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1、穴盤精量播種機(jī)設(shè)計(jì) 穴盤精量播種機(jī)設(shè)計(jì) 摘要 傳統(tǒng)人工種植與育苗模式工作量大、人工成本高、種子浪費(fèi)嚴(yán)重，以無法滿足蔬菜行業(yè)規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化、集約化的發(fā)展。與傳統(tǒng)育苗相比，穴盤育苗出芽率高、幼苗生長環(huán)境獨(dú)立、無緩苗期等優(yōu)點(diǎn)。利用穴盤立體化育苗，可節(jié)省空間，而且適宜長途運(yùn)輸；幼苗帶基質(zhì)移栽，提高幼苗適應(yīng)性，利于幼苗生長，幼苗成活率高。因此，設(shè)計(jì)研究一種能適應(yīng)適合我國國情的穴盤育苗精量播種機(jī)，從而減少穴盤育苗中的人工投入，提高播種效率，對(duì)促進(jìn)我國蔬菜、瓜果、花卉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及農(nóng)民創(chuàng)收，降低工廠化育苗的成本具有重要意義 關(guān)鍵詞：育苗模式；穴盤育苗；精量播種機(jī) 1 氣吸式播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀

2、播種質(zhì)量的好壞對(duì)作物的出苗率有很大影響，播種機(jī)的工作質(zhì)量和工作效率關(guān)系到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的總成本與農(nóng)作物的總產(chǎn)量。盡管播種機(jī)在全世界范圍內(nèi)的使用與普及已經(jīng)經(jīng)歷了很長的時(shí)間，但其仍是各大農(nóng)機(jī)廠商與科研機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、改進(jìn)以及優(yōu)化的重點(diǎn)目標(biāo)。 1.1 氣吸式播種機(jī)在國內(nèi)的使用與發(fā)展 我國對(duì)播種機(jī)的精量化研究起步于20世紀(jì)70年代末期，起步階段的主要研究方向是精量化播種的理論研究和整機(jī)結(jié)構(gòu)與功能的優(yōu)化，氣吸式播種機(jī)的研究主要針對(duì)于玉米作物的播種，還有部分應(yīng)用到大豆和小麥的播種作業(yè)。我國的氣吸式播種機(jī)大多以輪式排種器為關(guān)鍵工作部件，針對(duì)于不同的作物種類，排種器的主要結(jié)構(gòu)還要進(jìn)行獨(dú)自的設(shè)計(jì)，以達(dá)到不同種子的適用性

3、要求，例如外槽輪式的排種器較適合玉米種子的播種，但應(yīng)用到小麥種子時(shí)，就會(huì)降低播種的精確程度，而小麥播種常用的排種器為錐盤式或彈性滾筒式，但無論哪一種形式的播種結(jié)構(gòu)，都不可避免的對(duì)種子造成一定程度的破損，只能達(dá)到半精量播種的要求。近年來，我國農(nóng)機(jī)企業(yè)和科研部門不遺余力的對(duì)氣吸式精量播種機(jī)進(jìn)行了研究與開發(fā)，以小麥播種為例，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)所研制的新型組合吸孔式小麥精量排種器不僅性能優(yōu)越、作業(yè)速度快，而且達(dá)到了播種均勻程度高、精確性好的要求，在真正意義上實(shí)現(xiàn)了小麥的精量化播種?，F(xiàn)階段總體而言，國內(nèi)的氣吸式播種機(jī)的研究明顯針對(duì)于中耕作物，其產(chǎn)業(yè)化的機(jī)型也比較多，而對(duì)于其他種類的作物，氣吸式播種機(jī)的研究還有

4、很長的路要走。 1.2 氣吸式播種機(jī)的國外研究情況 國外的發(fā)達(dá)國家對(duì)氣吸式播種機(jī)的研究起步較早，很多國家的初始研發(fā)時(shí)間在20世紀(jì)50年代初期，經(jīng)過60多年的發(fā)展和改進(jìn)，氣吸式播種機(jī)的技術(shù)已經(jīng)比較成熟，且應(yīng)用比較廣泛，機(jī)型的種類和適用范圍也在逐步擴(kuò)大。由于發(fā)達(dá)國家的農(nóng)作物種植模式以農(nóng)場(chǎng)化的大規(guī)模種植為主，氣吸式播種機(jī)的最廣泛應(yīng)用集中在玉米、小麥、大豆和棉花等作物。發(fā)達(dá)國家在研究和推廣氣吸式播種機(jī)的初期，所采用的多為氣吸圓盤式結(jié)構(gòu)，圓盤共分兩面，一面與吸風(fēng)口相連，用來為種子室提供負(fù)壓，另一端與種子室相連，工作過程中圓盤旋轉(zhuǎn)并在吸力位置吸住種子，多余的種子會(huì)被刮板刮掉，確保每個(gè)孔位只有一粒種子，

5、當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)至某一位置時(shí)，吸力消失，種子會(huì)自然落到溝里，這種播種器具有省時(shí)省力的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也存在著整機(jī)重量大，需要配套大馬力拖拉機(jī)才能完成的缺點(diǎn)。以此為基礎(chǔ)，氣吸式播種機(jī)經(jīng)歷了長達(dá)60年的改進(jìn)和優(yōu)化，現(xiàn)階段的播種作業(yè)已經(jīng)極為成熟且功能豐富，以德國哈西亞公司制造的氣吸式播種機(jī)為例，它能夠一次性完成開溝、播種、施肥、覆土、鎮(zhèn)壓以及農(nóng)藥噴灑工作，該機(jī)型使用的是具有導(dǎo)種葉輪的氣吸式排種器，排出的種子由于經(jīng)過了葉輪的加速，達(dá)到了極快速投種的要求，有效的優(yōu)化了播種的均勻程度。 2 播種機(jī)概述 播種機(jī)的功用是以一定的播量或株穴距，將其均勻地播入一定深度的種溝，覆以適量的細(xì)濕土，同時(shí)也可施種肥并適當(dāng)鎮(zhèn)壓

6、，有時(shí)還噴灑農(nóng)藥和除草劑，為種子發(fā)芽提供良好條件，以達(dá)到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，提高播種作業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕使用者的勞動(dòng)強(qiáng)度。 2.1 播種機(jī)類型 播種機(jī)的類型很多，有多種分類方法。按播種方法可分為撒播機(jī)、條播機(jī)、點(diǎn)（穴）播機(jī)；按聯(lián)合作業(yè)可分為施肥播種機(jī)、播種中耕通用機(jī)、旋耕播種機(jī)、鋪地膜播種機(jī)；按牽引動(dòng)力可分為畜力播種機(jī)和機(jī)引播種機(jī)，而機(jī)引播種機(jī)中，根據(jù)和拖拉機(jī)不同的連接方式，可分為牽引式、懸掛式和半懸掛式；安排中原理可分為氣力式播種機(jī)和離心式播種機(jī)。 2.2 播種機(jī)主要結(jié)構(gòu)及功能 目前國內(nèi)外播種玉米、大豆、甜菜、棉花等中各作物的播種機(jī)多數(shù)采用精密播種，即單粒點(diǎn)播和穴播。一般中耕作物精密播種機(jī)的

7、結(jié)構(gòu)如圖2-1。其組成分為以下幾部分： 圖2-1 播種中耕通用機(jī) 1—種箱2—后支臂3—仿形機(jī)構(gòu)4—主梁5—肥箱6—下懸掛點(diǎn) 7—仿形輪8—前支臂9—施肥鏟10—開溝器11—?jiǎng)潨系? 12—排種器 13—鎮(zhèn)壓彈簧 14—覆土板 15—鎮(zhèn)壓輪 (1)機(jī)架多數(shù)為單梁式。各工作部件都安裝其上，并支承整機(jī)。 (2)排種部件種子相和能達(dá)到精密播種的機(jī)械式或氣力式排種器，包括可調(diào)節(jié)的刮種器和推種器。 (3)排肥部件包括排肥箱、排肥器、輸肥管和施肥開溝器。 (4)土壤工作部件及其仿形機(jī)構(gòu)包括開溝器、覆土器、仿形輪、鎮(zhèn)壓輪、壓種輪及其連桿機(jī)構(gòu)等。 有的精密播種機(jī)還配備施撒農(nóng)藥和除草劑的裝置

8、。 2.3 總體配置 目前主要是與12-T5馬力小四輪拖拉機(jī)配套，播種機(jī)自帶懸掛提升裝置。每臺(tái)（套）播兩壟。壟上播平播均可。 2.3.1排種器的參數(shù)設(shè)計(jì) 用機(jī)械方法進(jìn)行精量播種的排種器大多屬于孔型孔式排種器。根據(jù)種子的型狀和尺寸等因素，設(shè)計(jì)出各種行孔或窩眼，用以播下每穴數(shù)量相等的種子。型孔輪用硬塑料和金屬制成，其直徑常為120-180mm。窩眼形狀可設(shè)計(jì)成圓錐形、圓弧形或圓柱形。本次設(shè)計(jì)的型孔輪為圓柱形。 表2-1 型孔參數(shù)表 作物種類 玉米 大豆 高粱 型孔直徑 8-24 9-11 6-9 型孔深度 6-12 6-8 4-8 每孔粒數(shù) 31或41 1 5-9

9、 2.3.2開溝器參數(shù)設(shè)計(jì) 開溝器要求入土性能好，開溝器能在2-10cm內(nèi)調(diào)節(jié)入土深度。 （3）鎮(zhèn)壓輪：鎮(zhèn)壓輪的壓強(qiáng)要求0.3-0.5kg/cm2，要求轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，不粘土。鎮(zhèn)壓輪的寬度應(yīng)稍大于苗幅寬，直徑不可過小，否則轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活，土壤易產(chǎn)生裂紋。常取直徑d=300-400mm，本次設(shè)計(jì)的鎮(zhèn)壓輪直徑為250mm；寬度為125mm。 （4）鎮(zhèn)壓彈簧參數(shù)設(shè)計(jì)： 要求為0.3-0.5kgf/ cm2 鎮(zhèn)壓輪與地面的接觸面積可初步估計(jì)為： S=30170=5100mm2。所需壓力N=（0.03-0.05）5100=153-225N 受力圖如下： 其中： F：彈簧作用力 N：鎮(zhèn)壓輪接觸

10、地面的壓力 AC：彈簧作用點(diǎn)與支點(diǎn)距離 AB：支點(diǎn)與鎮(zhèn)壓輪軸之間的距離 有AC=82cmAB=185mm由FAC=NAB可得： Fmin=NABAC=15318582=345.2N 因?yàn)殒?zhèn)壓輪有自重，所以選用下述(表2-2)彈簧即可滿足要求 表2-2 彈簧主要參數(shù) 材料 材料直徑 工作極限載荷Pi 65Mn 3mm 495(N) 圈數(shù)（n） 彈簧中徑D2 Pt作用下單圈剛度變量Pia 12.5 14mm 1.585 節(jié)距 單圈剛度P/d 最大心軸直徑Dmax 4.77 289.3(N/mm) 9mm 3 中耕作物精量穴盤播種排種器 中耕作物如玉米、大豆、甜菜

11、、高粱、棉花等采用精密播種，可以節(jié)省大量種子和間苗勞力，而且可使幼苗分布均勻，達(dá)到苗齊、壯、均，有利于增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。達(dá)到精密播種的關(guān)鍵是排種器。 3.1 排種器的技術(shù)要求 排種器的技術(shù)要求大體上有以下幾個(gè)方面： 1、排種器排種均勻穩(wěn)定，排種均勻性不受外界條件變化而產(chǎn)生嚴(yán)重影響。一臺(tái)播種機(jī)的排種量應(yīng)該保持一致。 2、不損傷種子。 3、播種兩調(diào)節(jié)范圍要大。 4、通用性好。 5、工作可靠，不易堵塞。 3.2 立式排種器的特點(diǎn) 1、結(jié)構(gòu)簡單，使用可靠，它由殼體、排種盤和清種刀三個(gè)零件組成。鋼刀清種干凈利落，壽命長，故障少，大大提高了排種器的可靠性。 2、排種盤立著用，占空間少，排種器內(nèi)

12、可裝三個(gè)播種盤，解決了播種三行位置。 3、立式盤能完成大豆雙行單粒點(diǎn)播任務(wù)，在鏵犁播種部件上已經(jīng)是使用了15年，效果交好。只要種子符合尺寸，破碎率不超過2%，而株距合格率平均都在98%以上。 4、立式盤側(cè)充填，充填區(qū)域大，360除投種區(qū)60外都可充填，充填時(shí)間長，充填性能好，可提高作業(yè)速度，垂直窩眼排種器的切速度不大于0.2m/s，而立式盤排種器達(dá)到0.62m/s，排種仍然很好，切線速度可提高三倍多。 5、立式盤排種器種子出口處種子運(yùn)動(dòng)方向與機(jī)器前進(jìn)方向相反，減少了種子的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)速度（前進(jìn)速度減去種子的切線速度），再加投種點(diǎn)低（65mm），大大提高了粒距的均勻性。 4 排肥器 播

13、種和中耕追肥機(jī)上的排肥器，主要用于排施粒狀和粉狀化肥、粒狀復(fù)合肥以及農(nóng)場(chǎng)自制顆粒肥料等。化肥的主要技術(shù)特性見表4-1 表4-1 幾種化肥的主要技術(shù)特性 肥料名稱 外形 含水率（％） 單位容積質(zhì)量（ｇ／ｌ） 自然休止角 尿素 顆粒 720 35 硫酸銨 粒狀 0.93 943 44 硝酸銨 結(jié)晶 2.13 1010 35 碳酸氫銨 粉狀 2.87 920 37 磷酸銨 晶體 2 840 過磷酸鈣 粉粒狀 16 880 4.1 排肥器的要求 (1)要有一定的排肥能力，一般施肥量應(yīng)在5～30㎏／畝范圍內(nèi)可調(diào)。排肥量要均勻穩(wěn)定，不架空、不堵塞、不斷條。 (2)通用性好，能排施

14、多種肥料。 (3)排肥工作阻力不大，工作可靠，使用調(diào)節(jié)方便，便于箱內(nèi)剩余肥料的清理。 (4)零部件要耐腐蝕和耐磨。 4.2 排肥器的類型、特點(diǎn)和適用范圍 1.外槽輪式結(jié)構(gòu)較簡單，適于排施流動(dòng)性好的松散化肥和復(fù)合粒肥。對(duì)吸濕性強(qiáng)的粉狀化肥易粘結(jié)槽輪，引起架空、堵塞。多用于谷物條播機(jī)和中耕作物播種機(jī)上。 2.滾輪式結(jié)構(gòu)簡單，適于排施流動(dòng)性好的松散化肥和復(fù)合粒肥。對(duì)流動(dòng)性差，吸濕性大的粉狀化肥不適用。易發(fā)生架空、堵塞。多用于谷物條播機(jī)上。 3.適于排施粉狀和粒狀化肥，也能排施吸濕性強(qiáng)的粉狀化肥。施肥量適應(yīng)范圍較大，結(jié)構(gòu)較簡單，但工作阻力大。主要用于中耕作物播種機(jī)和中耕追肥機(jī)上。 4.結(jié)

15、構(gòu)較復(fù)雜，工作阻力較大。能排施干燥松散的化肥，性能較好，但不適于排吸濕性強(qiáng)的化肥，容易發(fā)生架空、斷條。主要用于中耕作物播種機(jī)和中耕追肥機(jī)上。 5.結(jié)構(gòu)較簡單，能排施干燥的粒狀和粉狀化肥，不適于排施吸濕性強(qiáng)的化肥。多用于中耕作物播種機(jī)和播種中耕通用機(jī)上。 6.結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，工作阻力較大。適用于干燥粒狀和粉狀化肥的排施，對(duì)吸濕性強(qiáng)的化肥已發(fā)生架空和堵塞，排肥星輪被化肥粘結(jié)。主要用于谷物條播機(jī)上。 7.結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，其肥量調(diào)節(jié)凹板上容易粘結(jié)肥料，必須及時(shí)清除。主要用于中耕作物播種機(jī)和播種中耕通用機(jī)上。 根據(jù)各種類型的排肥器的特點(diǎn)并結(jié)合使用范圍綜合考慮選用振動(dòng)式排肥器。振動(dòng)式排肥器主要由肥箱、肥箱

16、底座、振動(dòng)板、排肥凸輪、肥量調(diào)節(jié)板、密封膠布和排肥軸等組成，有的還配有螺旋輸送器。 圖4-1 振動(dòng)式排肥器 1—排肥凸輪2—彈簧攪龍3—排肥軸4—振動(dòng)板 5—密封膠布6—肥箱7—插板8—肥量調(diào)節(jié)板 排肥量的調(diào)節(jié)主要可以動(dòng)調(diào)節(jié)板和改變排肥孔大小來達(dá)到。排施流動(dòng)性好的化肥時(shí)，為了防止振動(dòng)板停止振動(dòng)后仍有肥料自流，而設(shè)有孔壯調(diào)節(jié)板，在調(diào)節(jié)板上有300個(gè)直徑為3.8mm的圓孔，移動(dòng)調(diào)節(jié)板，改變排肥圓孔的數(shù)目，可達(dá)到不同的排肥量。 凸輪決定振動(dòng)板的振幅和振動(dòng)頻率。凸輪的凸齒高度確定振幅大小。振幅過小，不能形成肥料上下循環(huán)的肥料流，也不能克服肥料之間的粘結(jié)力，因而易出現(xiàn)架空；振幅過大，動(dòng)

17、力消耗大和傳動(dòng)阻力大。振幅一般為18～20mm。 在一定的轉(zhuǎn)速下，凸輪齒數(shù)決定振動(dòng)頻率，振動(dòng)頻率過低，排肥均勻性變壞。振動(dòng)頻率太高，則肥料被鎮(zhèn)起后尚未落下，第二次振動(dòng)又使肥料鎮(zhèn)起，其結(jié)果是實(shí)際振幅變小。對(duì)于排施易潮解的粉狀化肥，其振動(dòng)頻率為250～280min-1較好。振動(dòng)頻率 按下式計(jì)算： （ ） 式中——作業(yè)速度（m／min）； ——傳動(dòng)速比； ——凸輪齒數(shù)； ——地輪直徑； ——地輪滑移系數(shù)。 ? 5 開溝器及其起落機(jī)構(gòu) 開溝器的功用主要是在播種機(jī)工作時(shí)，開出種溝，引導(dǎo)種子和肥料進(jìn)入種溝內(nèi)，并使?jié)裢粮采w種子和肥料。 5.1 開溝器的要求 一個(gè)良好的開溝器必須符合下

18、列要求： (1)開出的種溝要深淺一致，溝型整齊、平直，開溝深度能在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同作物的播深要求。 (2)開溝時(shí)不亂土層，不應(yīng)將下層濕土翻至地面，也不可使干土落入溝底，應(yīng)將種子和肥料導(dǎo)至濕土上。 (3)行內(nèi)中子分布均勻，種子不飛散而應(yīng)都落到溝底。 (4)應(yīng)有一定的回土作用，使細(xì)濕土將種子全部覆蓋，以利于種子發(fā)芽。 (5)要有良好的入土性能和切土能力，工作可靠，不易被雜草、殘茬和土塊堵塞。 (6)結(jié)構(gòu)簡單，工作阻力小，調(diào)整、維護(hù)方便。 5.2 開溝器使用行距與前后列距離 開溝器工作時(shí)，將部分土壤升起、拋翻、推擠或擠壓等，使開溝器前方形成前丘和播后地表形成溝痕。特別是在整

19、地條件差、土塊大、雜草和殘茬多的情況下，前丘突起較大。為了不使相鄰兩開溝器的前丘連片，它們間必須要有足夠的間距。若該間距大于農(nóng)業(yè)技術(shù)要求的行距時(shí)，常使相鄰兩開溝器排成前后兩列，同時(shí)前后列開溝器的距離必須保證后列在穩(wěn)定的土壤中工作，以保證后列開溝器的開溝質(zhì)量。 5.3 芯鏵式開溝器 芯鏵式開溝器主要由芯鏵、鏵柄、翼板、輸種管和護(hù)種罩等組成。芯鏵一般用3～4mm厚的65Mn鋼板制成，鏵尖及刃部進(jìn)行熱處理，硬度為HRC37～42，以增加其耐磨性。芯鏵的主要參數(shù)有： 圖5-1芯鏵式開溝器圖5-2 芯鏵結(jié)構(gòu) 1—鏵柄2—芯鏵3—翼板 4—輸種管5—護(hù)種罩 (1)入土角α入土角過大，入土性

20、能差，且阻力增加。入土角過小，會(huì)使芯鏵尖而長，強(qiáng)度減弱。一般芯鏵入土角以15～25為宜。 (2)隙角ε芯鏵底部有一隙角ε，它有利于入土，一般為ε５，過大則使溝底不平，過小使入土性能差。 (3)斜切角γ 芯鏵尖的斜切角不能過大，此角必須保證土粒、殘茬、雜草沿刃口向后滑移，而不致纏掛、擁堵。斜切角γ一般為60～75。 (4)鏵高H在不影響種子散落的情況下，鏵高不宜過高，過高易發(fā)生擁土，且增加阻力。鏵高一般為80～140mm。 (5)幅寬B芯鏵開溝器主要用于壟作寬幅，芯鏵幅寬大小取決于播種的苗幅寬度，一般為120～180mm。 (6)芯鏵工作曲面芯鏵工作曲面的形成見圖5-3。ad是平面M上

21、一條曲率半徑為R的曲線（芯鏵脊線），平面N是通過oa（o為曲率中心）而與M垂直的平面，ab，ac是平面N上的線段，二者與M平面的夾角對(duì)稱。當(dāng)平面N繞o軸（通過o點(diǎn)與M平面垂直的軸線）旋轉(zhuǎn)時(shí)，線段ab，ac即掃描出脊線兩側(cè)的工作曲面。 圖5-3 芯鏵工作曲面 (7)脊線曲率半徑為使入土性能好和結(jié)構(gòu)緊湊，脊線曲率半徑R取250～350MM為宜。 6 輸種管、覆土器、鎮(zhèn)壓輪及筑埂器 6.1輸種管 輸種管主要是將排種器排出的種子導(dǎo)入開溝器，使種子能順利地落到種溝內(nèi)。它對(duì)排種的均勻性有較大影響。因此對(duì)輸種管的要求是： (1)保證種子能自由活動(dòng)，不致使排種均勻性變壞。管內(nèi)應(yīng)有足

22、夠的斷面積，管壁應(yīng)光滑暢通無阻。 (2)要能適應(yīng)開溝器的升降和調(diào)節(jié)。輸種管鉸接于排種器上，要能在各個(gè)方向擺動(dòng)，不致影響種子的通過。 (3)要有一定的伸縮量、彈性和彎曲度，并需耐腐蝕。 (4)結(jié)構(gòu)簡單，易于制造和維修。 6.1.1 輸種管的類型 輸種管按其制造材料可分為金屬管、橡膠管和塑料管三種。 1.金屬管有卷片管、卷絲管、套筒管、漏斗管和蛇皮管等。 2.橡膠管有硬橡膠管和橡膠折皺管。 3.塑料管有波形塑料管和直筒塑料管。 6.1.2 輸種管的主要參數(shù) 1.輸種管直徑輸種管的最小直徑應(yīng)根據(jù)作物的最大播量和種子的物理機(jī)械特性（種粒形狀和尺寸、種粒與管壁的摩擦系數(shù)等）確定。輸種

23、管的最大直徑應(yīng)與種子在輸種管內(nèi)自由降落時(shí)的擴(kuò)散范圍性適應(yīng)。通過試驗(yàn)，有三分之二的種子集中在半徑為20mm范圍內(nèi)，因此，輸送管的最小直徑dmin一般為26mm，最大直徑dmax一般為40mm。 2.輸種管的傾斜角與長度根據(jù)不同類型播種機(jī)的結(jié)構(gòu)需要，排種器工作特點(diǎn)以及對(duì)種子下落到溝底時(shí)的要求，確定輸種管傾斜角和長度。對(duì)于某些中耕作物精密播種機(jī)，為使種子落到種溝時(shí)，相對(duì)于地面的速度接近于零，以提高株距均勻性，還專門設(shè)計(jì)了導(dǎo)種管。即要求種子沿導(dǎo)種管向后滑行運(yùn)動(dòng)，并具有一定的速度，因而設(shè)計(jì)成曲線形導(dǎo)種管。 6.2 覆土器 種子落入溝底，開溝器將一層較淺的回土覆蓋種子，尚需用覆土器進(jìn)

24、行覆土，使其達(dá)到一定的覆蓋深度。對(duì)覆土器的要求是先覆以細(xì)濕土，而且覆土均勻，不影響種子分布均勻性。中耕作物播種機(jī)上常用的覆土器又刮板式和鏟式。刮板式覆土器覆土能力較強(qiáng)，刮板角度可以調(diào)節(jié)，常和芯鏵式開溝器配合使用。鏟式覆土器連接在鎮(zhèn)壓輪上，根據(jù)需要，覆土鏟可以上下調(diào)節(jié)，常和滑刀式開溝器配合使用。 圖6-1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 6.3 鎮(zhèn)壓輪 播種同時(shí)鎮(zhèn)壓可減少土壤中的大孔隙，減少水分蒸發(fā)，以使土壤保墑；可加強(qiáng)土壤毛細(xì)管作用，使水分沿毛細(xì)管上升，起到“調(diào)水”和“保墑”的作用；可使種子與土壤緊密接觸，有利于種子發(fā)芽和生長；春播鎮(zhèn)壓還可適當(dāng)

25、提高地溫。因此，播種同時(shí)鎮(zhèn)壓對(duì)干旱地區(qū)的播種是非常必要的。播種同時(shí)鎮(zhèn)壓主要是在苗幅內(nèi)鎮(zhèn)壓，而行間土壤仍保持疏松，因而通氣性 好，還可利于接納雨水。 鎮(zhèn)壓輪對(duì)土壤的壓強(qiáng)主要根據(jù)土壤性質(zhì)、水分、密度和作物的要求而 定，一般為30～50kPa。鎮(zhèn)壓輪的壓力大小取決于鎮(zhèn)壓輪本身重量和作用在它上面的附加重量（播種機(jī)部分重量的轉(zhuǎn)移和輔助彈簧作用力等）。 一個(gè)良好的鎮(zhèn)壓輪必須轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，不沾土，不擁土，鎮(zhèn)壓里可以適當(dāng)調(diào)整，鎮(zhèn)壓后地表不產(chǎn)生鱗狀裂紋。 6.3.1 鎮(zhèn)壓輪的結(jié)構(gòu)類型和特點(diǎn) (a)(b)(c) 圖6-2金屬鎮(zhèn)壓輪 a)圓柱形鎮(zhèn)壓輪b)凹面鎮(zhèn)壓輪c)圓錐組合鎮(zhèn)壓輪 1.圓柱鎮(zhèn)

26、壓輪由薄鋼板制成。有光面圓柱形和網(wǎng)面圓柱形兩種，其鎮(zhèn)壓輪面較寬，壓力分布均勻。適用蔬菜播種和寬苗幅壟播的播種機(jī)。 2.凸面和凹面鎮(zhèn)壓輪它是整體形空心柱鐵輪，靠本身重量或在其空腔內(nèi)灌入適量的沙土產(chǎn)生鎮(zhèn)壓力。凹面輪對(duì)種子上層土壤不如兩側(cè)的土壤被壓得緊實(shí)，有利于種子幼芽出土，適于棉花、豆類及其它雙子葉作物的播種鎮(zhèn)壓。 3.圓錐復(fù)合鎮(zhèn)壓輪由兩個(gè)鋼板沖制成的錐形輪組合成?？筛鶕?jù)需要來改變兩錐形輪間距，成為寬窄不同的圓錐復(fù)合輪，起鎮(zhèn)壓力可由附加彈簧調(diào)節(jié)。 4.膠圈鎮(zhèn)壓輪由于膠圈具有彈性，在鎮(zhèn)壓輪與土壤壓緊壓時(shí)，膠圈變形；而當(dāng)它滾動(dòng)道上方，無外力時(shí)，膠圈復(fù)原。因此，鎮(zhèn)壓輪膠圈在滾動(dòng)過程中變形與復(fù)原交替

27、作用，使?jié)裢岭y以粘結(jié)在膠圈表面上，由于濕土于膠圈的附著力較小，稍有振動(dòng)，粘土很容易脫落。該鎮(zhèn)壓輪結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，鎮(zhèn)壓效果較好，大多用于壟作播種機(jī)上。 5.寬型橡膠鎮(zhèn)壓輪鎮(zhèn)壓輪有多種形式，可根據(jù)作物對(duì)鎮(zhèn)壓的要求而選用。由于橡膠內(nèi)腔時(shí)空腔，并通過小孔與外界大氣相通，故又稱為零壓鎮(zhèn)壓輪。在其滾動(dòng)鎮(zhèn)壓土壤時(shí)，橡膠輪變形與復(fù)原相互交替反復(fù)，因此，粘土少，脫土容易，鎮(zhèn)壓質(zhì)量好，壓后地表產(chǎn)生鱗片狀裂紋較少，有的表面花紋可增加鎮(zhèn)壓輪的附著力?，F(xiàn)多用于中耕作物精密播種機(jī)上作鎮(zhèn)壓輪，以及單組播種中間作驅(qū)動(dòng)排種輪或撒施農(nóng)藥的工作部件之用。 6.窄型橡膠鎮(zhèn)壓輪這種鎮(zhèn)壓輪用于谷物條播機(jī)上播后鎮(zhèn)壓，它有兩種連接方式：一是

28、在傳統(tǒng)的谷物條播機(jī)腳踏板下后方，對(duì)著開溝器的部位，安裝帶彈簧般的窄型橡膠鎮(zhèn)壓輪。另一是壓輪式谷物播種機(jī)上作鎮(zhèn)壓和支撐播種機(jī)重量，并驅(qū)動(dòng)排種、排肥部件工作之用。 6.3.2 鎮(zhèn)壓輪直徑的確定 要使鎮(zhèn)壓輪正常轉(zhuǎn)動(dòng)的條件是： (m) 式中——土壤對(duì)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(fù)荷（N） 如鎮(zhèn)壓輪又作為排種、排肥部件的工作動(dòng)力時(shí)，必須保證鎮(zhèn)壓輪正常轉(zhuǎn)動(dòng)不滑移，其必要條件是 (m) 式中——帶動(dòng)排肥、排種部件所消耗的傳動(dòng)力矩（N?m） ? 7 其他工作部件和機(jī)構(gòu) 7.1 種子、肥箱 種子、肥箱的要求有以

29、下幾個(gè)方面： 1.必須有足夠的容量，以減少假種加肥次數(shù)，并做到播到地頭時(shí)才加種加肥。但種、肥箱過大，播種機(jī)組結(jié)構(gòu)龐大，且使機(jī)組牽引阻力增加。此外，對(duì)懸掛式播種機(jī)來說，將直接使機(jī)組縱向穩(wěn)定性變壞。 2.箱底板的傾斜角應(yīng)大于種子或廢料的自然休止角，保證種子或肥料順利流入排種器或排肥器內(nèi)。 3.種子、肥料相應(yīng)堅(jiān)固耐用、重量輕，剛度好。箱內(nèi)外應(yīng)涂以耐腐油漆。 4.加種、加肥方便，容易清理和不殘留種子或肥料。 5.箱蓋關(guān)閉嚴(yán)禁，防止雨水浸入。對(duì)于氣力式播種機(jī)的種箱，蓋好后要承受一定氣壓，并應(yīng)嚴(yán)密不漏氣。 7.1.1 種子、肥料箱容量計(jì)算 種、肥箱的容量是根據(jù)播種工作幅寬、播種量或施肥量、播

30、種行程和種子或肥料單位容積的質(zhì)量等而定。工作時(shí)，不應(yīng)將箱內(nèi)種子或肥料全部播完，否則會(huì)因箱內(nèi)種子或肥料太少，而影響排種、排肥性能，應(yīng)至少留有１０％的余量。 種、肥箱的容量Ｖ可用下式確定 (L) 式中V——肥箱容積種箱容積； Qmax——最大播量斤/畝； B——播種機(jī)的工作幅寬； L——種子裝滿后能行駛的距離； ——種子箱的充滿系數(shù)； ——種子容量kg/l； 以大豆為例： 種箱容積V=216180320=0.012升 肥箱容積V=220280200=0.019升 大豆容量為0.75噸/米，百粒重20克，則每箱可裝0.0120.751000=9公斤，同法可計(jì)算出每箱玉米種子可

31、播2129m，每箱化肥可施663m?？梢姺N肥箱基本上滿足生產(chǎn)需求。 7.1.2種子、肥料箱結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 播種機(jī)上的種、肥箱的形狀大多是矩形、梯形或圓形的，用薄鋼板成，也有用玻璃纖維或塑料制成。現(xiàn)代谷物播種機(jī)上種、肥箱的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是： (1)增大容積，以減少加種加肥次數(shù)。國外谷物播種機(jī)種箱容積增大到每米工作幅160～200Ｌ；肥箱容積增大到每米工作幅120～180Ｌ。 (2)采用整體箱結(jié)構(gòu)。用大型薄鋼板壓制成型，并與機(jī)架連成框架，以增加其剛度。 (3)種箱與肥箱容積的相互比例可根究需要調(diào)節(jié)；通過改變種、肥箱內(nèi)壁各板安裝位置，來改變種、肥箱的容積比。 7.2 仿形機(jī)構(gòu) 仿形機(jī)構(gòu)是使播種機(jī)的

32、開溝器能隨地形變化而始終保持一定的工作深度，并開出深淺一致的種溝，以保持種子播深一致。因此，對(duì)仿形機(jī)構(gòu)的要求是： (1)能滿足所要求的仿形范圍，并要有一定的限位機(jī)構(gòu)； (2)工作可靠，仿形性能穩(wěn)定，溝底平整，開溝深淺一致； (3)桿件緊湊，有足夠的強(qiáng)度和剛度。 7.2.1 仿形機(jī)構(gòu)類型 主要由整機(jī)仿形和單組仿形兩種形式。 整機(jī)仿形即播種機(jī)整機(jī)隨地形起伏，能夠上下仿形。其方式有：一是拖拉機(jī)液壓懸掛機(jī)構(gòu)放在浮動(dòng)位置，使懸掛式播種機(jī)的地輪能隨地形起伏而上下運(yùn)動(dòng)，達(dá)到整機(jī)仿形；一是與拖拉機(jī)下懸掛桿掛接的播種機(jī)下懸掛桿上，有一允許在一定范圍內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)的長圓孔。整機(jī)仿形結(jié)構(gòu)簡單，但在整機(jī)工作幅

33、內(nèi)播深不一致。 單組仿形機(jī)構(gòu)是每一播種單組膠接在機(jī)架上，達(dá)到單組仿形，而單組上的其他工作部件如覆土器、鎮(zhèn)壓輪、施肥開溝器等還可以相對(duì)于單組進(jìn)行分別仿形。因此，可根據(jù)不同地形各自進(jìn)行上下仿形。仿形性能好。平行四連桿仿形機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)原理與同坐特點(diǎn)（見圖）：在平行四連桿機(jī)構(gòu)的后桿部位E點(diǎn)上鉸接著連桿O1EF和EO2，O1端裝有仿形輪，O２端裝有鎮(zhèn)壓輪。根據(jù)不同的開溝深度要求，鎮(zhèn)壓輪通過調(diào)節(jié)點(diǎn)F的銷軸，可改變其相對(duì)于開溝器的高度。當(dāng)F銷軸固定后，O1EF O2變成剛性連桿，成為繞鉸接點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的扁擔(dān)式仿形機(jī)構(gòu)，其深度變化很小，而且變化緩慢，方形可靠、穩(wěn)定，開溝深度一致，是一種比較好的仿形機(jī)構(gòu)。 圖7-

34、1 7.2.2 仿形機(jī)構(gòu)主要參數(shù) 影響平行四連桿仿形機(jī)構(gòu)工作性能的因素很多，主要是四連桿尺寸、強(qiáng)度和剛度，牽引角a，行向?qū)挾萣等。 根據(jù)地形和播前整地條件確定仿形量的大小。通常上、下方形量都是8～12cm。為使開溝器工作穩(wěn)定，牽引角a變化范圍越小越好。因此，上下拉桿長一些有利，但拉桿過長，使機(jī)構(gòu)不緊湊，機(jī)具重心后移。 橫向?qū)挾萣值大些好，否則，工作中易引起橫向擺動(dòng)，使播行直線性差，這給機(jī)械中耕帶來困難。 8 經(jīng)濟(jì)效益分析 一、體積小、重量輕。 二、結(jié)構(gòu)簡單：該機(jī)主要以各種型號(hào)的拖拉機(jī)為動(dòng)力，主要由牽引提升架、播種箱、播種器及部分鏈條

35、、插銷和銷孔連接組成。 三、操作靈活：該機(jī)由一人進(jìn)行操作，當(dāng)拖拉機(jī)前進(jìn)時(shí)，將犁鏵放下，播種箱兩端的防滑輪與地表摩擦產(chǎn)生動(dòng)力，分別帶動(dòng)控制播種箱種子和肥料出口的兩根輪軸，主動(dòng)軸由防滑輪帶動(dòng)用于播種，被動(dòng)軸由主動(dòng)軸的鏈條帶動(dòng)用于拖肥。根據(jù)田塊的大小，多功能旱糧播種機(jī)可隨意提升、隨意調(diào)速，轉(zhuǎn)彎靈活方便，可以有效地避免重耕、重播。 四、維修方便、容易：該機(jī)的聯(lián)接，使用的是插銷和插孔的連接方式，一個(gè)人可以方便拆裝，維修時(shí)只需換上配置的備件即可。 五、適用性強(qiáng)：該機(jī)結(jié)構(gòu)上優(yōu)點(diǎn)，使之能適應(yīng)各種田地的播種。小到1-2分大的田塊，大到上百畝的田塊，不管是平壩、還是淺丘地區(qū)；無論是板結(jié)的土質(zhì)，還是疏松的土質(zhì)

36、都能適應(yīng)。還可以根據(jù)用戶的不同需求，配置實(shí)用的播種器，通過調(diào)節(jié)犁鏵和種子儲(chǔ)存孔的行距，能夠輕松地播種小麥、大麥、高粱、大豆、玉米等旱糧作物?？傊?，凡是種旱糧的區(qū)域，只要拖拉機(jī)能行走的地方都能適用。 六、作業(yè)成本低：該機(jī)能達(dá)到開溝、播種、施肥、覆蓋一次性完成，小田塊每小時(shí)可播3-6畝，大田塊每小時(shí)可播8-12畝。 七、經(jīng)濟(jì)效益高 1、以小型手扶式拖拉機(jī)為例，按每臺(tái)每天播種50畝計(jì)算，日收入可達(dá)800-1000元，除去人工油耗、機(jī)損維修費(fèi)用，每臺(tái)播種機(jī)每天可贏利600-800元； 2、由于該機(jī)是集開溝、播種、施肥、蓋種一次性完成的理想作業(yè)，每畝可為農(nóng)戶節(jié)省人工費(fèi)40元，每畝可比其它播種方法

37、增產(chǎn)15%-30%。 結(jié)論 通過兩個(gè)多月的資料收集、整理和設(shè)計(jì)，我所設(shè)計(jì)的小型多功能播種機(jī)已經(jīng)完成，在這兩個(gè)多月的過程中，我通過對(duì)資料的收集、檢索以及查找，找到了很多對(duì)設(shè)計(jì)有用的資料，從而保證了設(shè)計(jì)順利地完成?？梢哉f這次設(shè)計(jì)是對(duì)我以前所學(xué)到的知識(shí)、收集資料的能力和設(shè)計(jì)方法等能力的一次綜合的鍛煉。在這個(gè)過程中，我先到黑龍江省農(nóng)機(jī)市場(chǎng)觀察并了解小型多功能播種機(jī)的主要結(jié)構(gòu)及工作原理，然后熟悉整個(gè)設(shè)計(jì)流程。通過對(duì)圖書館借閱的各種手冊(cè)、說明書等資料的整理，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，拿出自己的設(shè)計(jì)方案。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，是我的綜合能力得到很大的提高，所學(xué)知識(shí)與以后的工作能夠得到更好的銜接。 我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大

38、國，雖然耕地面積廣闊，但是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率跟一些發(fā)達(dá)國家相比有著很大的差距。我所設(shè)計(jì)的小型多功能播種機(jī)就是提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，對(duì)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化有重要的作用。由于小型播種機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，是它具有操作簡單適用范圍廣等特點(diǎn)。采用專用的排種器大大降低了種子的破種率，提高了農(nóng)作物的成活率。該機(jī)固有廣泛的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。 通過本次的設(shè)計(jì)過程，鍛煉了我的動(dòng)手能力，同時(shí)也知道了自己以后應(yīng)該在哪些方面在努力學(xué)習(xí)，使以后的學(xué)習(xí)有了更好的針對(duì)性。此次設(shè)計(jì)對(duì)我來說是非常重要的一個(gè)學(xué)習(xí)過程，學(xué)到了設(shè)計(jì)的整體思路和方法，是參加工作前的一次很好的鍛煉。 參考文獻(xiàn) [1] 王晉,蔣恩臣. 胡蘿卜播種機(jī)的研制[J]

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