數(shù) ——軸套中的摩擦力矩（N·m） ——鎮(zhèn)壓輪半徑（m） ——鎮(zhèn)壓輪重力及其附加負荷（N） 如果設(shè)計的鎮(zhèn)壓輪為排種器、排肥器提供動力時，必須保證鎮(zhèn)壓輪正常轉(zhuǎn)動不滑移，其必要條件是： (m) 5.3 種肥箱的設(shè)計 它在播種小麥時用來盛放種子和肥料，所以要求種、肥要有一定量體積，足夠的鋼性，種箱要保證種子在種箱內(nèi)流動性好，種、肥箱均勻?qū)ΨQ，減少種子在種箱內(nèi)的損傷。如果適量的把種、肥箱增大，那么在播種的時候可以減少加種、和加肥次數(shù)，這樣提高了播種效率，縮短了不必要的添加種子和肥料的時間，有利于生產(chǎn)實際應(yīng)用。但是也不能無限制的增加體積容量，這樣播種機的運行阻力增大，會增加能量的消耗，也會增加土壤的壓力，會脫離播種的實際效果。我們在實際中都是選盡可能滿足排量的情況下，在對于很長的土地我們盡可能的要滿足播種機能夠往返一次，這樣會減少我們種子不會再播種土地中間加肥料和種子。15cm行距14行小麥播種機所用排種器為外槽輪式排種器，由于充種溝式精密排種器尺寸比外槽輪排種器大，故需調(diào)節(jié)15cm行距14行小麥播種機的種箱側(cè)板處用于安裝排種軸的孔、槽位置，種箱底部開14組與充種溝式精密排種器相配合的孔、槽。經(jīng)驗得出此改動對種箱強度剛度影響不大，現(xiàn)有種箱符合充種溝式精密排種器的受力要求。種箱斗采用1 mm厚鋼板折彎，種箱側(cè)板采用2mm厚鋼板折彎焊接，其中孔、槽由激光切割而成，種箱都與種箱側(cè)板用螺栓聯(lián)結(jié)。實驗證明種箱強度剛度符合要求。 種、肥箱的容量是根據(jù)播種工作幅寬、播種量或施肥量、播種行程和種子或肥料單位容積的質(zhì)量等而定。工作時，不宜將箱內(nèi)種子或肥料全部播完，否則會因箱內(nèi)種子或肥料太少，而影響排種、施肥性能，應(yīng)至少留有10％的余量，種箱的容積為： 式中 ：—— 小麥最大播種量； L —— 播種或施肥的距離； B —— 播種機的工作幅寬； —— 種子或肥料的單位容積質(zhì)量(kg/L)。 小麥播種機通常每米工作寬幅的種箱容量為35～100L，肥料箱容量為35～90L。 5.4變速器的選擇 播種機靠變速器調(diào)節(jié)播量，小麥播種要求播種量在172.5～337.5 kg/hm2范圍內(nèi)可調(diào)，選擇現(xiàn)有的農(nóng)哈哈設(shè)計的8個擋的變速器，外部主動齒輪與從動齒輪可更換。其內(nèi)部有三個主動齒輪，三個從動齒輪，靠手動調(diào)換內(nèi)部鏈條連接的主、從動齒輪來調(diào)節(jié)變速器。上部為主動齒輪，下部為從動齒輪，主動齒輪齒數(shù)分別為18，20，22，從動齒輪齒數(shù)分別為18，22，28。 5.5傳動設(shè)計 常用傳動方式有鏈傳動、齒輪傳動與帶傳動，排種器的轉(zhuǎn)動動力由地輪通過變速器提供，而排種器、變速器、地輪三者位置相距較遠，且田間工作環(huán)境比較惡劣，經(jīng)綜合考慮后，選用常見的滾子鏈傳動。 地輪上的齒輪通過鏈條與變速器外部主動齒輪相連，變速器外部從動齒輪通過鏈條與排種軸上齒輪相連。地輪處拉臂(內(nèi)包含地輪傳動部分)與排種軸處齒輪部分選用現(xiàn)有15cm行距14行播種機的配套部分，拉臂將地輪轉(zhuǎn)速以1:1的比例傳入拉臂處齒輪，拉臂處齒輪可更換，排種軸處齒輪齒數(shù)為36。 5.6覆土器設(shè)計 種子通過排種器掉入溝內(nèi)，開溝器將一層薄土覆蓋種子，必需使用覆土器進行回土，才能達到一定的深度。覆土器必須是先均勻蓋土，而且不影響種子的均勻性。 圖5-1 覆土器（鏟式） 1拉桿 2調(diào)節(jié)板 3覆土板 4鎮(zhèn)壓輪 5鎮(zhèn)壓輪架 5.7地輪設(shè)計 地輪采用15cm行距14行小麥播種機現(xiàn)有地輪，鎮(zhèn)壓輪在壓縮彈簧的作用下，對地面產(chǎn)生一定的壓力，使鎮(zhèn)壓輪總是與地表接觸，避免發(fā)生鎮(zhèn)壓輪架空不轉(zhuǎn)現(xiàn)象，實現(xiàn)減小鎮(zhèn)壓輪滑移率，減小漏播，均勻播種的目的。 5.8接種裝置設(shè)計 接種裝置包括接種盒和導種管，接種盒固定在排種器的排種口上，接種盒與導種管相連，將排種器排出的種子送人導種管，導種管把種子送到開溝器所開種溝上部，種子落入種溝。 由于開溝器布置為四排，排種器在中間位置，為避免導種管彎曲過大，影響排種質(zhì)量，故設(shè)計種盒下部出口對著相應(yīng)開溝器。要保證種盒與排種器緊密結(jié)合，防止漏接種子，為此有的接種盒需去掉一部分，保證與排種器的結(jié)合緊密。導種管應(yīng)對排種過程干擾小，彎曲伸縮性能好，以滿足地面仿形與開溝器調(diào)整等的要求。 ??本播種機首次時采用接種盒所配導種管，導種管壁成波浪形，可隨意彎曲，但經(jīng)播種實驗發(fā)現(xiàn)此導種管對播種均勻性影響較大。 ??后換用導種管，導種管內(nèi)壁光滑，導種管與接種盒用環(huán)形卡子連接固定。導種管更換后又進行播種實驗發(fā)現(xiàn)播種均勻性有所改善。 5.9機架設(shè)計 機架就是起支撐、固定、聯(lián)結(jié)作用的框架，懸掛裝置焊接在機架上，開溝器、種箱、地輪等用螺栓固定在機架上，機架外圍主要受力處的方管選擇50mm × 60mm的規(guī)格，防止受力彎曲斷裂，機架內(nèi)部起加強筋作用的方管采用40mm × 60mm的規(guī)格。 13 參考文獻 [1] 張德文.我國播種機械科技發(fā)展簡史[J].北京:機械工業(yè)出版社,1997:20-25. 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Geoderma, 2013, 193一194. 致 謝 在這些日子里，我完成了螺旋槽輪式小麥精量播種機的設(shè)計。在這期間，我查閱了學校圖書館里很多關(guān)于農(nóng)業(yè)機械的相關(guān)資料，并且在網(wǎng)上查閱了相關(guān)內(nèi)容，學習了很多知識，受益匪淺。整個設(shè)計得到了趙曉順老師的大力幫助，設(shè)計過程中的一些結(jié)構(gòu)的選擇都給了我很好的建議，沒有他及時的督促和悉心指導，畢業(yè)設(shè)計不可能順利的完成。在設(shè)計的半年來，無論是在學習上還是生活上，都得到了老師無微不至的關(guān)懷。能經(jīng)常與老師交流思想，得到他的言傳身教，受益頗多。老師嚴謹求實的教學態(tài)度及寬厚待人的品格讓我學到的不僅是如何做學問，還有如何做人。老師是我學習的榜樣。在此，我想對趙老師說一聲“老師您辛苦了，謝謝您的指導?！? 同時在此感謝在設(shè)計過程中給予我?guī)椭椭笇У睦蠋熀屯瑢W們。感謝四年中辛苦栽培我的所有老師，感謝所有無私幫助我的所有同學，并祝各位老師和同學身體健康，工作學習事事順心！ 由于本人所學知識和能力有限，在設(shè)計中難免有一些問題，再次懇請各位老師和同學們給與批評指正，以便我在今后的實際工作中可以有更大的進步。 小麥精密播種機設(shè)計 摘 要 自人類文明誕生以來，糧食是人類生存不可或缺的一環(huán)，小麥則是糧食類作物中不能缺少的一類。我國東北三江平原是小麥主要的種植區(qū)域之一，但小麥種植不僅局限于東北，淮河南北，都有小麥種植的影子。小麥種植分布面積極廣，因其產(chǎn)量高的優(yōu)點也成為許多農(nóng)村種植的首選。根據(jù)農(nóng)業(yè)技術(shù)要求中的規(guī)范指南，播種是小麥種植的重要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)機械化播種只是簡單的將種子放入土壤。但科學化的種植方式日益精進，人們對農(nóng)業(yè)技術(shù)上的需求也日益強烈。傳統(tǒng)機械播種無法滿足人們的基本生產(chǎn)需求，小麥精密化播種也就成為歷史潮流的必然趨勢。 本研究以建構(gòu)主義作為基本的理論基礎(chǔ)，而設(shè)計的一臺小麥精密播種機。精密化播種的重點就在于精密，小麥植株之間要保持一定的間距，保證小麥幼苗能充分利用空間。保持一定間距的同時也要保證小麥種子入土深度的一致性，種深的一致可以保證幼苗高度的一致性。間距與種深就是精密化播種的重點，協(xié)調(diào)間距與種深的關(guān)系對小麥的穩(wěn)定和高效生產(chǎn)至關(guān)重要。 關(guān)鍵詞：小麥；精密播種；間距；種深 Abstract Since the birth of human civilization, food is an indispensable part of human survival, and wheat is an indispensable part of food crops. The Sanjiang Plain in Northeast China is one of the main wheat planting areas, but wheat planting is not only limited to the northeast, North and south of Huaihe River, but also has the shadow of wheat planting. The wheat planting area is very wide, because of its high yield, it has become the first choice for many rural planting. According to the standard guide in agricultural technical requirements, sowing is an important part of wheat planting, while traditional Mechanized Sowing simply puts seeds into the soil. But the scientific planting method is more and more advanced, and people's demand for agricultural technology is also increasingly strong. Traditional mechanical sowing can not meet people's basic production needs, and wheat precision sowing has become an inevitable trend in history. Based on the theory of constructivism, a wheat precision seeder was designed. The key point of precision sowing is precision. A certain distance should be kept between wheat plants to ensure that wheat seedlings can make full use of space. At the same time, it is necessary to keep a certain distance to ensure the consistency of the depth of wheat seeds into the soil. The consistency of seed depth can ensure the consistency of seedling height. Spacing and seed depth are the key points of precision sowing. It is very important to coordinate the relationship between spacing and seed depth for stable and efficient production of wheat. Key words: Wheat; precision sowing; spacing; seed depth 目 錄 摘 要 3 Abstract 4 引 言 6 1、 總體方案的設(shè)計 8 1.1 整機機構(gòu)方案 9 1.1.1 三維視圖 9 1.1.2 工作原理 9 1.2主要技術(shù)參數(shù) 10 2、 排種器 11 2.1 排種器的技術(shù)要求及選擇 12 2.2 排種器的結(jié)構(gòu)設(shè)計 12 2.3 排種器的技術(shù)參數(shù) 13 3、開溝器 14 3.1 開溝器的設(shè)計要求 14 3.2 開溝器的設(shè)計 15 3.2.1 開溝器的確定 15 4、其他工作部件和機構(gòu) 16 4.1 輸種管的設(shè)計 16 4.2 地輪的設(shè)計 17 4.3 地輪軸的校核 17 4.4 鎮(zhèn)壓輪的設(shè)計 18 4.5 種子箱的設(shè)計 18 4.6 機架的設(shè)計 19 5、傳動機構(gòu)的設(shè)計 20 5.1 傳動機構(gòu)的選擇 20 5.2 傳動比的確定及齒輪參數(shù)的確定 21 5.2.1 傳動比的計算 21 5.2.2 傳動機構(gòu)中各齒輪尺寸的確定 21 結(jié) 論 23 參考文獻 24 后 記 25 引 言 選題的目的和意義： 中國入口占地球近五分之一，作為世界人口最多的國家，每年糧食消耗量也為全球第一，每年進口糧食超過一億噸。截止于2020年數(shù)據(jù)，小麥是全球種植范圍最廣且產(chǎn)量最高的糧食作物。我國也是小麥最大種植國，其對于保障我國糧食戰(zhàn)略安全的作用不言而喻。我國人均耕地面積較少，因此提高播種質(zhì)量成為小麥種植的關(guān)鍵所在。 設(shè)計小麥精密播種機的意義是提高小麥的種植質(zhì)量和產(chǎn)量，降低在生產(chǎn)種植過程中的花費。小麥種植需要科學的的生長環(huán)境條件，如植株之間的間距排列，土壤的酸堿度，播下種子的深度，肥料的用量等等環(huán)節(jié)都對小麥的生長產(chǎn)生較大的影響。傳統(tǒng)耕種會對土壤有一定的破壞性，土壤中的養(yǎng)分得不到及時科學的補充，對持續(xù)生產(chǎn)起負面作用。進入新世紀，小麥精密化播種普及已是大勢所趨。為達到小麥穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的目的，就必須提高種子利用率和幼苗存活率。同時也會提高經(jīng)濟效益，解決我國部分農(nóng)民及相關(guān)產(chǎn)業(yè)工人民生問題，小麥的高產(chǎn)量也會保障我國糧食安全戰(zhàn)略方針。 精密播種機國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及前景： 在國外，精密播種機研究始于上世紀40年代，至今已有近百年的研究歷史。西方發(fā)達國家在精密播種機上已經(jīng)得到許多突破性的創(chuàng)新性研究。在構(gòu)成精密播種機的一些零部件上，西方發(fā)達國家都有著大量的研究成果，研究出了在不同環(huán)境下不同種類功能的排種器及開溝器，應(yīng)用范圍極廣。高度工業(yè)化的同時也帶來了精密播種機的成本低廉的優(yōu)勢，因此國小麥外精密播種機普及率較高。1962年，俄國設(shè)計了垂直圓盤和水平圓盤排種器，但因其種子穩(wěn)定性極差，很快便被淘汰。英國Stanhey公司也于1971年研發(fā)了代號為PHD—70小麥精播機。但其排種器穩(wěn)定性能較差，導致種子破損率較高，很快以失敗告終。 進入21世紀，傳統(tǒng)的小麥精密播種機進入發(fā)展瓶頸期，發(fā)展緩慢。于是不少國家另辟蹊徑，如英國的液體播種技術(shù)，美國的音速播種技術(shù)等等。其中以日本為代表。日本土地資源貧瘠而狹小，針對日本地理特點而設(shè)計的靜電播種技術(shù)和種子帶播種技術(shù)應(yīng)運而生。特別是種子帶播種技術(shù)應(yīng)用范圍極廣。西起法國，東至中國都有該技術(shù)的應(yīng)用。因為傳統(tǒng)耕作方法對自然有一定的破壞性，發(fā)達國家開始了對播種機的反思以及改進，保護性播種方式日益得到各國重視和普及。采用精密播種機后，不但土壤結(jié)構(gòu)得到了保護，農(nóng)民及工人成本也得到進一步的降低，相對低廉的成本又提高了農(nóng)民種植的積極性。 最近幾年，因為播種機技術(shù)陷入發(fā)展瓶頸。繼續(xù)改進運作方式，改進播種機的機械結(jié)構(gòu)，改善各部件工作性能等方面正成為國外播種機技術(shù)發(fā)展的新方向。目前國外播種機播種速度朝著快速化和靈敏化方向發(fā)展，但播種速度并不是一定與播種質(zhì)量成正相關(guān)。反而播種速度過快會引發(fā)播種質(zhì)量的一系列問題，如均勻度與整齊度都將受到嚴重的影響。提高播種質(zhì)量，完善播種機更多的功能，提升自動化就是國外近年來的主要研究方向。同時西方國家人口相對較少，人均耕種面積較大，針對相關(guān)國情國外多采用氣力式播種機以及單粒精密播種。 在我國，上世紀70年代中國開始研制精密播種機械。起步落后西方技術(shù)30年，不僅僅是時間上的落差，受限于中國復雜的地理環(huán)境及國情，精密播種機起步較晚的同時普及率也較低。但隨著我國對精密播種機的引進，以及我國日益增長對精密播種機的需求，我國在精密播種機上的研究也有了較大突破。1979年廣東農(nóng)學院研制了小麥單粒點播的電磁振動排種器，該排種器在精密播種研究方向上影響巨大。1995年東北農(nóng)業(yè)大學對小區(qū)小麥精密播種機進行了深入研究。該研究成果標志著中國在小區(qū)精密播種機領(lǐng)域走向成熟，同時中國小麥精密播種機也進入了飛速發(fā)展時代。 近幾年來，我國精密播種機研制穩(wěn)步發(fā)展的同時也有許多突破，其中以長春農(nóng)業(yè)大學劉新宇博士實驗室發(fā)明的傾斜圓盤勺式排種器，張晉華博士的直播式小麥播種機最為突出。這兩款播種機象征著我國近年來在精密播種機研制領(lǐng)域上的最高水平之一。與此同時我國小區(qū)精密播種機也有了巨大突破，小區(qū)播種機自動控制系統(tǒng)與播種機相結(jié)合，于2011年實現(xiàn)了機電一體化。在精密播種機自動化，智能化方向上又邁出了巨大一步。 1、 總體方案的設(shè)計 1.1 整機機構(gòu)方案 1.1.1 三維視圖 以輪式拖拉機為動力，設(shè)計三點懸掛式小麥播種機，它主要由機架，三點懸掛裝置，種子箱，帶爪地輪，鏈動力傳動裝置，排種器，開溝器，鎮(zhèn)壓輪等部件組成。 圖1-1三點懸掛式小麥精密播種機 1.機架2.接種盒3.排種器4.種子箱5.從動輪6.彈簧7.鎮(zhèn)壓輪8.開溝器9.主動鏈輪10.帶爪地輪 1.1.2 工作原理 工作時，小麥精密播種機通過機架與懸掛裝置和拖拉機相連接,排種器安裝在種肥箱之下。通過齒輪與齒輪之間相互嚙合轉(zhuǎn)動，帶爪鏈輪向前運動，排種器上的槽輪受到鏈輪傳動開始旋轉(zhuǎn)，種子按一定間隔時間平緩進入槽輪的槽中。接種盒在排種器正下方，接種盒通過塑料軟管與開溝器相連接。播種機運作時，開溝器上的開溝裝置開墾土壤，形成一條深淺一致的土溝，然后將小麥種子種入土溝。通過變速箱可以操控開溝器，開溝器可以改變土溝的深度及寬度。最后鎮(zhèn)壓輪將兩側(cè)的土壤覆蓋土溝里的種子，讓種子與土壤中的養(yǎng)分充分接觸，增大種子轉(zhuǎn)變?yōu)樾←溣酌绲膸茁省? 1.2主要技術(shù)參數(shù) 播種行數(shù) ； 2 播種幅寬( mm) ； 1100 行距、粒距(mm) ； 200，20 種箱容積(kg) ； 30 播種深度(cm ) ； 2一7 排種器的形式 ； 螺旋槽輪式 開溝器的形式 ； 雙圓盤式 作業(yè)速度(km/h) ； 3一6 生產(chǎn)效率(畝/h) ； 5 配套動力(KW) ； 10.2KW拖拉機 掛接方式 ； 三點懸掛式 小麥精密播種機的設(shè)計要求：要求排種均勻，不宜堵塞，適合高速播種，播種最大速度不小于5.6km/h，作業(yè)效率不低于3畝/h使開溝深度能夠調(diào)節(jié)，且能保證調(diào)整后的位置，種子損傷率底，小麥的損傷率應(yīng)小于0.5%，開溝器開出的土溝深度大致相等，排種器排出的種子可靠且平緩，整體重量不宜過重，有一定的靈活性。 2、 排種器 2.1 排種器的技術(shù)要求及選擇 精密播種機種類繁多，而排種器就是各型播種機性能影響最大的部件。精密播種機質(zhì)量的好壞與否和排種器息息相關(guān)，排種器在不同狀態(tài)下也影響著播種機不同的性能。排種器的運作就是將種子在排種器中按一定順序規(guī)律排出的過程。種子在排種器中受到各種機械力的影響，將種肥箱中混亂無序的種子堆分化成有規(guī)律的單粒種子。種子在排種器中的變化就是從混亂到有規(guī)律的轉(zhuǎn)變。 對于排種器的技術(shù)要求主要有: (1)排種器排種平緩可靠，無劇烈抖動。 (2)選擇的排種器種類普及度較高，易于維修更換。 (3)盡可能的降低種子破損率，使得種子能順利的破種成苗。 (4)清洗保養(yǎng)較簡單，減少操作過程。 (5)工作安全穩(wěn)定，沒有危險性。 排種器的選擇:排種器種類較多，型孔式排種器兼容性差，操作繁瑣，穩(wěn)定性能差，且種子格率低。氣力式排種器對于排種器端蓋及外殼密封性能有較高的要求，且耐用度低，更換零部件苦難，成本過高。外槽輪式排種器結(jié)構(gòu)相對簡單且具有應(yīng)用廣泛的優(yōu)點。但普通直槽輪種子抖動過大，穩(wěn)定性較差，故選用螺旋槽輪式排種器。 2.2 排種器的結(jié)構(gòu)設(shè)計 工作原理: 螺旋槽輪排種器運轉(zhuǎn)時，在地心引力的作用下種肥箱里的種子自然下墜，螺旋槽輪凹槽里按布滿種子，種子按一定順序規(guī)則排列。槽輪旋轉(zhuǎn)的同時凹槽里按順序排列的種子也開始進行螺旋運動。在螺旋槽輪和種子之間的摩擦共同作用下，種子會按一定速率均勻的通過排種舌進入開溝器。螺旋槽輪結(jié)構(gòu)在這個過程中凸顯其排種更加穩(wěn)定的作用，小麥種子破損率也會降低。 圖2-1螺旋槽輪排種器 1.排種盒2.阻塞套3.排種舌4.排種軸5.螺旋槽輪6.擋圈7.擋圈蓋 2.3 排種器的技術(shù)參數(shù) 螺旋槽輪是螺旋槽輪式排種器的核心所在。設(shè)定螺旋槽輪的參數(shù)，設(shè)定槽輪直徑為Q，槽輪長度為W，槽齒數(shù)為E。排種器穩(wěn)定性能受到螺旋槽輪直徑和長度的制約。 圖2-2螺旋槽輪 排種過程平緩均勻與否受到槽輪直徑影響，直徑過大種子抖動也越大，穩(wěn)定性下降。直徑過小種子受到離心力過小，種子的排出速度會降低，排種量低于預期。故槽輪直徑為35~50mm。目前市場上大部分排種器使用的是外槽輪式排種器，外槽輪式排種器中直槽輪直徑大都為標準40.1mm。螺旋槽輪應(yīng)用并不廣泛，為增強兼容性，降低更換成本。故螺旋槽輪直徑Q設(shè)定為40.1mm。除了槽輪直徑，槽輪工作長度也有著不可忽視的作用。槽輪工作長度過長會造成播種量過大的后果，反之槽輪工作長度過短播種量就會過小。根據(jù)國家標準，小麥種子作為禾本科作物籽粒，大小約為4至10mm，槽輪工作長度取小麥種子長度1.5至2倍。槽輪長度為6至20mm，本設(shè)計設(shè)定槽輪工作長度W為12mm。根據(jù)槽輪直徑和小麥大小可以確定螺旋槽輪齒數(shù)E為10。 3、 開溝器 3.1 開溝器的設(shè)計要求 開溝器的作用主要是在播種機運作時，開溝器開出一條有一定深度的土溝，土溝深度大致相同，然后將種子播種進土溝。開溝器的設(shè)計要求有: 1. 開溝器開出的土溝深度大致相同，且不破壞土壤。 2.方便更換零部件且易于維修清洗。 3.覆蓋土壤完成后地面應(yīng)保持平整整潔，沒有土堆起伏。 4.破土性能強，能輕易的開墾土壤。 5.開溝器工作時流暢平緩穩(wěn)定，沒有卡頓。 3.2 開溝器的設(shè)計 3.2.1 開溝器的確定 技術(shù)要求：可以控制開溝器開出的土溝深度的大小，開溝器工作時穩(wěn)定可靠，種子損傷率底。故本設(shè)計采用雙圓盤開溝器。 開溝器在入土角度方向上可以劃為兩大類型，分為鈍角型以及銳角型。雙圓盤開溝器入土角較大。正因為入土角較大，雙圓盤開溝器備較強的穩(wěn)定性，開墾出的土溝整齊劃一，有利于播種的規(guī)范化。 雙圓盤開溝器由兩個圓盤，輸種板，輸種管 ，開溝器本體 ，連接桿五個部分組成。圓盤直徑約為320~400mm，圓盤夾角約為9°~16°。雙圓盤外部都帶有刀刃，能夠幫助開溝器更加輕易的破開土壤。雙圓盤結(jié)構(gòu)本身質(zhì)量較高，破開土壤的同時也有切割雜草及清除其他雜物的作用。雙圓盤開溝器的制造工藝為沖壓，一次成型。雙圓盤開溝器雖然結(jié)構(gòu)相對較為復雜，但因其一次沖壓成型的工藝特點，故適合大批量生產(chǎn)。 圖3—1雙圓盤開溝器 1.圓盤 2.輸種板3.輸種管 4.開溝器本體 5.連接桿 傳統(tǒng)雙圓盤開溝器材質(zhì)為鋼制，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，有較大差異性。因此可以柄焊合加以改進，以提升其性能。開溝器直接 與土壤環(huán)境相接觸，作業(yè)條件復雜，容易降低開溝器使用年限。雙圓盤開溝器密封性較差，灰塵和泥土極易進入開溝器內(nèi)部。故可以提升開溝器密封性以提升其使用年限。如一條可以自由安裝的塑料管道與導種管相連接，減少導種管自身的長度，塑料管道裝置在機架之上。雙圓盤開溝器其他部件和密封蓋之間加一個密封圈，可以很大程度上提升雙圓盤開溝器的密封性。 4、其他工作部件和機構(gòu) 4.1 輸種管的設(shè)計 排種器與輸種管相互影響作用，而兩者運作的連接就是輸種管。小麥種子從排種器中導出，輸種管就是作為種子移動的一個通道工具。因為播種機在工作時的震動以及地質(zhì)環(huán)境起伏的影響，輸種管在設(shè)計上就必須有著良好的彈性。良好的彈性以及較大的管道空間對于種子的導出至關(guān)重要。輸種管類型較多，常見的就有漏斗及波浪型。 輸種管直徑與所輸出種子的直徑有著直接關(guān)系，根據(jù)所涉及的小麥種子就能得出輸種管的直徑。小麥種子直徑大致為4mm~10mm，故確定輸種管的最小外徑為15mm，輸種管的最大外徑為35mm。 4.2 地輪的設(shè)計 圖4—1地輪 地輪作為播種機提供運動功能，需直接與地面土壤相接觸，故需要具備良好的抓地能力，故選用帶爪地輪。拖拉機提供動力給地輪，地輪前進運動。本播種機的地輪最大外徑為250mm，地輪材質(zhì)選用45號鋼。 地輪的設(shè)計要求： 1. 地輪輪胎采用橡膠材質(zhì)，減緩震動對播種機零部件的損耗。 2. 地輪外圈附加地爪，加大與地面的摩擦。 3. 地輪表面應(yīng)與地面土壤充分接觸。 4. 耐腐蝕性強，不易磨損。 4.3 地輪軸的校核 地輪軸就是輪與軸形成的杠桿系統(tǒng)。通過齒輪之間的嚙合作用，地輪運動帶動地輪軸運動。播種機整體機架對地輪軸施加彎矩和扭矩的影響，但彎矩遠大于扭矩，扭矩無影響，故只計算彎矩。 地輪軸的校核：地輪受到的力是彎扭組合，下面是軸的載荷分析圖。 圖4-2軸的載荷分布G=mg G=mg F1=F2=1000N （4-1） M=FL L=130 M=130000N.mm （4-2） 軸的彎扭公式為： ，故符合條件。 4.4 鎮(zhèn)壓輪的設(shè)計 種子與土壤的接觸程度在一定程度上決定了種子的發(fā)苗率，而鎮(zhèn)壓輪的作用就是提什種子與土壤的接觸程度。壓緊土壤，減少土壤與種子之間的空隙?？障对叫?，種子的水分蒸發(fā)造成的損失也就越小。鎮(zhèn)壓輪壓緊土壤的壓強最少要達到3N/cm3。但也不宜過大，土壤受力不能超過2g/cm3，鎮(zhèn)壓輪鎮(zhèn)壓的壓強過大或過小都會降低種子出苗率，故鎮(zhèn)壓的壓強要盡可能的保持一致。 鎮(zhèn)壓器種類較多，但主要分為平面和凹面兩大類。平面鎮(zhèn)壓輪適合開出種溝較小作業(yè)，凹面鎮(zhèn)壓輪適合排土量較大作業(yè)。因為本設(shè)計采用雙圓盤開溝器，開出的土溝呈V字狀，開溝器兩側(cè)土壤較多，故選用凹面鎮(zhèn)壓器。 4.5 種子箱的設(shè)計 儲放種子和肥料的部件就是種子箱。種子箱相對于其他部件，其結(jié)構(gòu)較簡單。但種子箱的性能同樣會對播種產(chǎn)生巨大影響。種子箱在設(shè)計時需要注意如下幾點： 1. 種子箱需盡可能的儲存更多的種子，減少種子補給的次數(shù)，但不能無限的要求儲存能力，種子箱過大會造成播種機整體質(zhì)量的加大，拖拉機所需的功耗也會加大。 2. 因本設(shè)計采用的是三點懸掛式掛接結(jié)構(gòu)，播種機運動時穩(wěn)定性較差，要保證穩(wěn)定性種子箱箱底要有一定的傾斜角，使得小麥種子能穩(wěn)定平緩的進入排種器。 3. 要保證種子箱的密封性能，為防止雨水及其他污染物對小麥種子破壞的可能，必須保證種子箱有良好的密封性。 4. 為使得整體結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)，種子箱外殼不宜過大，過重。且種子箱應(yīng)易于清洗維修，故采用塑料材質(zhì)。 種子箱的容量V可用下式確定: （4-3） 式中 ：N —— 小麥最大播種量 L —— 播種機的有效播種路程 B —— 播種機的寬幅 r—— 種子單位容積質(zhì)量;r=0.7 小麥播種機種子箱理論容量為20～100L，考慮到實際肥料箱容量比理論值大百分之10，故種子箱容量為22 ～110L。 4.6 機架的設(shè)計 機架就是一種框架，機架對播種機起承載保護的作用。拖拉機和播種機以機架上的三點懸掛裝置為橋梁形成一個整體，形成一個完整的運動整體。為減輕精密播種機整體重量，同時考慮機架的耐腐蝕性能，故機架材質(zhì)選用空心45號鋼?？招牟馁|(zhì)即減少了成本又大大降低了整體質(zhì)量。采用三點懸掛掛接，三角形結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，提高機架強度和使用壽命。機架整體長度為840mm，高為344mm，寬為240mm。 圖4-3機架 5、傳動機構(gòu)的設(shè)計 5.1 傳動機構(gòu)的選擇 為保障精密播種機的高效穩(wěn)定的運行，就必須確定播種機的傳動機構(gòu)。機構(gòu)傳動方式種類繁多，總體上分為齒輪傳動，帶傳動，鏈傳動三大類。齒輪傳動具有可靠高速的優(yōu)勢，但其結(jié)構(gòu)復雜且對齒輪之間配合要求較高，使用成本高且維修復雜繁瑣，故不選用齒輪傳動機構(gòu)。帶傳動通常運用在高速運動的部件上，且穩(wěn)定性能較差，易打滑。小麥精密播種機運動速度相對較慢，大部分不超過20km/h。故不選用帶傳動機構(gòu)。鏈傳動具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定且成本相對較低的優(yōu)點，適合低速運轉(zhuǎn)的部件。故確定本設(shè)計選用鏈傳動結(jié)構(gòu)。其次，考慮本設(shè)計播種機功率較小，工作時所處的條件可能不同，故選用滾子鏈傳動。滾子鏈傳動的傳動過程如圖5-1所示。拖拉機推動機架進行向前行駛，然后地輪將力傳動到地輪軸，主動輪轉(zhuǎn)動，主動輪通過滾子鏈條將力傳動到從動輪，從動輪使排種器開始工作。 圖5-1傳動結(jié)構(gòu) 1. 地輪?2.地輪軸?3.主動輪?4.鏈條?5.排種軸?6.從動輪 5.2 傳動比的確定及齒輪參數(shù)的確定 5.2.1 傳動比的計算 在實際工作狀態(tài)下，拖拉機行駛速度為5km/h, 螺旋槽輪式小麥排種器每次排出種子大約為30粒，螺旋槽輪式排種器排種時的漏種率記為α,排種器內(nèi)的種子會按一定空間順序進行排列，種子粒之間的間距是1.5cm。根據(jù)精密播種規(guī)范指南，則排種器設(shè)計的實際轉(zhuǎn)速V2的公式為: (1+α)=1000=125.99(r/min) （5-1） 上式中:V2一螺旋槽輪式小麥精密排種器實際轉(zhuǎn)速(r/min) V1-拖拉機的實際行駛速度；V1=5km/h N-螺旋槽式小麥精密排種器周期排種數(shù);N=30 α-螺旋槽輪式小麥精密排種器漏種率;α=0.08 地輪的的實際轉(zhuǎn)速V3的公式為： V3==1000=65.66(r/min) （5-2） 上式中：V3——播種機地輪的實際轉(zhuǎn)速(r/min) D——地輪直徑 β——地輪打滑率 β=0.03 求得傳動比i為： i===1.92 （5-3） 5.2.2 傳動機構(gòu)中各齒輪尺寸的確定 地輪軸與排種軸之間的距離為181.42mm,當選取齒輪對過少，齒輪數(shù)據(jù)過大，不利于齒輪之間的嚙合。選取齒輪對過多又會照成齒輪尺寸過小。故設(shè)計三對齒輪進行嚙合，每對齒輪對應(yīng)一個主動齒輪和一個從動齒輪。此前已確定鏈傳動機構(gòu)傳動比為1.92。由上式可知，齒輪的傳動比為i=2. 19, Z1/Z3=2. 19，齒輪的最小齒數(shù)為22。鏈輪長為27mm，寬為5mm，鏈輪與鏈輪之間的中心距為60mm。 結(jié) 論 通過這段時間的學習以及查閱相關(guān)資料，我得出了以下結(jié)論： (1) 本機采用三點懸掛式掛接結(jié)構(gòu)，三角結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠。 (2) 排種器選用螺旋槽式排種器,相較于傳統(tǒng)直槽，螺旋槽工作排種時時更加平緩均勻。 (3) 本播種機的開溝器采用了雙圓盤式開溝器，入土角較大的特點能更有效的開墾土壤。且采用一次沖壓成型，成本較低。 (4) 此次設(shè)計的機架材質(zhì)采用45鋼，強度相對較大且耐腐蝕性強，空心結(jié)構(gòu)減輕重量的同時也減小了成本。 (5) 傳動方式選擇滾子鏈傳動，傳動比精確穩(wěn)定可靠。 (6) 開溝器可以靈活控制排種深度。 (7) 本機的零件尺寸都較常規(guī)普遍化，便于維修更換。 本次精密播種機設(shè)計相對較粗糙，有許多不足之處。選用的材料和零件追求普及性，大多選用常見的零部件，沒有更多的進行比較，性能也無法做到完美。本次設(shè)計還是為傳統(tǒng)的機械式播種機，結(jié)構(gòu)相對于氣力式播種機較簡單，成本也更低，但性能也會較差。 參考文獻 [1]張恒榜.小麥小區(qū)精密播種機的設(shè)計與試驗[C].西北農(nóng)林科技大學,2019. 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[12]張珠讓;朱瑞祥.2BJM系列小麥精密播種機的使用[J].農(nóng)業(yè)機械,2007,No.,79. 后 記 畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，在林金龍老師的悉心指導和同學的無私幫忙之下，我對小麥精密播種機設(shè)計有了更深的認知，對播種機結(jié)構(gòu)的整體有了更深的了解。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我對大學四年所學的知識有了更進一步的理解。 在此次設(shè)計中，我在網(wǎng)上查閱了很多關(guān)于精密播種機及相關(guān)機械的資料，學習了很多此前不甚了解的知識，受益頗多。同時在此次畢業(yè)設(shè)計中，我改變了一些不好的個人懶散習慣。從最開始時的確定設(shè)計主題，網(wǎng)上搜集各種資料，整理相關(guān)資料，比較不同的方案，比較優(yōu)劣，最后根據(jù)實際要求選擇適合自己的方案。每一個環(huán)節(jié)都得一步一步的走完，若其中一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就會導致整體結(jié)果產(chǎn)生巨大差異，個體的差異對整體的穩(wěn)定有著深刻影響。通過這設(shè)計的每一個步驟，我明白了腳踏實地的重要性，不能以浮躁的心態(tài)的去學習和工作。個體的差異對整體的穩(wěn)定有著 通過這次設(shè)計，我動手能力及繪圖能力也有了較大提升。繪畫一些零部件結(jié)構(gòu)示意圖使我能更好的使用如CAD之類的繪圖軟件，對這些軟件也有了更深的理解。而畢業(yè)設(shè)計中有許多需要查找相關(guān)資料才能確定數(shù)學公式，每一次查閱都是我學習與進步的空間。不僅僅只是查閱相關(guān)資料，還要去試著理解，做到融會貫通，運用到實際生活工作中。 最后，再次感謝在設(shè)計中給予我?guī)椭牧纸瘕埨蠋熂案魑煌瑢W。感謝你們的無私辛苦的付出，祝你們工作順利，身體健康。由于個人水平有限，本次設(shè)計有太多不足之處，望批評指正，本人也會在學習之中不斷進步。