玉米播種機的設(shè)計（含6張CAD圖紙和SW三維模型）,玉米,播種機,設(shè)計,CAD,圖紙,SW,三維,模型 畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書 學(xué)院 機械電氣化工程學(xué)院 班級 學(xué)生姓名 學(xué)號 課題名稱 玉米播種機的設(shè)計 起止時間 2015年10 月15日—— 2016 年05月28日（共 14 周） 指導(dǎo)教師 職稱 課題內(nèi)容 本裝置主要用于在留有殘茬的土地上進(jìn)行玉米播種，通過選擇合適的方法設(shè)計玉米播種機的破茬裝置、施肥裝置、開溝裝置、播種裝置，仿形裝置、覆土裝置、整體機架等相關(guān)設(shè)計。 擬定工作進(jìn)度（以周為單位） 第1周—第2周 通過查找文獻(xiàn)資料，了解玉米播種機的國內(nèi)外現(xiàn)狀。 第3周—第5周 設(shè)計玉米播種機的總體方案。 第6周—第9周 對玉米播種機的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計。 第10周—第12周 撰寫設(shè)計說明書，對部分問題修改、調(diào)整。 第13周—第14周 整理有關(guān)設(shè)計資料、畢業(yè)設(shè)計總結(jié) ，準(zhǔn)備答辯。 主要參考文獻(xiàn) [1]趙娟偉.2BMF-4型玉米免耕播種機的研究[D].河北農(nóng)業(yè)大學(xué),2007. [2]張晉國.帶狀粉碎免耕播種機的試驗研究[D].中國農(nóng)業(yè)大學(xué),2001. [3]蔣金琳.玉米免耕播種機切茬挖茬裝置研究[D].中國農(nóng)業(yè)大學(xué),2004. [4]胡曉麗,劉慶福.免耕玉米播種機播種試驗[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù),2010,01:89-91. [5]張喜瑞,何進(jìn),李洪文,王慶杰,吳沙沙.水平撥草輪式玉米免耕播種機設(shè)計和試驗[J].農(nóng)業(yè)機械學(xué)報,2010,12:39-43. [6]王萍.玉米免耕播種機發(fā)展現(xiàn)狀與前景[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備,2012,03:73-74. 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傳統(tǒng)耕作雖然帶來了經(jīng)濟效益，但失去了對地面的保護，導(dǎo)致土壤水蝕、風(fēng)蝕加??；耕作破碎土壤，制造了良好的種床，但同時又消滅了土壤中的蚯蚓與微生物，使土壤活性下降嚴(yán)重。耕作幅度越大，土壤的恢復(fù)功能、保護功能就喪失越多，土壤的原有特性越難保持，要恢復(fù)就越困難。這些年來，我國機械耕作已是非常普遍，作物產(chǎn)量上升幅度較大，但污染和環(huán)境的破壞也日益嚴(yán)重。因此，在有根茬的未耕地上進(jìn)行播種，減少對土地的破壞，可以有效地控制風(fēng)蝕、防治沙塵暴、抵御春旱、提高農(nóng)作物的產(chǎn)量等。從而對播種機的設(shè)計就有了相應(yīng)的要求。 本課題設(shè)計了玉米播種機的破茬裝置和開溝器等零部件的設(shè)計。該播種機應(yīng)能減少對土地的破壞，可以有效地控制風(fēng)蝕、防治沙塵暴、抵御春旱、提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，同時減少了田間作業(yè)的各個環(huán)節(jié)， 從而提高了玉米產(chǎn)量，降低了生產(chǎn)成本。此玉米播種機是與大中型動力機械配套的農(nóng)業(yè)機械，經(jīng)濟效益高，適合我國各個地區(qū)的種植情況。能夠獲得較好的農(nóng)業(yè)生態(tài)效益、經(jīng)濟效益等。 1總體設(shè)計思路 本裝置主要用于在留有殘茬的土地上進(jìn)行玉米播種，通過選擇合適的方法設(shè)計玉米播種機的破茬裝置、施肥裝置、開溝裝置、播種裝置，仿形裝置、覆土裝置、整體機架等相關(guān)設(shè)計。 目標(biāo)：播種機應(yīng)能減少對土地的破壞， 提高產(chǎn)量和培肥地力，控制風(fēng)蝕、防治沙塵暴、效地抵御春旱，同時減少田間作業(yè)環(huán)節(jié)，提高了玉米產(chǎn)量，降低了生產(chǎn)成本。玉米免耕播種機是與大中型動力機械配套的農(nóng)業(yè)機械，有較好的經(jīng)濟效益和農(nóng)業(yè)效益。其造價低低廉。 可行性分析：玉米耕作播種一體機主要用于在留有殘茬的土地上進(jìn)行玉米播種，對土地破壞不大，能控制風(fēng)蝕、防治沙塵暴、提高產(chǎn)量和培肥地力，同時減少其余的田間作業(yè)項目，從而降低了生產(chǎn)成本。重點是破茬，只要對殘茬進(jìn)行破壞，設(shè)計好破茬，挖茬裝置，不耽誤覆土，種子發(fā)芽即可。國內(nèi)相關(guān)技術(shù)比較成熟，可以實現(xiàn)設(shè)計要求。 1.1設(shè)計原理 在吸收國內(nèi)外先進(jìn)耕作播種機的基礎(chǔ)上，考慮我國農(nóng)藝與農(nóng)機的實際情況設(shè)計出一種結(jié)構(gòu)合理、符合實際情況的播種機具。依據(jù)保護性耕作農(nóng)業(yè)技術(shù)的要求，采用復(fù)式作業(yè)，盡量少動土，機具少進(jìn)地。一次完成秸稈清理、開溝、施肥、播種、覆土、鎮(zhèn)壓、等工序，滿足播種的特殊要求。針對東北地區(qū)干旱的特點，采取措施最大限度的保護土壤水分。采取措施保證播種機的田間通過性和工作穩(wěn)定性。播種機作業(yè)后各項技術(shù)指標(biāo)應(yīng)達(dá)到國家頒布的播種機標(biāo)準(zhǔn)。在保證作業(yè)效果和結(jié)構(gòu)強度允許的前提下，盡可能減輕機具的重量、節(jié)省材料、同時注意零件的互換性，可裝配性等要求。 1.2設(shè)計總體結(jié)構(gòu) 根據(jù)我國玉米播種的要求，以及已有的耕作模式，經(jīng)過主要工作部件的設(shè)計，最終確定出播種機的總體結(jié)構(gòu)。整機由播種機構(gòu)、覆土機構(gòu)、鎮(zhèn)壓機構(gòu)、機架、掛接機構(gòu)、四連桿機構(gòu)、破茬機構(gòu)、施肥機構(gòu)、施肥排種總成等組成，其總裝圖如圖一所示。播種機通過大中型拖拉機，播種機通過掛接機構(gòu)與拖拉機懸掛機構(gòu)相連，工作時，破茬機構(gòu)在切開殘茬的同時將覆蓋的秸桿撥往地下，清理出播種帶。施肥開溝器及播種開溝器在清理出的播種帶上完成施肥、播種作業(yè)。覆土圓盤同時進(jìn)行覆土，鎮(zhèn)壓輪完成壓種作業(yè)，保證種子與土壤的緊密接觸，有利于種子吸收土壤水份。帶有彈簧加壓裝置的鎮(zhèn)壓輪能將播下的種子蓋好、壓實。由于破茬、開溝、覆土等部件構(gòu)成，一方面減小了播種機工作中的總阻力，同時很好的解決了播種機的田間堵塞問題，提高了機具田間通過性。 圖1玉米播種機的總體結(jié)構(gòu)示意圖 1—種箱， 2—種架，3—壓力彈簧， 4—排種器，5—鏈條， 6—鎮(zhèn)壓輪，7—覆土圓盤， 8—開溝器， 9—旋耕刀，10—機架， 11—變速器 ，12—肥箱 2關(guān)鍵部件的設(shè)計 2.1排種器的設(shè)計 作為精量播種機的核心部件：排種器，排種器的工作性能由排種器的結(jié)構(gòu)和工作原理直接決定，本課題結(jié)合丸?；N子的物料學(xué)特性，在對種子丸?；幕A(chǔ)上，同時結(jié)合傾斜圓盤勺式排種器和水平圓盤排種器的特點設(shè)計了，此排種器主要由清種刷、投種器、錐齒輪、動盤、定盤、種箱等組成。工作時，種子隨著排種盤的轉(zhuǎn)動，而排種器動盤在軸的帶動下開始轉(zhuǎn)動，沿著導(dǎo)種槽進(jìn)入型孔，進(jìn)入型孔內(nèi)的種子隨動盤轉(zhuǎn)到排種盤上升的區(qū)域時，在離心力和重力的作用下自動沿動盤斜面滾向動盤周邊，在清種刷柔性清種刷的作用下清除沒有滾下的多余種子，型孔外多余的種子在重力的作用下，沿動盤自然滾下，同時對沒有充上種子的型孔進(jìn)行二次充種，確保每個型孔內(nèi)只保留一粒種子，完成播種的整個過程。該傾斜圓臺式排種器結(jié)合了傾斜圓盤勺式排種器和水平圓盤排種器的特點。 2.2破茬裝置的設(shè)計 根據(jù)已有旋耕機式的滅茬機的滅茬原理，在整個工作的過程中旋耕刀軸是主要的受力部位，其主要承受發(fā)動機的驅(qū)動力矩產(chǎn)生的彎曲力、土壤反力以及扭轉(zhuǎn)等復(fù)雜的形變組合，并且產(chǎn)生激烈的沖擊以及振動。依據(jù)使用不致破壞的準(zhǔn)則作為設(shè)計制造的方法是比較傳統(tǒng)的設(shè)計方法，根據(jù)靜強度估算作用在旋耕刀軸上的載荷，最后以加大安全系數(shù)的方法來滿足相關(guān)強度的技術(shù)要求。從而來達(dá)到設(shè)計要求的目的。拖拉機動力經(jīng)動力輸出軸輸出，經(jīng)萬向節(jié)傳動軸傳到變速器輸入軸，經(jīng)變速器變速，傳動到鏈輪鏈條上，最后傳到旋耕軸上，經(jīng)旋耕軸傳到刀片上，從而對地面進(jìn)行破土滅茬。 其工作裝置：主要由旋耕刀軸及刀片組成，其工作原理與旋耕機基本相同，因為(120—160mm)是旋耕機要求的耕深，他主要是以破碎地面為目的，(50-100mm)作為旋耕滅茬機的耕深，則要求不能太深，根茬切碎率不應(yīng)太低，旋耕刀軸的轉(zhuǎn)速應(yīng)比旋耕機高。 旋耕滅茬機的刀軸轉(zhuǎn)速應(yīng)確定為354r / min。 2.3 開溝器的設(shè)計 留有殘茬的地上，地面比較結(jié)實，并且秸稈覆蓋量較大，一般的開溝器入土相當(dāng)困難，因地面的阻力較大，所以新型的開溝器就需要具備良好的入土破茬能力，為此這里選擇了免耕免耕播種機的開溝器，它除了有一般開溝器的功能外，還需要擁有以下特點：1、刃口要鋒利宜破土，拖拉機的動力消耗要降低，開溝器的前進(jìn)阻力也要減少。2、土壤擾動要小，特別是地表的，要注意土壤墑情損耗的降低，土壤上下層干濕土混合也應(yīng)減少。3、創(chuàng)造種子發(fā)芽和根系生長的有利條件，用以提高種子發(fā)芽率。4、有良好的切斷秸稈或破茬的能力。 根據(jù)以上免耕開溝器的要求，設(shè)計了開溝器，有后底座和刀刃連桿組成。底座與刀刃通過螺栓連接，以方便磨損后能更換刀刃。此開溝器的主要技術(shù)參數(shù)包括，入土角度=45，入土隙角為=8，側(cè)翼與水平夾角=30，兩側(cè)的夾角為=30。開溝器為鑄造的底座，同時進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，用以實現(xiàn)耐磨性的提高。 2.4排肥器的設(shè)計 按槽輪能否軸向移動外槽輪式排肥器分為移動式和固定式。在制造和設(shè)計排肥器時，要保證排肥的均勻性、排肥量穩(wěn)定性、排肥的可靠性、排肥量調(diào)節(jié)的范圍要足夠大、排肥器的通用性要良好、操作應(yīng)該簡單方便；能夠適應(yīng)不同密度、作業(yè)要求和不同品種的化肥；同時，要保證排肥過程不受地形等因素和前進(jìn)速度的影響，條件允許的情況下，排肥器應(yīng)盡量采用耐腐蝕材料制造主要部件。一般，外槽輪式排肥器由排肥舌、排肥罩、擋圈、外槽輪、阻塞套等組成，結(jié)構(gòu)相對來說比較簡單，施肥均勻性較好，適用于排流動性比較好的肥料，如復(fù)合粒肥和松散化肥。運行時，充滿化肥的槽輪的凹槽隨槽輪的轉(zhuǎn)動一起轉(zhuǎn)動，同時槽輪以外的一層化肥隨槽輪的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，那么此層被稱之為帶動層。槽輪的工作長度和轉(zhuǎn)速決定了外槽輪式排肥器的排肥量。 3總結(jié) 通過此次玉米播種機的設(shè)計，讓我對玉米播種機原理有了更深的了解，實驗的過程中要注意很多的問題，首先玉米播種機整體的的設(shè)計，其中播種裝置、仿形裝置、破茬裝置、施肥裝置、開溝裝置、覆土裝置等合理布局以及各種動力的傳動等都是需要注意的內(nèi)容。然后是各個零件，裝置的三維設(shè)計組裝等。研究中發(fā)現(xiàn)旋耕滅茬裝置的仿形和開溝器的仿形是一個難點，還有刀具防堵等難點問題都未能得到完美解決。后續(xù)應(yīng)從仿形等多方面進(jìn)行分析設(shè)計，從而使得玉米免耕播種機性能等更加良好。以達(dá)能減少對土地的破壞，可以有效地控制風(fēng)蝕、防治沙塵暴、抵御春旱、提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，同時減少了田間作業(yè)的各個環(huán)節(jié)， 從而提高了玉米產(chǎn)量，降低了生產(chǎn)成本。此玉米播種機是與大中型動力機械配套的農(nóng)業(yè)機械，經(jīng)濟效益較高，適合我國各個地區(qū)的種植情況等。 我深刻的認(rèn)識到，要想成為一名合格的工程設(shè)計人員只是掌握本專業(yè)的知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，應(yīng)該具有更加淵博的知識，如應(yīng)該對計算機應(yīng)用，農(nóng)產(chǎn)品的特性，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展現(xiàn)狀等各個方面能力進(jìn)行加強。 參考文獻(xiàn) [1]王萍.玉米免耕播種機發(fā)展現(xiàn)狀與前景[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備,2012,03:73-74. 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[8]呂昊.外槽輪排肥器優(yōu)化設(shè)計新方法研 [D].吉林大學(xué),2014. 玉米播種機的設(shè)計 姓姓 名：名：開題報告開題報告目錄解決方法解決方法 重點及難點重點及難點任務(wù)及要求任務(wù)及要求國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀研究目的和意義研究目的和意義工作進(jìn)度安排工作進(jìn)度安排研究目的和意義研究目的和意義 隨著我國農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，機械化種植已經(jīng)是一種常態(tài)，成為人們生活中的一部分。傳統(tǒng)耕作固然帶來了較高的經(jīng)濟效應(yīng)，但也帶來了許多問題，而保護性耕作則可以擬補其帶來的一些問題。從下圖我們可以看出傳統(tǒng)耕作與保護性耕的優(yōu)缺點對比：減減少少對對土土壤壤的的破破壞壞，有有效效抵抵御御春春旱旱、風(fēng)風(fēng)蝕蝕減少對微生物破壞，培肥地力減少對微生物破壞，培肥地力減少成本，防治沙塵暴等減少成本，防治沙塵暴等獲得較好的經(jīng)濟與農(nóng)業(yè)生態(tài)效益獲得較好的經(jīng)濟與農(nóng)業(yè)生態(tài)效益?zhèn)鹘y(tǒng)耕作缺點缺點土壤結(jié)構(gòu)被破壞，風(fēng)蝕、水蝕加重土壤結(jié)構(gòu)被破壞，風(fēng)蝕、水蝕加重微生物（如蚯蚓）被殺死，肥力下降微生物（如蚯蚓）被殺死，肥力下降土壤退化，沙塵暴嚴(yán)重土壤退化，沙塵暴嚴(yán)重保護性耕作優(yōu)點優(yōu)點國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)外研究現(xiàn)狀單位單位機型美國美國USUA型免耕播種機澳大利亞澳大利亞KMC型免耕播種機美國美國John Deer適合大豆、玉米等作物的John Deer免耕施肥播種機1750、1760、1770、1780型免耕精量播種美國美國John Deer適合豆類、麥類免耕施肥播種機1820型鋤鏟式氣力播種機、1890、1895型圓盤式免耕氣力播種機中國中國2BMFY-4；2BGM-3；2BQM-3；2BMF-4c；2BCM-6任務(wù)及要求任務(wù)及要求 在留有殘茬的土地上進(jìn)行玉米播種，通過選擇合適的方法設(shè)計玉米播種機的破茬裝置、施肥裝置、仿形裝置、開溝裝置、播種裝置，覆土裝置、整體機架等相關(guān)設(shè)計。重點及難點重點及難點 需要滿足減少對土地的破壞及殘茬對播種和種子發(fā)芽的影響等要求，破茬裝置它是播種機的核心部件，它是本次設(shè)計中的重點解決方法解決方法 （1 1）校圖書館、萬方數(shù)據(jù)庫和中國知網(wǎng)閱相關(guān)資料，）校圖書館、萬方數(shù)據(jù)庫和中國知網(wǎng)閱相關(guān)資料，了解玉米免耕播種機的發(fā)展現(xiàn)狀。了解玉米免耕播種機的發(fā)展現(xiàn)狀。（2 2）從了解的信息中確定設(shè)計方案。）從了解的信息中確定設(shè)計方案。（3 3）查閱相關(guān)資料，了解玉米播種機，以確定方案中）查閱相關(guān)資料，了解玉米播種機，以確定方案中所需的播種機構(gòu)。所需的播種機構(gòu)。(4)(4)遇到關(guān)鍵性的問題向老師請教遇到關(guān)鍵性的問題向老師請教 （5 5）畫出裝配圖。利用）畫出裝配圖。利用AutoCADAutoCAD軟件繪制二維裝配圖軟件繪制二維裝配圖和零件圖以及三維圖。和零件圖以及三維圖。（6 6）參考資料中的計算方法及公式等進(jìn)行計算校核。）參考資料中的計算方法及公式等進(jìn)行計算校核。工作進(jìn)度安排工作進(jìn)度安排 時間時間研究進(jìn)度安排第1周第2周通過查找文獻(xiàn)資料，了解玉米播種機的國內(nèi)外現(xiàn)狀。第3周第5周 設(shè)計玉米播種機的總體方案。第6周第9周 對玉米播種機的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計。第10周第12周撰寫設(shè)計說明書，對部分問題修改、調(diào)整。第13周第14周整理有關(guān)設(shè)計資料、畢業(yè)設(shè)計總結(jié)，準(zhǔn)備答辯。歡迎評委老師批評指正歡迎評委老師批評指正 畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告 課題名稱 玉米播種機的設(shè)計 學(xué)生姓名 學(xué) 號 所屬學(xué)院 專 業(yè) 班 級 指導(dǎo)教師 起止時間 機械電氣化工程學(xué)院教務(wù)辦制 填 表 說 明 一、學(xué)生撰寫《開題報告》應(yīng)包含的內(nèi)容： 1、本課題來源及研究的目的和意義； 2、本課題所涉及的問題在國內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析； 3、對課題所涉及的任務(wù)要求及實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析； 4、本課題需要重點研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路； 5、完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法； 6、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計劃； 7、主要參考文獻(xiàn)（不少于7篇）。 二、本報告必須由承擔(dān)畢業(yè)論文（設(shè)計）課題任務(wù)的學(xué)生在接到“畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書”的兩周內(nèi)獨立撰寫完成，并交指導(dǎo)教師審閱。 三、開題報告要求手寫體，字?jǐn)?shù)在3000字以上，由學(xué)生在本報告冊內(nèi)填寫，頁面不夠可自行添加A4紙張。 四、每個畢業(yè)論文（設(shè)計）課題須提交開題報告一式三份，一份學(xué)生本人留存，一份指導(dǎo)教師存閱，一份學(xué)生所在學(xué)院存檔，備檢備查。 一 本題來源及研究的目的和意義 1.1 課題的來源：自選題 1.2 研究的目的 傳統(tǒng)耕作雖然帶來了經(jīng)濟效益，但失去了對地面的保護，導(dǎo)致土壤水蝕、風(fēng)蝕加??；耕作破碎土壤，制造了良好的種床，但同時又消滅了土壤中的蚯蚓與微生物，使土壤活性下降嚴(yán)重。耕作幅度越大，土壤的恢復(fù)功能、保護功能就喪失越多，土壤的原有特性越難保持，要恢復(fù)就越困難。這些年來，我國機械耕作已是非常普遍，作物產(chǎn)量上升幅度較大，但污染和環(huán)境的破壞也日益嚴(yán)重。因此，在有根茬的未耕地上進(jìn)行播種，減少對土地的破壞，可以有效地控制風(fēng)蝕、防治沙塵暴、抵御春旱、提高農(nóng)作物的產(chǎn)量等 [1]。從而對播種機的設(shè)計就有了相應(yīng)的要求。 1.3 研究的意義 本課題設(shè)計了玉米播種機的破茬裝置和開溝器等零部件的設(shè)計。該播種機應(yīng)能減少對土地的破壞，可以有效地控制風(fēng)蝕、防治沙塵暴、抵御春旱、提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，同時減少了田間作業(yè)的各個環(huán)節(jié)， 從而提高了玉米產(chǎn)量，降低了生產(chǎn)成本。此玉米播種機是與大中型動力機械配套的農(nóng)業(yè)機械，經(jīng)濟效益高經(jīng)濟效益高，經(jīng)濟效益高，適合我國各個地區(qū)的種植情況。能夠獲得較好的農(nóng)業(yè)生態(tài)效益、經(jīng)濟效益等[2]。 二 課題所涉及的問題在國內(nèi)外現(xiàn)狀及分析 2.1國內(nèi)外現(xiàn)狀分析 耕作播種一體又稱保護性耕作的一種，體系推廣實施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一是需要質(zhì)量可靠的耕作專用機具，性能要良好、歸納起來主要有四項關(guān)鍵機具：其一，不過分影響播種作業(yè)，秸稈處理是為了保持良好的地面覆蓋減少蒸發(fā)，減少風(fēng)蝕。其二，播種機工作時。肥料和種子要播施到有秸稈覆蓋的地里，種子和肥料之間肥料在種子下方或側(cè)下方為好，要保持5cm左右的距離。其三，病蟲害和雜草要及時發(fā)現(xiàn)問題、及時處理。其四，耕作播種作時，機器作業(yè)及人畜仍不斷對地面壓實，因此贏定期使用深松機進(jìn)行深松處理。根據(jù)情況，每2-3年松一次。。 2.2 國內(nèi)現(xiàn)狀 中國是主要的干旱國家之一，干旱、半干旱及半濕潤偏旱地區(qū)的面積占國土面積的52．5％，遍及昆侖山、秦嶺、淮河以北的16個省、市、自治區(qū)，僅雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)面積即就占了一大部分。旱區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要問題，一是降雨少、氣溫低、土壤貧瘠，產(chǎn)量低而不隱，農(nóng)民生活貧困；二是水土流失和風(fēng)蝕沙化嚴(yán)重。風(fēng)蝕沙化是我國北方旱區(qū)近年來更為突出的問題，沙塵暴發(fā)生的頻率愈來愈高。為了抗旱增產(chǎn)、節(jié)本增收、保護生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)旱區(qū)可持續(xù)發(fā)展，從20世紀(jì)60年代起我國就己開展了保護性耕作的單項技術(shù)試驗研究和農(nóng)藝試驗研究。90年代初期，在農(nóng)業(yè)部農(nóng)機化司的支持下，中國農(nóng)大和山西省農(nóng)機局、澳大利亞昆士蘭大學(xué)、中國農(nóng)科院士肥所等合作，在山西開始了農(nóng)機農(nóng)藝結(jié)合的保護性耕作系統(tǒng)試驗研究，探討我國北方是否適合采用保護性耕作，特別是免耕全部秸稈覆蓋形式。13年的連續(xù)免耕試驗研究證明免耕比其它耕作方式的保水保土效果好，能更好的培肥地力，降低更多的作業(yè)成本，完成了保護性耕作在我國的適應(yīng)性研究，回答了“保護性耕作在我國是否可行”的問題。并通過引進(jìn)和自主開發(fā)，完成了適用我國北方的保護性耕作機具開發(fā)，提出了相應(yīng)的耕作技術(shù)體系，解決了在我國旱區(qū)實施保護性耕作的工具和手段問題。1999年農(nóng)業(yè)部成立了保護性耕作研究中心，加強技術(shù)體系的研究和國際交流?！熬盼濉钡健笆濉逼陂g，保護性耕作技術(shù)一直被列入國家科技攻關(guān)等項目計劃，并被選為目前農(nóng)業(yè)部重點推廣的農(nóng)業(yè)技術(shù)之一。“九五”以來，通過“豐收計劃”、“跨越計劃”、“農(nóng)業(yè)節(jié)本增效工程”和“機械化秸稈還田工程”等項目的實施，推動了保護性耕作技術(shù)的試驗示范和推廣應(yīng)用。2002年5月，農(nóng)業(yè)部在山西省召開了保護性耕作現(xiàn)場會，啟動了保護性耕作示范推廣項目，明確在今后一個時期，分兩個階段，有重點地在北方旱區(qū)逐步推進(jìn)保護性耕作。第一階段：從2002-2005年，以京津地區(qū)為核心建立兩條保護性耕作帶，一條是環(huán)京津保護性耕作帶，包括河北中北部、遼寧西部、內(nèi)蒙古中南部、山西北部、北京、天津等地區(qū)；另一條是沙塵源頭保護性耕作帶，主要包括甘肅東部、寧夏中北部、內(nèi)蒙古西部、山西北部、陜西北部等省份。第二階段：在北方特別是華北、西北、東北地區(qū)大面積推廣應(yīng)用保護性耕作，計劃用7～10年的時間，基本上在北方早作區(qū)全面實施保護性耕作，結(jié)合國家實施的防護林工程、退耕還林、還草工程等生態(tài)建設(shè)措施，扭轉(zhuǎn)旱作區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境不斷惡化的局面。目前，保護性耕作已在北京、天津、山西、河北、內(nèi)蒙古、遼寧、陜西、甘肅、山東等多個省(自治區(qū))進(jìn)行了試驗示范和推廣應(yīng)用，取得了明顯成效，為促進(jìn)北方旱區(qū)糧食穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)，提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮了積極作用，如2BMFY-4；2BGM-3；2BQM-3；2BMF-4c；2BCM-6等。 2.3 國外現(xiàn)狀 1988年起，美國以秸稈殘茬覆蓋量為主，把耕作分為三類模式：傳統(tǒng)耕作—播后地面覆蓋率小于15％，主要包括深松或翻耕加表土耕作；少耕一一播后地面覆蓋率在15％～30％，主要是進(jìn)行多次表土耕作；保護性耕作一一播后地面覆蓋率大于30％，實行免耕或播前進(jìn)行一次表土作業(yè)，依靠除草劑除草,如USUA型免耕播種機及ohn Deer免耕施肥播種機1750、1760、1770、1780型免耕精量播種，免耕施肥播種機1820型鋤鏟式氣力播種機、1890、1895型圓盤式免耕氣力播種機。 澳大利亞地處南半球，干旱面積約625萬km^2，占澳洲大陸的81％，是典型的旱農(nóng)國家。70年代初，政府在全國各地建立了大批保護性耕作試驗站，吸收農(nóng)學(xué)、水土、農(nóng)機專家參予試驗研究工作，取得了顯著成果。大量試驗表明地面覆蓋是一項有效的保水保土措施，有殘茬覆蓋的農(nóng)田土壤受沖刷程度降至裸露農(nóng)田的1／10，大大減輕了土層變薄的威脅。昆士蘭試驗站15年對比試驗中，三種保護性耕作體系：覆蓋耕作(松耕、表土耕作、機械除草)、少耕(松耕、表土耕作、化學(xué)除草)、免耕(免耕、化學(xué)除草)的谷物產(chǎn)量與，傳統(tǒng)對照。增產(chǎn)原因主要是土壤含水量增加，土壤結(jié)構(gòu)和肥力改善，蚯蚓數(shù)量增加，保護性耕作增加明顯。 加拿大地處美洲北部，20世紀(jì)50年代以前，也是采用鏵式犁翻耕方式，土壤過度翻耕，地表殘茬太少，不能有效抵抗風(fēng)蝕和水蝕，導(dǎo)致土壤侵蝕。其保護性耕作研究，大致可分為三個階段：第一階段，1955-1985年，主要集中于研究除草劑和免耕播種機：第二階段，1985-1995年，試驗研究成功，除草劑價格大幅度下降，除草效率更高，有更多性能可靠的保護性耕作機具供選用，保護性耕作得到大面積的推廣應(yīng)用；第三階段，1995至今，由于糧食價格下降，這一階段集中研究降低生產(chǎn)成本，主要有采用多種方式除草，降低除草劑的用量，改進(jìn)機具，減少作業(yè)阻力，降低機械作業(yè)成本。 前蘇聯(lián)的旱農(nóng)區(qū)也不少，占耕地的46．5％，是主要的農(nóng)業(yè)區(qū)。年降水量在350-450 mm之間，各季節(jié)雨量分布均勻，冬春多雨雪，溫度低，蒸發(fā)少。但是，干旱與風(fēng)濁水蝕仍是農(nóng)業(yè)的主要威脅，風(fēng)蝕面積很大，產(chǎn)量低而不穩(wěn)，年間差異大。20世紀(jì)50年代，前蘇聯(lián)試驗了馬爾采夫無壁犁耕作法(去掉有壁犁的犁鏡)，效果不理想，雜草太多。后來，結(jié)合其耕作法與加拿大抗旱留茬耕作法，形成一套蓄水保墑保土耕作法，產(chǎn)生了重大效果。 除上述國家，在旱農(nóng)耕作方面使用保護性耕作的國家還有墨西哥、以色列、印度、埃及、巴基斯坦等。 三、對課題所涉及的任務(wù)要求及實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 3.1 課題任務(wù)要求 本裝置主要用于在留有殘茬的土地上進(jìn)行玉米播種，通過選擇合適的方法設(shè)計玉米播種機的破茬裝置、施肥裝置、開溝裝置、播種裝置，仿形裝置、覆土裝置、整體機架等相關(guān)設(shè)計。 3.2 課題設(shè)計預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 目標(biāo)：播種機應(yīng)能減少對土地的破壞,效地抵御春旱、控制風(fēng)蝕、防治沙塵暴、提高產(chǎn)量和培肥地力，同時減少了滅茬、間苗、中耕、除草等田間作業(yè)環(huán)節(jié), 從而降低了生產(chǎn)成本, 提高了玉米產(chǎn)量。玉米播種機是與大中型動力機械配套的農(nóng)業(yè)機械, 其造價低低廉。從而獲得較好的經(jīng)濟效益和農(nóng)業(yè)生態(tài)效益。 可行性分析：此玉米播種機主要用于在留有殘茬的土地上進(jìn)行玉米播種從而對土地破壞不大，能有效地抵御春旱、控制風(fēng)蝕、防治沙塵暴、提高產(chǎn)量和培肥地力，同時減少了滅茬、間苗、中耕、除草等田間作業(yè)環(huán)節(jié), 從而降低了生產(chǎn)成本。重點是破茬，只要對殘茬進(jìn)行破壞，設(shè)計好破茬，挖茬裝置，不耽誤覆土，種子發(fā)芽即可。國內(nèi)相關(guān)技術(shù)比較成熟，可以實現(xiàn)設(shè)計要求，綜上所述，設(shè)計是可行的。 四 本課題需要重點研究的關(guān)鍵的問題及解決的思路 4.1 本課題需要研究的重點問題 需要滿足減少對土地的破壞及殘茬對播種和種子發(fā)芽的影響等要求。播種機主要組成：機架，破茬裝置，施肥裝置，開溝裝置，播種裝置，仿形裝置、覆土裝置。 4.2 本課題需要研究的難點問題解決的思路 難點問題：破茬裝置它是該播種機的核心部件，它是本次設(shè)計中的重點。具體的解決的思路如下：查找相關(guān)資料進(jìn)行方案的確定，進(jìn)行機構(gòu)的構(gòu)想和可行性分析，最后做出總體設(shè)計。 五 完成本課題需要的工作條件及解決的辦法 （1）校圖書館、萬方數(shù)據(jù)庫和中國知網(wǎng)閱相關(guān)資料，了解玉米播種機的發(fā)展現(xiàn)狀。 　 （2）從了解的信息中確定設(shè)計方案。 　 （3）查閱相關(guān)資料，了解玉米播種機，以確定方案中所需的播種機構(gòu)。 (4) 遇到關(guān)鍵性的問題向老師請教 　 （5）畫出裝配圖。利用AutoCAD軟件繪制二維裝配圖和零件圖以及三維圖。 　 （6）參考資料中的計算方法及公式等進(jìn)行計算校核。 六 工作方案及進(jìn)度計劃 工作方案： 1、對整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析確定 2、對破茬裝置的設(shè)計、研究（重點） 3、對施肥裝置、開溝裝置、播種裝置、仿形裝置、覆土裝置等設(shè)計 4、選擇相關(guān)零部件并進(jìn)行計算和校驗。 5、修改完善總裝圖和零件圖裝配。 進(jìn)度計劃： 第1周—第2周 通過查找文獻(xiàn)資料，了解玉米播種機的國內(nèi)外現(xiàn)狀。 第3周—第5周 設(shè)計玉米播種機的總體方案。 第6周—第9周 對玉米播種機的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計。 第10周—第12周 撰寫設(shè)計說明書，對部分問題修改、調(diào)整。 第13周—第14周 整理有關(guān)設(shè)計資料、畢業(yè)設(shè)計總結(jié) ，準(zhǔn)備答辯。 七 參考文獻(xiàn) [1]趙娟偉.2BMF-4型玉米免耕播種機的研究[D].河北農(nóng)業(yè)大學(xué),2007. 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本次畢業(yè)設(shè)計所設(shè)計的氣壓式玉米播種機完成了農(nóng)田作業(yè)的一體化，集農(nóng)田耕作、施加肥料、精細(xì)播種等為一體。播種機的行距可以調(diào)節(jié)、株距等也可以根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)，對于施肥量的多少也是可以調(diào)節(jié)的，不僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)免耕播種的很多性能，還可以實現(xiàn)我們所要求的精量播種。本課題設(shè)計的主要內(nèi)容是氣壓式玉米播種機的設(shè)計。我們主要通過對測試數(shù)據(jù)的總結(jié)、方案的探討比較與選擇，完成了氣壓式玉米播種機的總體設(shè)計，氣壓式排種器的設(shè)計，玉米破茬裝置的設(shè)計，施肥調(diào)控裝置的設(shè)計及整體機構(gòu)的設(shè)計等內(nèi)容。在這些的基礎(chǔ)上對氣壓式玉米播種機的各個結(jié)構(gòu)的尺寸以及驅(qū)動轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)的尺寸等實行了詳細(xì)的和說明和計算，而且我對軸承以及軸承盒子的型號進(jìn)行了選擇。使這個方案有了初步的設(shè)計以及應(yīng)用的價值。 關(guān)鍵詞：播種機；排種器；精量播種；玉米；耕作 目 錄 1緒論 1 1.1課題研究的目的與意義 1 1.2國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 1 1.3對課題的任務(wù)要求及目標(biāo)的分析 2 1.4本課題需要重點研究的關(guān)鍵的問題及解決的思路 2 1.5完成本課題需要的工作條件及解決的辦法 2 1.6工作條件及解決方法 3 2玉米播種機總體設(shè)計 3 2.1播種機整機設(shè)計原則 3 2.2免耕播種機總體結(jié)構(gòu) 3 2.3播種機工作特點 4 3玉米播種機排種器的設(shè)計 4 3.1氣壓式排種器 4 3.2排種盤外形的確定 5 3.3排種盤直徑的確定 6 3.4排種盤傾角的確定 6 3.5型孔結(jié)構(gòu)及尺寸確定 6 3.6排種盤外側(cè)邊緣厚度的確定 8 3.7孔間距的確定 8 4玉米播種機破茬裝置的設(shè)計 9 4.1玉米播種機破茬裝置的設(shè)計運動原理 9 4.2傳動裝置與工作裝置 9 5玉米播種機開溝器的設(shè)計 9 5.1設(shè)計原理 9 5.2設(shè)計參數(shù) 10 6排肥器的設(shè)計 10 6.1 排肥器的結(jié)構(gòu)及工作原理 10 6.2排肥器主要技術(shù)參數(shù)的確定 11 7軸的校核 11 7.1按扭矩初算軸徑 11 7.2軸的校核 12 總 結(jié) 13 致 謝 14 參考文獻(xiàn) 15 1緒論 1.1課題研究的目的與意義 傳統(tǒng)耕作雖然帶來了經(jīng)濟效益，但對地面的保護減少了，從而使得土壤發(fā)生嚴(yán)重的水蝕與風(fēng)蝕；耕作使得土壤破碎，良好的種床被制造了出來，與此同時土層中的微生物與蚯蚓被大范圍的消滅了，從而讓土壤的活性下降相當(dāng)嚴(yán)重。耕作幅度越大，土壤的恢復(fù)功能、保護功能就喪失越多，土壤的原有特性越難保持，要恢復(fù)就越困難。這些年來，我國機械耕作已是非常普遍，作物產(chǎn)量上升幅度較大，但污染和環(huán)境的破壞也日益嚴(yán)重。因此，在有根茬的未耕地上進(jìn)行播種，減少對土地的破壞，并能有效地控制風(fēng)蝕和防治沙塵暴，對春季干旱，增加作物產(chǎn)量等有顯著作用[1]。從而對播種機的設(shè)計就有了相應(yīng)的要求。 本課題設(shè)計了玉米播種機的破茬裝置和開溝器等零部件的設(shè)計。機器應(yīng)該能夠減少破壞土地,可以有效地控制風(fēng)蝕防治沙塵暴，對春季干旱,增加作物產(chǎn)量,同時減少現(xiàn)場操作的各個環(huán)節(jié)，以提高玉米產(chǎn)量，降低了生產(chǎn)成本。玉米播種機是大中型機械支持農(nóng)業(yè)機械、經(jīng)濟效率高的經(jīng)濟效益，適合在我國各個地區(qū)的種植情況。獲得良好的農(nóng)業(yè)生態(tài)效益、經(jīng)濟效益等[2]。 1.2國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 耕作種植，也被稱為一種保護性耕作，實現(xiàn)系統(tǒng)擴展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一是特殊的農(nóng)業(yè)機器需要可靠的質(zhì)量，性能好，主要總結(jié)了四個關(guān)鍵機器：第一，不要太多影響種植操作，保持良好的地面覆蓋稻草處理減少蒸發(fā)，減少風(fēng)蝕。第二，機器工作?；屎头N子傳播到秸稈覆蓋，種子和肥料肥料之間的底部或側(cè)面下方的種子，保持5厘米的距離。第三,病蟲害和雜草，及時發(fā)現(xiàn)問題并及時處理。第四，耕作種植,繼續(xù)在地上壓實機操作和人力，從而贏得定期使用深松機進(jìn)行深加工。根據(jù)這種情況，每隔2到3年。 中國的一個主要干旱國家，干旱、半干旱和半濕潤偏面積52.5%的總土地面積的陸地面積，全國最分區(qū)，旱作農(nóng)業(yè)面積。干旱農(nóng)業(yè)發(fā)展存在的主要問題，水土流失和風(fēng)蝕荒漠化嚴(yán)重，土壤貧瘠，更少的降雨和氣溫較低，產(chǎn)量低。中國北方干旱地區(qū)近年來，沙塵暴發(fā)生的頻率越來越高，風(fēng)力侵蝕和沙漠化很嚴(yán)重。為了降低成本收入，保護生態(tài)環(huán)境，和收益，并實現(xiàn)我國干旱區(qū)的可持續(xù)發(fā)展，我們的國家應(yīng)該做實驗研究的實驗研究是由農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)。保護性耕作有許多省(自治區(qū))在中國的推廣和示范,更明顯的成果，促進(jìn)我國糧食生產(chǎn)穩(wěn)定增長，提高農(nóng)業(yè)效率和生產(chǎn)能力，促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展發(fā)揮了積極作用。 自1988年以來，美國稻草殘留物覆蓋為主，培養(yǎng)分為三種模式，傳統(tǒng)耕作，播種后地面覆蓋率不到15%，主要包括深松耕作和表面耕作；免耕播種地面覆蓋率約為20%，后多次主要表面耕作；保護性耕作播種地面覆蓋率超過30%，免耕或后表層土壤種植前操作，依靠除草劑除草，如通常免耕播種機和免耕施肥播種機，1750年，1760年，1770年，1780年，免耕精量播種，免耕施肥播種機1820型鋤鏟式風(fēng)鉆，1890、1895型免耕播種機。 澳大利亞的干旱地區(qū)約占81%的澳洲大陸，是一個典型的農(nóng)業(yè)國家。澳大利亞在全國各地建立了大量的水土保持耕作試驗站，取得了良好的效果。覆蓋大量的測試表明，有殘留的農(nóng)田土壤沖洗的程度降至1/10的裸露農(nóng)田，地面覆蓋是一種有效的水土保持措施之一，有效降低土層變薄的威脅。 加拿大位于北美洲，直到1950年代，也是溝犁翻耕，過度耕作土壤表面殘留太少，不能有效抵抗風(fēng)蝕和水蝕，導(dǎo)致水土流失。其保護性耕作研究，大致可以分為三個階段：第一階段，從1955年到1985年，主要專注于除草劑和免耕播種機的研究，第二階段，從1985年到1995年，實驗研究成功，除草劑價格大幅下降，除草更有效，更可靠的保護性耕作機的性能選擇，保護性耕作得到大面積的推廣應(yīng)用;第三階段，1995年到目前為止，由于食品價格下降，專注于減少這一階段的生產(chǎn)成本，主要有使用多種方法除草，減少除草劑的用量，改善機器，減少運行阻力，降低機械操作的成本。 前蘇聯(lián)農(nóng)業(yè)面積占耕地面積的46.5%，是主要的農(nóng)業(yè)地區(qū)。在1950年代，前蘇聯(lián)奧馬爾犁挖掘測試，沒有墻的方法，效果并不理想，太多的雜草。之后，結(jié)合其培養(yǎng)方法與加拿大抗旱留茬栽培方法，形成一套節(jié)水耕作保墑，有顯著的影響。 除了上述國家，用于農(nóng)業(yè)耕作保護性耕作和墨西哥、以色列、印度、埃及、巴基斯坦等。 1.3對課題的任務(wù)要求及目標(biāo)的分析 這個設(shè)備主要用于樹葉的碎秸土地上玉米和玉米播種機設(shè)計通過選擇適當(dāng)?shù)姆椒ǖ乃榻掌茐脑O(shè)備，施肥裝置，開溝裝置，播種裝置，復(fù)制設(shè)備，包括設(shè)備，整體框架和相關(guān)的設(shè)計。 目標(biāo)：機器應(yīng)該能夠減少破壞土地，提高產(chǎn)量和土壤肥力，侵蝕控制，預(yù)防和控制，有效的對春季干旱，沙塵暴，同時減少現(xiàn)場操作環(huán)節(jié)，提高玉米的產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本。玉米免耕播種機是大中型機械支持農(nóng)業(yè)機械，具有良好的經(jīng)濟效益和農(nóng)業(yè)效益。它的低成本很低。 可行性分析：主要用于玉米播種機雖然離開留茬玉米的土地，土地的傷害很小，可以控制風(fēng)蝕，沙塵暴的防治，提高產(chǎn)量和土壤肥力，同時減少其他領(lǐng)域項目，降低了生產(chǎn)成本。重點在于打破碎秸，只要摧毀的殘留物，好的設(shè)計作品，挖掘作物設(shè)備，不要延遲將土壤、種子發(fā)芽。國內(nèi)相關(guān)技術(shù)成熟，能夠達(dá)到設(shè)計要求，最重要的是，設(shè)計是可行的 [3]。 1.4本課題需要重點研究的關(guān)鍵的問題及解決的思路 需要滿足減少對土地的破壞及殘茬對播種和種子發(fā)芽影響等要求。播種機主要組成：機架，破茬裝置，施肥裝置，開溝裝置，播種裝置，仿形裝置、覆土裝置。 難點問題：破茬裝置它是播種機的核心部件，它是本次設(shè)計中的重點。具體的解決的思路如下：查找相關(guān)資料進(jìn)行方案的確定，進(jìn)行機構(gòu)的構(gòu)想和可行性分析，最后做出總體設(shè)計[4]。 1.5完成本課題需要的工作條件及解決的辦法 (1)校圖書館、萬方數(shù)據(jù)庫和中國知網(wǎng)閱相關(guān)資料，了解玉米播種機的發(fā)展現(xiàn)狀。 (2)從了解的信息中確定設(shè)計方案。 (3)選擇合適動力傳遞方式，設(shè)計工作裝置和傳動裝置。 (4)運用Auto CAD軟件，繪制二維零件圖和裝配圖。 (5)利用有限元分析和Solidworks進(jìn)行虛擬樣機設(shè)計，完成整機各零部件的三維建模。 (6)參考資料中的計算方法及公式等進(jìn)行計算校核。 1.6工作條件及解決方法 塔里木大學(xué)位于南疆中心位置，校內(nèi)有實習(xí)工廠、土槽實驗室、農(nóng)業(yè)工程重點實驗室等，設(shè)計條件較好，為項目開展提供了場地和基本條件。有良好的硬件環(huán)境，學(xué)校和教師力量強大，機械電氣化工程學(xué)院擁有先進(jìn)的實驗設(shè)備和實驗網(wǎng)站，等等，可以完全滿足玉米播種機的工作條件的數(shù)量。 2玉米播種機總體設(shè)計 2.1播種機整機設(shè)計原則 (1)在整體的基礎(chǔ)上，吸收國內(nèi)外先進(jìn)的免耕播種機，考慮我國農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)機械的實際情況設(shè)計一個結(jié)構(gòu)合理，符合實際情況的播種機械。 (2)根據(jù)水土保持耕作農(nóng)業(yè)技術(shù)的要求，使用多個作業(yè)，盡可能少，機器和工具為少。完整的稻草，清理開溝、施肥、播種、覆土、軋制等過程，滿足播種的特殊要求。 (3)針對東北地區(qū)干旱的特點，采取措施最大限度的保護土壤水分。 (4)采取措施保證播種機的田間通過性和工作穩(wěn)定性。 (5)播種機作業(yè)后各項技術(shù)指標(biāo)應(yīng)達(dá)到國家頒布的播種機標(biāo)準(zhǔn)。 (6)在保證手術(shù)效果和結(jié)構(gòu)強度允許的前提下盡量減少機器，節(jié)省材料，同時，注意零件的互換性的重量，如要求組裝[5]。 2.2免耕播種機總體結(jié)構(gòu) 根據(jù)我國玉米播種的要求，以及已有的耕作模式，經(jīng)過主要工作部件的設(shè)計，最終確定出播種機的總體結(jié)構(gòu)。機通過培養(yǎng)機制、覆蓋、鎮(zhèn)壓機構(gòu)框架，結(jié)機制，四連桿機構(gòu)，碎秸斷裂機制，施肥，施肥計量大會等等，其總裝圖如圖2-1所示[6]。 圖2-1 玉米播種機的整體結(jié)構(gòu)示意圖 2.3播種機工作特點 通過大中型拖拉機鉆，鉆通過結(jié)機制連接到拖拉機結(jié)系統(tǒng)，工作，減少殘留部分機構(gòu)同時將覆蓋稻草轉(zhuǎn)入地下，清理播種帶。肥料刀和刀播種在清理完整的肥料，播種操作。將土壤盤將同時，鎮(zhèn)壓輪的壓力完成工作，保證種子和土壤密切接觸，有利于種子吸收土壤水分。與彈簧設(shè)備可以抑制輪將播下的種子，壓實。如碎秸、明溝，覆蓋部分，一方面，減少機器的工作的總阻力，同時很好的解決鉆場擁堵，提高機器通過性領(lǐng)域[7]。 3玉米播種機排種器的設(shè)計 3.1傾斜圓盤式排種器 精密播種機的核心部件，計量裝置，結(jié)構(gòu)的工作性能和工作原理的直接決定，這個話題丸?；N子材料特性相結(jié)合，在種子丸?；幕A(chǔ)上，同時結(jié)合翻轉(zhuǎn)式閥瓣在勺計量裝置和水平圓盤計量裝置的特點，設(shè)計了如圖3 - 1精確計量裝置。計量裝置主要由清潔刷扔，傘齒輪，移動板，板盒，等工作，種子種子盤的旋轉(zhuǎn)裝置來移動底板的從動軸旋轉(zhuǎn)，沿導(dǎo)槽類型進(jìn)洞里，伺服磁盤類型進(jìn)洞里的種子排種盤上升區(qū)，在離心力和重力的作用下自動邊坡沿板塊移動移動，在清潔刷的作用下靈活的清潔刷清理沒有滾下額外的種子，型孔外冗余種子在重力的作用下，自然沿板塊移動，同時沒有填充種子類型的二級種子填充孔，確保每個類型的洞只有一個種子，完成種植的整個過程。斜圓臺式計量裝置結(jié)合了翻轉(zhuǎn)式閥瓣在計量裝置和水平圓盤計量裝置的特點。 1.排種殼 2.排種盤 3.排種蓋 4.錐齒輪 圖3-1傾斜圓盤式排鐘器整體結(jié)構(gòu) 這個裝置的結(jié)構(gòu)特點，充分利用剩余重力條件對種子的清潔作用，充種過程提高了可靠性和連續(xù)性[8]。 3.2排種盤外形的確定 考慮一個種子箱不能移動，慢慢地，填充不足，導(dǎo)致出現(xiàn)率較高的孔的問題，本研究將排板設(shè)計與轉(zhuǎn)盤類型，其結(jié)構(gòu)如圖3-2所示。 圖3-2（a） 圖3-2（b） 圖3-2排種盤外形 此計量板有一定的角度，會使種子的流動性加強，排種盤錐角應(yīng)該大于丸?；N子自然休止角，即。 其中：—為排種盤錐角； —丸粒化種子的休止角，根據(jù)試驗實測值為，本研究中取。 考慮隨動盤運動的丸?；N子，種箱容量受到錐角的影響等各種因素，固將設(shè)為排種盤錐角的角度。 3.3排種盤直徑的確定 種子間距和播種精度計量盤直徑是影響更加明顯。一種板直徑d。 由于排種盤要安裝導(dǎo)種管和傳動軸，此排種盤由兩個軸連接的錐齒輪驅(qū)動。加上導(dǎo)種管直徑，連接軸直徑，錐齒輪直徑，所以有。 綜上所述，以280mm作為排種盤的直徑比較合適。 3.4排種盤傾角的確定 此排種盤與水平面成一夾角，以便于充種和清種。如果種子進(jìn)入型孔不完全，則有可能是角度過大的原因，減少種子的填充率、滲漏問題，也有可能是這個原因的結(jié)果，如果種子在種子領(lǐng)域的積累，有可能是由于角太小，擠壓種子清潔區(qū)域,種子傷害增加。就能夠進(jìn)入洞里，種子的受力分析，則有 (3-1) 式中：N—種箱對種子的支持力， —種子在運動時受到的離心力。 經(jīng)過分析，設(shè)摩擦系數(shù)，此時對傾斜圓盤式排種器和水平圓盤式排種器驗證結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)排種盤轉(zhuǎn)速為8 22 r/min較合適。極限考慮情將r = 22 r/min代入上式得，故，則排種盤與水平面的夾角。綜上要求取較為合適。 3.5型孔結(jié)構(gòu)及尺寸確定 精密播種的充分條件是選擇合適的型孔參數(shù)，因為洞型玉米精確計量的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)之一，和類型的孔大小的一個重要參數(shù)。因此為了使不出現(xiàn)多粒種子，同時保證單粒種子在型孔內(nèi)，那么型孔的直徑要滿足： 上式種子丸粒化的直徑為。本研究的種子丸?；叽绶腄( 13.9，0.056644)。考慮農(nóng)機加工精度多為IT7級，而IT7級的最大偏差值0. 018mm。按照可靠性設(shè)計的原則有，，則，，所以型孔直徑服從(，) 分布。 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，對于精量播種機的可靠度應(yīng)高于90%才可使用，影響可靠度的因素主要有精量播種機的傳動系統(tǒng)的可靠度、地輪滑移的可靠度、充種可靠度、型孔尺寸的可靠度及播種機各個零件的可靠度，如清種器、投種器等，依據(jù)可靠度分配原則，則有： 式中：—型孔尺寸能夠充種的可靠度； —地輪滑移的可靠度，一般為98%； —播種機各個零件的可靠度，一般取95%； —傳動系統(tǒng)的可靠度，一般為98%。 則有R = 99.7% 。 又 查表可得，所以 (3-2) 則，為了充種方便，本文取。經(jīng)過計算當(dāng)型孔的直徑時，充種的可靠度達(dá)到了99. 9998% 。 為了便于清種和充種，因開有導(dǎo)種槽在每個型孔的兩側(cè)。 工作，在重力的作用下，各種箱式種子進(jìn)洞里,測量板的轉(zhuǎn)動驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時種子類型孔種子在種子盤上升的作用下，在重力作用下，冗余種子自然下跌或從洞類型的導(dǎo)槽，并沒有再次填充類型填孔，從而實現(xiàn)灌裝的過程。為了幫助種子和種子填充，輸入孔槽的兩邊的通道，以提高灌裝的連續(xù)性和準(zhǔn)確性，并減少傷害的玉米種子和種子的影響。假如種子受導(dǎo)種槽的力為，種子受清種刷的力為F，摩擦系數(shù)f為種子間的，設(shè)為為種子與種子間的壓力，摩擦系數(shù)為導(dǎo)種槽與種子之間的系數(shù)。則： (3-3) (3-4) 此類型為了使種子填充時間降低最大，是種子填充的重心位置應(yīng)該減少，但也讓種子可以順利進(jìn)入導(dǎo)槽，是減少垂直距離。同時為了防止種子在清洗的過程中被打破了，還應(yīng)該確保種子的過程可以順利進(jìn)行，考慮到極限情況種子被清除，則有： (3-5) 這里由于此排種器使用的結(jié)構(gòu)是傾斜圓盤式，其中傾斜角為： (3-6) 將(3-5)、(3-6)代入(3-4)，則有 又有，經(jīng)試驗測定，摩擦系數(shù)，將帶入上式進(jìn)行計算，解方程組，得，考慮實際情況取。 3.6排種盤外側(cè)邊緣厚度的確定 排種盤邊緣上這種碟型孔，所有直接讓模型孔可以完全容納單個種子和假定類型孔容納的體積適合滿足的種子，那么存在了以下情況： (3-7) 動盤的傾角，AD=15/2=7.5mm AD=15/2=7.5，為了讓清種器不傷害型孔內(nèi)的種子，取極限情況下，設(shè)CD =14mm，簡化計算上述式子得：AB =10.81。根據(jù)實際情況考慮，這里取AB = 12mm。因此以厚度為12mm作為排種盤外側(cè)邊緣厚度。 3.7孔間距的確定 雖然導(dǎo)種槽在每個型孔都存在，但是為使充種率在高速播種過程也滿足相應(yīng)的要求，即假設(shè)充入型孔的概率為作為孔間存儲一粒種子時的概率，那么概率為1- 則作為不能充入概率存在，假如在型孔間備充的種子有n粒，那么被充種的型孔概率為： (3-8) 則 總之，按照要求的計算精確的播種機，當(dāng)概率，型孔填充概率，廣義類型填洞率為作為孔間存在一粒種子時的概率，則有孔間距L= 30mm 。計算排種盤的極限轉(zhuǎn)速，得n=26轉(zhuǎn)每分鐘。 4玉米播種機破茬裝置的設(shè)計 4.1玉米播種機破茬裝置的設(shè)計運動原理 根據(jù)現(xiàn)有的滅茬旋耕機原理的留茬機，旋耕刀軸的整個工作過程中壓力的主要部分，主引擎驅(qū)動力矩下的彎曲力，土壤的反應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)變形復(fù)雜的組合，并產(chǎn)生強烈的沖擊和振動。如圖4 - 1所示在這個的基礎(chǔ)上使用不破壞規(guī)則來設(shè)計和制造是傳統(tǒng)的設(shè)計方法，根據(jù)靜強度估計對旋轉(zhuǎn)刀軸載荷的影響，最后增加安全系數(shù)的方法，以滿足相關(guān)強度的要求[9]。從而來達(dá)到設(shè)計要求的目的。 圖4-1（a） 圖4-1(b) 圖4-1旋耕刀片示意圖 4.2傳動裝置與工作裝置 輸出，拖拉機功率的功率輸出軸通過萬向軸傳動輸入軸，傳輸速度、傳輸鏈條，最后回轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的葉片，從而打破地上碎秸[10]。 其工作裝置：主要包括旋耕刀軸和葉片，其工作原理和旋耕機基本相同，因為(120 - 160毫米)是一個要求旋耕機耕深，他主要是地面，為目的的(50 - 100 mm)作為旋耕滅茬機的耕作深度,堅持不太深，塊根農(nóng)作物切碎率不應(yīng)太低，扶輪應(yīng)該高于旋耕機刀軸轉(zhuǎn)速[11]。 旋耕滅茬機的刀軸轉(zhuǎn)速應(yīng)確定為354r / min。 5玉米播種機開溝器的設(shè)計 5.1設(shè)計原理 留下殘留的地面，地面強，和稻草覆蓋量較大，平均每次耕作是非常困難的項目，接地阻力較大，所以新刀將需要有良好的土壤到破碎能力選擇免耕免耕播種機開溝器，它除了具有一般開溝器的功能，還需要有以下特點：（1）鋒利的邊緣到適當(dāng)?shù)牡孛?，向前開拖拉機來降低功耗，,刀也減少阻力。（2）小擾動土壤，特別是表面，注意低土壤水分損失，土壤下層土壤干濕混合也應(yīng)該減少。(3)創(chuàng)建種子發(fā)芽和根生長的有利條件，以提高種子發(fā)芽率。(4)有良好的切草或塊的能力 [12]。 根據(jù)上面的要求免耕刀設(shè)計如圖5 - 1所示，由基地和連桿后的葉片。基地和葉片通過螺栓連接，方便穿后可以更換刀片[13]。 圖5-1（a） 圖5-1（b） 圖5-1開溝器示意圖 5.2設(shè)計參數(shù) 此開溝器的主要技術(shù)參數(shù)包括如上圖5-1(b)所示，其入土角度=45，入土隙角為=8，側(cè)翼與水平夾角=30，兩側(cè)的夾角為=30。開溝器為鑄造的底座，同時進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，用以實現(xiàn)耐磨性的提高 [14]。 6排肥器的設(shè)計 6.1 排肥器的結(jié)構(gòu)及工作原理 可以根據(jù)槽輪的軸向移動外槽輪分發(fā)設(shè)備分為移動和靜止的。設(shè)計生產(chǎn)和銷售設(shè)備，以確保分配的均勻性，行肥料消費穩(wěn)定分布的可靠性，化肥消費調(diào)整幅度足夠大，分布通用性好，操作應(yīng)簡便，能適應(yīng)不同密度、需求和不同種類的化肥；與此的同時，確保過程不受地形等因素的影響和速度，條件允許的影響，分配設(shè)備應(yīng)該主要部件采用耐腐蝕材料制造。 圖6-1（a） 圖6-1（b） 圖6-1槽輪結(jié)構(gòu)示意圖 我們一般，把槽輪排肥器分發(fā)的種槽、種箱罩、轉(zhuǎn)軸、擋圈等，結(jié)構(gòu)相對簡單，施肥均勻性好，適用于流動性很好的肥料，如復(fù)合肥和寬松的肥料[15]。運行時，充滿了肥料滑輪槽與槽輪的旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)，同時層肥料外槽輪的旋轉(zhuǎn)槽輪旋轉(zhuǎn),所以這一層被稱為驅(qū)動層。如圖6 - 1所示，槽輪工作長度和速度決定了外槽輪排肥料肥料排量[16]。 6.2排肥器主要技術(shù)參數(shù)的確定 排種器槽輪槽的長度、大小和位置及分布軸速度，是主要的影響因素分布的工作性能，脂肪脂肪的行穩(wěn)定性的一個主要評價指標(biāo)。通過驗證，得出結(jié)論：這里的外槽輪的尺寸參數(shù)，如圖6 - 1(b),外槽輪有效長度是280毫米，脂肪軸速度控制范圍內(nèi)的25 ~ 70 r / min,分布相對穩(wěn)定[17]。 7軸的校核 7.1按扭矩初算軸徑 選用45調(diào)質(zhì)，硬度217~255HBS根據(jù)課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》P245（14-2）式，并查表14-2，取C=110，計算得出： (7-1) 式中： d—軸最小直徑（mm）； P—傳遞到軸上的功率（）； —軸的轉(zhuǎn)速（）； C—軸的材料和承載情況確定的常數(shù)。 圖7-1主傳動軸結(jié)構(gòu)與尺寸示意圖 軸的各個部位的尺寸如上圖7-1所示，這里就不一一說明了，以下計算涉及到相關(guān)尺寸的可以直接在上圖中引用計算。 7.2軸的校核 根據(jù)上面算出來的已知數(shù)據(jù)可知： 軸的轉(zhuǎn)速: 軸的輸入功率： P=15kW 軸的扭矩： (7-2) 由于此軸是用來實現(xiàn)工作的，因此是比較重要的軸，選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，抗拉強度，屈服強度。 因此經(jīng)過計算和查閱相關(guān)資料可得：C=110 P=0.23kW n=290r/min將數(shù)據(jù)代入式7-1得： (7-3) 得出軸滿足受力要求，能夠正常的工作。 總 結(jié) 通過此次玉米播種機的設(shè)計，讓我對玉米播種機原理有了更深的了解，實驗的過程中要注意很多的問題，首先玉米播種機的總體設(shè)計，包括播種裝置，復(fù)制設(shè)備，碎秸破壞設(shè)備，施肥裝置，開溝裝置，涉及設(shè)備合理布局等，以及各種電力傳輸需要注意的內(nèi)容。然后,各部分設(shè)備的3D設(shè)計裝配，等研究發(fā)現(xiàn)，旋耕滅茬設(shè)備概要文件和刀分析困難，和刀具避免困難的問題，如尚未完全解決。后續(xù)應(yīng)該從分析的輪廓設(shè)計，使玉米免耕播種機的更好的性能。達(dá)能減少對土地的破壞，能有效控制風(fēng)蝕的防治沙塵暴，對春季干旱，增加作物產(chǎn)量，同時減少現(xiàn)場操作的各個環(huán)節(jié)，以提高玉米產(chǎn)量，降低了生產(chǎn)成本。玉米播種機是大中型機械支持農(nóng)業(yè)機械、經(jīng)濟效率高，適合在中國不同地區(qū)的種植情況。 我深刻的認(rèn)識到，要想成為一名合格的工程設(shè)計人員只是掌握本專業(yè)的知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，應(yīng)該具有更加淵博的知識，如應(yīng)該對計算機應(yīng)用，農(nóng)產(chǎn)品的特性，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展現(xiàn)狀等各個方面能力進(jìn)行加強。 在設(shè)計過程中遇到的問題有很多，但通過老師的耐心指導(dǎo)和查閱相關(guān)的手冊以及書籍，都想到了很好的解決辦法，設(shè)計過程基本上順利完成了。 致 謝 畢業(yè)在即，四年的大學(xué)生活已接近尾聲，經(jīng)過三個多月的努力，在老師的悉心指導(dǎo)下，設(shè)計任務(wù)基本完成了。在三維設(shè)計期間，我要衷心的感謝我的指導(dǎo)老師，從設(shè)計的選題、實施到撰寫、修改和定稿，指導(dǎo)老師均傾注了大量的心血。導(dǎo)師的耐心指導(dǎo)和鼓勵不僅使我掌握了基本的研究方法，建立了深刻的學(xué)習(xí)目標(biāo)，同時讓我明白很多人技能和待人。其中，導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖鰧W(xué)術(shù)研究的態(tài)度和深厚的專業(yè)知識，良好的工作作風(fēng)，和高尚的道德，生活，讓生活崇高的風(fēng)格，適度的人格魅力是我一生平易近人和學(xué)習(xí)模式。同時，我還要感謝大學(xué)期間給了我指導(dǎo)和幫助的每一位老師在學(xué)習(xí)和生活中，感謝他們辛勤播種我們的四年，他們的教誨和關(guān)懷讓我收獲的四年美好的生活。 最后，也謝謝你和我的老朋友一起學(xué)習(xí)，他們給了我無數(shù)的鼓勵和關(guān)心，也讓我的大學(xué)生活充滿了溫暖和幸福，感謝他們的公司和幫助，讓我們的未來的生活可以完整，多彩和快樂。 參考文獻(xiàn) [1]王萍.玉米免耕播種機發(fā)展現(xiàn)狀與前景[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備,2012,03:73-74. 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