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本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)
題目 小型氣吸式小麥精密播種機(jī)的設(shè)計(jì)
系 別: 工程技術(shù)系
專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué)生姓名:
學(xué) 號(hào):
指導(dǎo)教師:
職 稱:
2011年 4 月 29 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書
學(xué)生姓名
學(xué)號(hào)
專業(yè)班級(jí)
指導(dǎo)教師
職稱
單 位
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目
氣吸式小麥精密播種機(jī)設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）主要內(nèi)容和要求：
1、 排種器的設(shè)計(jì)
2、 利用AutoCAD或者其他繪圖軟件進(jìn)行關(guān)鍵部件的裝配圖以及零件圖的繪制
3、 氣吸式小麥精密播種機(jī)的整體設(shè)計(jì)
4、 設(shè)計(jì)說明書一份
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）主要參考資料：
[1] 馬立. 新型縫隙式小麥氣吸播種機(jī)的研究 [D] . 河北：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2010.
[2] 趙毅彬，李汝莘，張琳，何偉寧，王波.氣吸式小麥精播機(jī)的設(shè)計(jì)及性能測(cè)試 [J] . 農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)：2005（123）：45-48.
[3] 杜輝. 氣吸式小麥精量播種機(jī)的改進(jìn)研究 [D] .山東：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，2003.
[4] 杜輝，樊桂菊，劉波. 氣力式精量播種機(jī)與排種器的研究 [J] . 農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)：2002（105）：13-14
[5]張小麗. 2BXJF-12型小麥播種機(jī)的實(shí)驗(yàn)研究 [D] . 河北： 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2006.
[6] 中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院， 農(nóng)業(yè)機(jī)械手冊(cè) [M] .機(jī)械工業(yè)出版社，1998（7）.
[7] 龔光容.機(jī)械制造基 [M] . 上海：上海交通大學(xué)出版社，2004（3）.
[8] 杜輝，王忠舉，李汝莘.氣吸式小麥精量播種機(jī)的改進(jìn)研究 [J] . 山東農(nóng)機(jī)：2002（6）：8-9
[9] 李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) [M] . 機(jī)械工業(yè)出版社，2004.
[10] 魯建慧 郭濱. 機(jī)械工程基礎(chǔ) [M] . 黑龍江：黑龍江人民出版社，2000（5）
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）應(yīng)完成的主要工作：
閱讀中英文文獻(xiàn)資料，熟練掌握CAD制圖軟件，繪制氣吸式小麥精密播種機(jī)的各關(guān)鍵部件的零件路圖及裝配圖，完成設(shè)計(jì)說明書。
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排：
序號(hào)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）各階段內(nèi)容
時(shí)間安排
備注
1
資料的查閱、收集、整理，并撰寫文獻(xiàn)綜述、開題報(bào)告、外文資料翻譯
12月10日—1月20日
確定基本設(shè)計(jì)方案
2
設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)算
1月21日—2月1日
3
繪制零件圖及裝配圖
2月2日—3月15日
4
撰寫設(shè)計(jì)說明書，整理相關(guān)表格資料
3月16日—4月20日
5
準(zhǔn)備答辯
課題信息：
課題性質(zhì)： 設(shè)計(jì)□ 論文□ ?
課題來源： 教學(xué)□ 科研□ 生產(chǎn)□ 其它□
發(fā)出任務(wù)書日期：
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年 月 日
教研室意見：
教研室主任簽名：
年 月 日
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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
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設(shè)計(jì)□ 論文□
課題來源
科研□ 教學(xué)□ 生產(chǎn)□ 其它□
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目
氣吸式小麥精密播種機(jī)設(shè)計(jì)
1 研究課題的目的和意義
小麥?zhǔn)俏覈?guó)的主要糧食作物，隨著我國(guó)農(nóng)田機(jī)械化作業(yè)水平的不斷提高，機(jī)械作業(yè)的面積不斷增大，小麥播種機(jī)已經(jīng)成為我國(guó)農(nóng)業(yè)中必不可少的工具。
小麥播種必須在較短的播種農(nóng)時(shí)內(nèi)，根據(jù)農(nóng)業(yè)技術(shù)要求，將種子播到田地里去，使作物獲得良好的發(fā)育生長(zhǎng)條件。而我國(guó)目前推廣使用的是由谷物播種機(jī)過度到精密播種的機(jī)械式小麥播種機(jī)，對(duì)種子的外型要求嚴(yán)格，而且有一定的種子破碎率，另外，由于小麥播種行距要求較小，機(jī)械式的精播種機(jī)總體結(jié)構(gòu)配置復(fù)雜擁擠，整體笨重，所以機(jī)械式的小麥精播機(jī)的整體性能還不是很好。
播種質(zhì)量的好壞，將直接影響到作物的出苗、苗全和苗壯，因而對(duì)產(chǎn)量的影響很大。氣吸式小型小麥精密播種具有省種高產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，可以保證種子在田間合理分布，播種量精確，株距均勻，播深一致，作業(yè)速度較快，為種子的生長(zhǎng)發(fā)育創(chuàng)造最佳條件，可以大量節(jié)省種子，減少田間間苗用工，保證作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。
小麥精播機(jī)是一個(gè)全世界難題，氣吸式播種又是一項(xiàng)先進(jìn)播種技術(shù)。目前全世界的氣力式播種機(jī)都用在中耕作物上，按照排種原理可以分為氣吸式、氣壓式和氣吹式三種。國(guó)外對(duì)精播機(jī)的研究比較早，20實(shí)際60年代開始，全球很多國(guó)家提出了小麥精播機(jī)的理論，并且對(duì)精播機(jī)做了很多的試驗(yàn)研究。最早制造的精播機(jī)是德國(guó)的GS-23氣吸式小麥精播機(jī)。此型號(hào)的播種機(jī)采用的是真空排種器，但是由于使用比較復(fù)雜，并且播種不均勻，所以沒有推廣使用。后來法國(guó)研制出一種單粒精播機(jī)，這種精播機(jī)播種均勻，使用方便。此后很多國(guó)家相繼研制出更為先進(jìn)的精播機(jī)，比如奧地利、美國(guó)、澳大利亞等。20世紀(jì)80年代精播機(jī)在全球推廣使用，主要適用于小面積的田地。
我國(guó)對(duì)小麥精播機(jī)的研究開始于20實(shí)際70年代。當(dāng)時(shí)的精播機(jī)都是從中耕作物的精量播種機(jī)改進(jìn)而來，但是小麥的麥粒和中耕作物的種子形狀有著很大的差異，改進(jìn)過來的精播機(jī)播種時(shí)達(dá)不到小麥精播的要求。雖然目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)研制出很多先進(jìn)的精播機(jī)，但是都存在這很多優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，所以對(duì)于我們這個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)來說更加需要研制出技術(shù)先進(jìn)、操作簡(jiǎn)單、效率高的精播機(jī)。
播種機(jī)的好壞在于使用的是什么類型的排種器，利用的是什么排種原理，每種排種器都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，下面就對(duì)各種排種器進(jìn)行對(duì)比介紹。
1.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(jī)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(jī)上。作業(yè)速度一般不大于6km／h，否則排種質(zhì)量顯著惡化。
2.傾斜圓盤式 特點(diǎn)是排種通過充種、排種二個(gè)過程完成，即種子經(jīng)過充種盤進(jìn)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(dòng)比的調(diào)節(jié)來改變株距大小。該排種器主要用于點(diǎn)（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。
3.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(jì)，有單排型孔、雙排型孔，也可以設(shè)計(jì)成組合式排種輪，以滿足多種作物的點(diǎn)播、穴播或條播，因此，通用性較好。但是型孔對(duì)種子外形尺寸要求較廣，種子需清選分級(jí)，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、丸粒化甜菜等中耕作物播種機(jī)上。組合式排種輪還可條播谷子。
4.傾斜勺式 特點(diǎn)是不需專門清種裝置的機(jī)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(shí)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(dòng)比調(diào)節(jié)，從8～25.5cm分為15級(jí)。傾斜勺式排種器結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，不易傷種，對(duì)種子形狀、尺寸要求不高。在作業(yè)速度不大于8km／h時(shí)，排種性能尚可。
5.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(shí)，除種子自重作用外，排種盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，使種子產(chǎn)生的離心力與種子進(jìn)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(dá)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(jì)?？梢詥瘟２シN和穴播玉米、甜菜和豆類等多種作物。
6.垂直轉(zhuǎn)勺式 更換不同型號(hào)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(diǎn)播、穴播和條播。該排種器在運(yùn)轉(zhuǎn)中不損傷種子，無(wú)清種裝置。調(diào)節(jié)傳動(dòng)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。
7.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(qiáng)制夾住，工作可靠。對(duì)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(diǎn)播玉米，播大豆等其它作物時(shí)，需換用內(nèi)槽輪排種器，通用性差。
8.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(jī)打出不同的型孔，可以有單排孔、雙排空和三排孔，以滿足點(diǎn)播、穴播或帶播的要求。結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，損傷種子較少，但型孔對(duì)種子形狀、尺寸要求較高，種子需篩選分級(jí)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(shí)，排種性能顯著下降。
9.氣壓式 其特點(diǎn)是采用集中排種，即只有一個(gè)排種滾筒，其上有6～8排排種孔，通過不同長(zhǎng)度的輸種管將種子送到各行，可同時(shí)播種6～8行。改變風(fēng)機(jī)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(diǎn)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(shí)，其排種性能良好。
10.氣吹式 與窩眼輪排種器相比，其特點(diǎn)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(duì)種子形狀尺寸要求也不嚴(yán)；利用氣嘴射出的氣流將多余種子吹掉，達(dá)到單粒精播；能在較高作業(yè)速度（８km／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。
因此通過以上比較可以看出，普通精播機(jī)存在這很多欠缺，比如有的是作業(yè)速度太慢，有的是機(jī)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有的是對(duì)種子損傷大，有的是播種行距不穩(wěn)定等。而氣吸式精播機(jī)的排種原理是：排種盤吸孔直徑根據(jù)作物種子尺寸確定?？梢詥瘟｜c(diǎn)播、穴播和條播。氣室吸力可通過風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和進(jìn)、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(diǎn)是能適應(yīng)不同作物種子，對(duì)種子尺寸要求不嚴(yán)，損傷率小，能適應(yīng)大面積較高速的播種作業(yè)。主要用于小麥、玉米、大豆、棉花等中耕作物的精密播種機(jī)上。
通過對(duì)精播機(jī)排種器的對(duì)比研究，根據(jù)農(nóng)業(yè)需求和目前中國(guó)精播機(jī)的發(fā)展方向，氣吸式精播機(jī)的使用范圍越來越大，機(jī)械性能也不斷在更新。因此根據(jù)課題要求，在此我選擇氣吸式精播機(jī)進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)。
2 國(guó)內(nèi)外對(duì)精播機(jī)的研究現(xiàn)狀
國(guó)外對(duì)精播機(jī)的研究開始于20世紀(jì)70年代，剛開始是由普通中耕精播機(jī)改進(jìn)而來的。開始都是對(duì)排種器進(jìn)行研究，但是都沒有對(duì)小麥達(dá)到精播的要求。英國(guó)于1976年研制出PCD-80型精播機(jī)，此精播機(jī)是采用的是垂直圓盤排種器，但是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，操作困難，生產(chǎn)效率低，一段時(shí)間以后就停止了生產(chǎn)。同時(shí)德國(guó)生產(chǎn)了GS-23型氣吸式精播機(jī)，其排種器是采用了真空原理，雖然結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，操作方便，但是還是沒有實(shí)現(xiàn)單粒播種。此后法國(guó)又研制出單粒精播機(jī)，其排種器安裝在轉(zhuǎn)軸上的圓盤，圓盤周圍都有氣吸小孔，實(shí)現(xiàn)了氣吸式單粒播種。而奧地利生產(chǎn)的精播機(jī)技術(shù)又更新了一步，氣排種器是一對(duì)組合吸縫盤和驅(qū)動(dòng)格輪，沒有輸種管，排種器和開溝器是一體的，這樣種子落地距離就降低了，有利于種子距離的形成。該機(jī)在很多國(guó)家得到廣泛運(yùn)用。此后世界上很多國(guó)家都先繼對(duì)精播機(jī)進(jìn)行了研究和改進(jìn)，如：美國(guó)、澳大利亞、加拿大、法國(guó)等。
許多農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家都對(duì)精播機(jī)的需求和要求都很高，最開始用的是氣壓式排種器，氣壓式排種器是靠種子的的重力和刮種器完成的。如美國(guó)的Cyclo-500型精播機(jī)的排種器，其排種器由滾筒、毛刷刮種器、橡膠卸種輪等部件構(gòu)成的。精播機(jī)作業(yè)時(shí)風(fēng)機(jī)將氣流壓入排種器的的滾輪和種箱，種子靠自身的重力和氣壓的作用下，被壓入窩眼內(nèi)，多余的隨著重力落下，被壓入窩眼的種子就形成了單粒播種。
除了氣壓式還有氣吹式和氣吸式，就氣吹式而言，其原理就是利用高速的氣流吹走多余的種子如德國(guó)的acrolnatn型精播機(jī)。強(qiáng)大的氣流將種子吹入窩眼內(nèi)，利用余壓沖擊種子，實(shí)現(xiàn)單粒播種。而氣吸式主要是利用圓盤排種器，此結(jié)構(gòu)緊湊，排種性能好，可以實(shí)現(xiàn)精密點(diǎn)播和穴播。其工作原理就是垂直圓盤上面的吸孔利用圓盤兩側(cè)形成的負(fù)壓沖擊種子，隨著圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)將種子帶入無(wú)吸力區(qū)，種子實(shí)現(xiàn)自由落體。
1982年，前蘇聯(lián)對(duì)精播機(jī)又進(jìn)行了改革，將排種器進(jìn)行了改進(jìn)，對(duì)后來的研究打好了基礎(chǔ)，也對(duì)中國(guó)對(duì)精播機(jī)的研究提供了很好的研究基礎(chǔ)。
我國(guó)對(duì)精播機(jī)的研究開始于20世紀(jì)70年代。也是由中耕作物的播種機(jī)改進(jìn)而來。開始主要采用機(jī)械式和氣力式兩種精密播種機(jī)。由于氣力式播種機(jī)對(duì)種子尺寸要求不嚴(yán)，不需精選分級(jí)，容易達(dá)到單粒精播，而且通用性較好，又能適合較高速播種，因此使用氣力式播種機(jī)越來越多。為了達(dá)到單粒精播，提高株距均勻性，大多采用可精調(diào)的刮種器，將多余的種子清除掉；為了降低投種高度，減小種子下拋速度與前進(jìn)速度之間的相對(duì)速差，而設(shè)置導(dǎo)種輪或?qū)ХN管。但是，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)結(jié)果表明，一般作業(yè)速度在4～8 km／h時(shí)，其株距合格率達(dá)80％以上；而作業(yè)速度提高到11～12 km／h時(shí)，株距合格率下降到60％以下?？梢姼咚倬懿シN機(jī)還有待進(jìn)一步發(fā)展、完善。
大多數(shù)精密播種機(jī)都可以播多種作物，通過更換不同孔徑的排種盤(輪)或排種滾筒，使排種器能適應(yīng)多種作物種子的播種要求。改變型孔大小或增加成穴機(jī)構(gòu)，使之能達(dá)到穴播的要求；改變排種器工作轉(zhuǎn)速以達(dá)到不同株距的要求。所有這些均提高了播種機(jī)的通用性。
為了適應(yīng)不同地區(qū)、不同土壤、不同整地條件的要求，大多數(shù)播種機(jī)上配有多種類型的開溝器(雙圓盤式、滑刀式等)和鎮(zhèn)壓輪(橡膠輪、鋼板沖壓輪、鑄鐵輪、寬輪、窄輪等)，供選用。同一型號(hào)的精密播種機(jī)又成系列，有多種行距和行數(shù)的變型。
為了在最適宦的農(nóng)業(yè)技術(shù)條件下、用最短的時(shí)間做到適時(shí)播種，以及隨著拖拉機(jī)功率不斷增大，為了充分利用其功率，因此要求提高播種機(jī)作業(yè)的生產(chǎn)率。
影響提高播種機(jī)組生產(chǎn)率的因素很多。除了提高機(jī)組的工作可靠性、減少故障、簡(jiǎn)化操作以減少輔助作業(yè)時(shí)間、提高純工作時(shí)間的利用率外，提高生產(chǎn)率的最主要途徑是增大播種機(jī)的工作幅寬和提高作業(yè)速度。增大播種機(jī)工作幅寬雖能直接有效地提高生產(chǎn)率，但加大工作幅寬使機(jī)體龐大，消耗金屬多，成本高。同時(shí)，龐大的機(jī)體將受到田塊大小、地頭轉(zhuǎn)彎以及道路運(yùn)輸?shù)南拗?，使用不方便。因此，?guó)外很重視提高作業(yè)速度的研究。
70年代，中耕作物播種機(jī)作業(yè)速度一般從4～6km／h提高到8～10km／h。如西德AermoatⅡ型氣力式播種機(jī)、法國(guó)Pneumasem氣吸式播種機(jī)和美國(guó)7000型指夾式播種機(jī)的作業(yè)速度為8～10 km／h，作業(yè)質(zhì)量仍能符合要求。
但是，播種機(jī)高速作業(yè)帶來一些問題，如排種性能下降，開溝深度變淺，種子在溝里彈跳、滾動(dòng)加劇，以及駕駛條件惡化等等。因此，目前作業(yè)速度不能太高。
中耕作物播種機(jī)的工作幅寬，一般單機(jī)都由3～4 m增大到5～6 m有的工作幅寬更大，如美國(guó)CYCLO氣壓式播種機(jī)系列中的16行播種機(jī)，其幅寬達(dá)11.68 m。加大幅寬使播種機(jī)結(jié)構(gòu)龐大笨重，使懸掛式播種機(jī)組縱向穩(wěn)定性變壞，還受到地塊大小、道路運(yùn)輸?shù)南拗啤?
播種同時(shí)進(jìn)行聯(lián)合作業(yè)的方式發(fā)展很快，形式也比較多，主要有兩種：一是在大多數(shù)中耕作物精密播種機(jī)上都配置排肥器、施肥開溝器以及施撒農(nóng)藥和除莠劑的裝置。如西德、法國(guó)和美國(guó)的幾種精密播種機(jī)都可以在播種同時(shí)施化肥、撒農(nóng)藥和除莠劑。二是播前整地和播種聯(lián)合作業(yè)，如旋耕播種機(jī)、犁播機(jī)以及有的在開溝器前方加波形圓盤或鋤鏟進(jìn)行滅茬播種或少耕法播種，以減少耕作次數(shù)，提高生產(chǎn)率，降低作業(yè)成本，還可以減少土壤風(fēng)蝕和起到保墑的作用。
為了提高播種機(jī)作業(yè)性能和工作可靠性，簡(jiǎn)化操作、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、減少輔助作業(yè)時(shí)間、提高生產(chǎn)率，播種機(jī)上越來越多地采用新技術(shù)。如用液壓油缸來升降和調(diào)節(jié)開溝器、劃行器、折疊機(jī)架；
采用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)或裝肥攪龍；采用信號(hào)裝置、電子監(jiān)視裝置或監(jiān)控裝置來及時(shí)報(bào)警故障的發(fā)生，顯示播量或自控凋節(jié)排種量大?。婚_溝器裝備一次潤(rùn)滑的滾動(dòng)軸承；行走輪采用無(wú)內(nèi)胎充氣輪；快速掛接裝置；寬幅播種機(jī)加裝橫向運(yùn)輸輪等。
在工藝材料方面，播種機(jī)上采用塑料或尼龍的零件更多了，如排種盤、排肥盤、軸套、輸種管等；采用鋁金壓鑄排種輪、排種器體殼，提高了零件精度，減輕了重量；播種機(jī)機(jī)架和各種桿件采用薄鋼板冷壓成異形斷面以代替扁鋼、角鋼和槽鋼，增加了剛度和強(qiáng)度，又減輕了重量。
3 研究?jī)?nèi)容
1、 對(duì)目前普通小麥播種機(jī)進(jìn)行研究，了解構(gòu)造和原理，搜集各種類型小麥精播機(jī)資料進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，提出本次設(shè)計(jì)的改進(jìn)方案和整體結(jié)構(gòu)。
2、 設(shè)計(jì)氣吸式排種器，改進(jìn)優(yōu)化播種機(jī)排種器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，對(duì)氣吸空間進(jìn)行優(yōu)化。增加圓盤氣孔的形狀。
3、 設(shè)計(jì)播種機(jī)的總體結(jié)構(gòu)，種箱和風(fēng)機(jī)要放在合理的位置，設(shè)計(jì)節(jié)能省力的機(jī)械鏈。
4、 設(shè)計(jì)開溝器和輸種管，開溝器形狀應(yīng)該要適應(yīng)各種環(huán)境，厚度要合適，開溝器容易變形，所以選用好的材料也是關(guān)鍵。輸種管要適當(dāng)，不能太大也不能太小，要保持種子能順暢落下，材質(zhì)方面也很關(guān)鍵。
5、 最后對(duì)播種機(jī)整體進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行最后的核對(duì)，對(duì)設(shè)計(jì)做最后的修改。
4 研究方案
通過網(wǎng)絡(luò)和書本搜集資料，了解目前播種機(jī)的設(shè)計(jì)和原理，分析目前播種機(jī)存在的問題，對(duì)目前各種播種機(jī)的研究對(duì)比，自主研究設(shè)計(jì)。首先參照以往的精播機(jī)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，畫出整體結(jié)構(gòu)圖，再進(jìn)行整體優(yōu)化，完善結(jié)構(gòu)。整體結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單，要有可拆性，有利于保養(yǎng)和維修。然后分部進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)，首先選擇排種器的設(shè)計(jì)，本機(jī)采用的氣吸式排種器,首先要選擇風(fēng)機(jī)的大小，風(fēng)機(jī)功率要合理利用起來，避免能量的損耗。排種盤的設(shè)計(jì)要考慮種子的特性，形狀和大小，還有要適合各種作物的種子要求。
然后在進(jìn)行開溝器和鎮(zhèn)壓輪的設(shè)計(jì)，開溝器主要是材料要合理，要能適應(yīng)各種環(huán)境作業(yè)，形狀大小根據(jù)具體要求設(shè)計(jì)。鎮(zhèn)壓輪的設(shè)計(jì)要參考資料。最后對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)做一個(gè)優(yōu)化，把不合理的，不完善的結(jié)構(gòu)完善。再畫出整個(gè)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)圖，根絕數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，最后得出設(shè)計(jì)的成果。
1
查詢資料，準(zhǔn)備
2010年12月3日—2010年12月10日
搜集精播的有關(guān)資料，了解開題報(bào)告需要的內(nèi)容和撰寫方式，寫開題報(bào)告
2
撰寫開題報(bào)告
2010年12月11日—2010年12月25日
資料的整理，開始撰寫開題報(bào)告，對(duì)整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)單的描述。
3
整理畢業(yè)設(shè)計(jì)需要的資料
2010年12月26日—2010年12月31日
通過參考書籍和知識(shí)網(wǎng)站搜集精播機(jī)的資料，如精播機(jī)的原理、結(jié)構(gòu)、發(fā)展現(xiàn)狀、和各種精播機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，通過自己思考，整理出所有的資料
4
編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)提綱
2011年1月3日—2011年1月10日
設(shè)計(jì)提綱也就是計(jì)劃，設(shè)計(jì)的步驟和目標(biāo)，根據(jù)課題要求和設(shè)計(jì)方式，撰寫本次設(shè)計(jì)的提綱
5
修改畢業(yè)設(shè)計(jì)提綱
2011年1月11日—2011年1月20日
由于資料的修改和設(shè)計(jì)的完善，需要對(duì)提綱進(jìn)行修改和完善，最后確定本次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)提綱
6
撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)并且修改
2011年1月22日—2011年4月10日
進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)初稿的撰寫，精播的整體設(shè)計(jì)和部分設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)的整理和修改
7
定稿、打印、提交論文
2011年4月11日—2011年4月28日
打印裝訂，一定要按照順序裝訂，提交設(shè)計(jì)
8
畢業(yè)答辯
2011年4月30日—2011年5月
準(zhǔn)備畢業(yè)答辯，整理答辯資料，參加答辯
5 進(jìn)度安排
6 預(yù)期結(jié)果
1、達(dá)到預(yù)想的設(shè)計(jì)成果，對(duì)精播機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理完全了解。
2、排種器采用氣吸式圓盤和刮種器配合使用，達(dá)到播種精確。開溝器適應(yīng)各種環(huán)境。
3、整體外型結(jié)構(gòu)緊湊，體積小速度快，達(dá)到操作方便大效果。
4、爭(zhēng)取做到節(jié)能，采用小型拖拉機(jī)進(jìn)行大面積作業(yè)。
5、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆卸方便，有利于精播機(jī)的保養(yǎng)和維修。
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指導(dǎo)教師意見：
指導(dǎo)教師簽名：
年 月 日
教研室意見：
審查結(jié)果： 同 意□ 不 同 意□
教研室主任簽名：
年 月 日
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）文獻(xiàn)綜述
系 別： 工程技術(shù)系
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
姓 名：
學(xué) 號(hào)：
2011 年 02 月 16 日
1 精密播種機(jī)的發(fā)展前景
1.1 單粒精密播種機(jī)迅速發(fā)展
在國(guó)外，中耕作物如甜菜、玉米、棉花和某些蔬菜、豆類的播種都已大量采用精密播種，主要采用機(jī)械式和氣吸式兩種精密播種機(jī)。由于氣吸式播種機(jī)對(duì)種子尺寸要求不嚴(yán)，不需精選分級(jí)，容易達(dá)到單粒精播，而且通用性較好，又能適合較高速播種，因此使用氣吸式播種機(jī)越來越多。
為了達(dá)到單粒精播，提高株距均勻性，大多采用可精調(diào)的刮種器，將多余的種子清除掉；為了降低投種高度，減小種子下拋速度與前進(jìn)速度之間的相對(duì)速差，而設(shè)置導(dǎo)種輪或?qū)ХN管。
但是，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)結(jié)果表明，一般作業(yè)速度在4～8 km／h時(shí)，其株距合格率達(dá)80％以上；而作業(yè)速度提高到11～12 km／h時(shí)，株距合格率下降到60％以下?？梢姼咚倬懿シN機(jī)還有待進(jìn)一步發(fā)展、完善。
1.2 播種機(jī)的通用性和適應(yīng)性不斷提高
大多數(shù)精密播種機(jī)都可以播多種作物，通過更換不同孔徑的排種盤(輪)或排種滾筒，使排種器能適應(yīng)多種作物種子的播種要求。改變型孔大小或增加成穴機(jī)構(gòu)，使之能達(dá)到穴播的要求；改變排種器工作轉(zhuǎn)速以達(dá)到不同株距的要求。所有這些均提高了播種機(jī)的通用性。
為了適應(yīng)不同地區(qū)、不同土壤、不同整地條件的要求，大多數(shù)播種機(jī)上配有多種類型的開溝器(雙圓盤式、滑刀式等)和鎮(zhèn)壓輪(橡膠輪、鋼板沖壓輪、鑄鐵輪、寬輪、窄輪等)，供選用。同一型號(hào)的精密播種機(jī)又成系列，有多種行距和行數(shù)的變型。如美國(guó)CYCLO氣壓式播種機(jī)有牽引式和懸掛式，有4、6、8、12、16行等共16種機(jī)型，可為多種功率的拖拉機(jī)配套。
1.3 精密播種機(jī)向高速寬幅發(fā)展
為了在最適宦的農(nóng)業(yè)技術(shù)條件下、用最短的時(shí)間做到適時(shí)播種，以及隨著拖拉機(jī)功率不斷增大，為了充分利用其功率，因此要求提高播種機(jī)作業(yè)的生產(chǎn)率。
影響提高播種機(jī)組生產(chǎn)率的因素很多。除了提高機(jī)組的工作可靠性、減少故障、簡(jiǎn)化操作以減少輔助作業(yè)時(shí)間、提高純工作時(shí)間的利用率外，提高生產(chǎn)率的最主要途徑是增大播種機(jī)的工作幅寬和提高作業(yè)速度。增大播種機(jī)工作幅寬雖能直接有效地提高生產(chǎn)率，但加大工作幅寬使機(jī)體龐大，消耗金屬多，成本高。同時(shí)，龐大的機(jī)體將受到田塊大小、地頭轉(zhuǎn)彎以及道路運(yùn)輸?shù)南拗?，使用不方便。因此，?guó)外很重視提高作業(yè)速度的研究。
70年代，中耕作物播種機(jī)作業(yè)速度一般從4～6km／h提高到8～10km／h。如西德AermoatⅡ型氣力式播種機(jī)、法國(guó)Pneumasem氣吸式播種機(jī)和美國(guó)7000型指夾式播種機(jī)的作業(yè)速度為8～10 km／h，作業(yè)質(zhì)量仍能符合要求。
但是，播種機(jī)高速作業(yè)帶來一些問題，如排種性能下降，開溝深度變淺，種子在溝里彈跳、滾動(dòng)加劇，以及駕駛條件惡化等等。因此，目前作業(yè)速度不能太高。
中耕作物播種機(jī)的工作幅寬，一般單機(jī)都由3～4 m增大到5～6 m有的工作幅寬更大，如美國(guó)CYCLO氣壓式播種機(jī)系列中的16行播種機(jī)，其幅寬達(dá)11.68 m。加大幅寬使播種機(jī)結(jié)構(gòu)龐大笨重，使懸掛式播種機(jī)組縱向穩(wěn)定性變壞，還受到地塊大小、道路運(yùn)輸?shù)南拗啤?
1.4 廣泛采用聯(lián)合作業(yè)
播種同時(shí)進(jìn)行聯(lián)合作業(yè)的方式發(fā)展很快，形式也比較多，主要有兩種：一是在大多數(shù)中耕作物精密播種機(jī)上都配置排肥器、施肥開溝器以及施撒農(nóng)藥和除莠劑的裝置。如西德、法國(guó)和美國(guó)的幾種精密播種機(jī)都可以在播種同時(shí)施化肥、撒農(nóng)藥和除莠劑。二是播前整地和播種聯(lián)合作業(yè)，如旋耕播種機(jī)、犁播機(jī)以及有的在開溝器前方加波形圓盤或鋤鏟進(jìn)行滅茬播種或少耕法播種，以減少耕作次數(shù)，提高生產(chǎn)率，降低作業(yè)成本，還可以減少土壤風(fēng)蝕和起到保墑的作用。
1.5 新技術(shù)的應(yīng)用不斷普及
為了提高播種機(jī)作業(yè)性能和工作可靠性，簡(jiǎn)化操作、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、減少輔助作業(yè)時(shí)間、提高生產(chǎn)率，播種機(jī)上越來越多地采用新技術(shù)。如用液壓油缸來升降和調(diào)節(jié)開溝器、劃行器、折疊機(jī)架；采用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)或裝肥攪龍；采用信號(hào)裝置、電子監(jiān)視裝置或監(jiān)控裝置來及時(shí)報(bào)警故障的發(fā)生，顯示播量或自控凋節(jié)排種量大小；開溝器裝備一次潤(rùn)滑的滾動(dòng)軸承；行走輪采用無(wú)內(nèi)胎充氣輪；快速掛接裝置；寬幅播種機(jī)加裝橫向運(yùn)輸輪等。
在工藝材料方面，播種機(jī)上采用塑料或尼龍的零件更多了，如排種盤、排肥盤、軸套、輸種管等；采用鋁金壓鑄排種輪、排種器體殼，提高了零件精度，減輕了重量；播種機(jī)機(jī)架和各種桿件采用薄鋼板冷壓成異形斷面以代替扁鋼、角鋼和槽鋼，增加了剛度和強(qiáng)度，又減輕了重量。
2 國(guó)內(nèi)小麥精播的現(xiàn)狀
2.1 小麥精播技術(shù)
小麥傳統(tǒng)高產(chǎn)栽培技術(shù)采用大肥、大水、大播量,致使群體過大,光照不足,造成小麥植株易倒伏,穗粒小。隨著中耕作物精密播種技術(shù)的日趨完善,人們逐漸將精播技術(shù)用于傳統(tǒng)的條播作物,同時(shí)對(duì)小麥能否進(jìn)行精密播種從農(nóng)藝?yán)碚撋祥_始了研究。
小麥精播高產(chǎn)栽培技術(shù)的基本原則是處理好群體與個(gè)體的矛盾,一方面是減少基本苗,一方面是培育壯苗,采用綜合栽培技術(shù)措施,包括培肥地力,提高整地質(zhì)量,選用良種,實(shí)行機(jī)播,播后配套管理等措施,要求播種機(jī)下種均勻,深淺一致,等行距或大小行播種。
2.2 小麥精密播種的現(xiàn)狀
小麥田間精密播種技術(shù)雖已在我國(guó)許多省市推廣,但力度不夠,主要原因是與實(shí)現(xiàn)小麥精播高產(chǎn)栽培的相關(guān)因素不匹配,該精播技術(shù)是一個(gè)大的綜合系統(tǒng),要求苗床、墑情、種子發(fā)芽率及播后管理等措施相應(yīng)配套。其次是農(nóng)業(yè)機(jī)械跟不上,我國(guó)大部分省市在應(yīng)用小麥精播高產(chǎn)栽培技術(shù)時(shí),采用的播種機(jī)都是小麥半精播機(jī)具,作業(yè)效果達(dá)不到預(yù)期要求。排種器質(zhì)量的好壞對(duì)精密播種機(jī)的播種效果起著決定性的作用,目前我國(guó)對(duì)精密播種小麥的排種器的研究,無(wú)論是從排種機(jī)理還是從排種器結(jié)構(gòu)而言,研究的種類少、范圍小,投入生產(chǎn)使用的也較少。
2.3 精播機(jī)研究現(xiàn)狀
小麥精播高產(chǎn)栽培技術(shù)的推廣離不開小麥精密播種機(jī),人們首先利用中耕作物的精密播種機(jī)對(duì)小麥進(jìn)行田間播種,效果并不理想,而后開始改進(jìn)傳統(tǒng)的小麥播種機(jī),探索適于精播小麥的排種器的新原理與結(jié)構(gòu)。在我國(guó)應(yīng)用的氣式小麥精密播種機(jī)適用于小區(qū)育種,小區(qū)地塊小且分區(qū)多,播種的作物品種多,要求不混種,每行單粒播種,所以,該機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格高、播種時(shí)作業(yè)速度低。在我國(guó)使用的這種播種機(jī)主要是從國(guó)外引進(jìn),國(guó)內(nèi)也有一些仿制產(chǎn)品。該機(jī)之所以適合小麥精播是由其排種器的結(jié)構(gòu)所決定的,它采用雙吸盤式精密排種器,雙吸盤一個(gè)為螺旋槽盤,另一個(gè)為徑向槽盤,兩盤相交所形成的型孔在整個(gè)曲線運(yùn)動(dòng)過程中是變化的,這一特性可自動(dòng)清除吸孔上吸附的多余種子,保證了單粒或雙粒吸種,不需清種裝置,而且對(duì)于各種作物(不同形狀、不同大小、不同千粒重)的種子都能實(shí)現(xiàn)單、雙粒播種。1990年初,黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院耕作栽培研究所仿制成功了2XJB-4型小區(qū)精密播種機(jī),在小范圍內(nèi)進(jìn)行了生產(chǎn)與應(yīng)用,但沒有普及推廣。由于該氣吸式排種器在播種作業(yè)時(shí)效果好,比機(jī)械式排種器的精度高,而且通用性好,在小區(qū)上的應(yīng)用越來越廣泛。為提高其年有效利用率,西北農(nóng)業(yè)大學(xué)作了小區(qū)精密播種機(jī)用于大田作業(yè)的改進(jìn)研究,使該機(jī)可連續(xù)均勻供種,但作業(yè)速度低。人們用現(xiàn)有的小麥精播機(jī)進(jìn)行作業(yè)時(shí)發(fā)現(xiàn),它們的作業(yè)效果并不是很理想,主要原因是排種器的充、排種機(jī)理和結(jié)構(gòu)不適于小麥,從而,引起了人們對(duì)這方面研究的關(guān)注。
從70年代至今,依據(jù)小麥種子排隊(duì)落粒的原理研制過適用于小麥的水平環(huán)槽、雙輥式、傾斜輪孔式、凹型膠帶式精密排種器,這類排種器的共同特點(diǎn)是上有溝槽,小麥運(yùn)動(dòng)時(shí)在溝槽內(nèi)自動(dòng)排隊(duì),而后單粒落下。依據(jù)型孔的形狀類似于小麥的形狀,配以離心力、重力等進(jìn)行充種,研制了錐盤式、水平錐孔排種盤配錐型散種器式、滾筒式小麥精密排種器。82農(nóng) 業(yè) 機(jī) 械 學(xué) 報(bào)1 9 9 8年依據(jù)電磁振動(dòng)原理,廣西農(nóng)學(xué)院也在1979年前后研制過用于稻谷單粒點(diǎn)播的電磁振動(dòng)排種器,它具有小播量精播稻谷、麥種且不傷種子的優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是每行需用一套振動(dòng)設(shè)備,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,播量調(diào)整麻煩,不能做到隨作業(yè)速度而同步變化。依據(jù)內(nèi)充種原理,河北農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的內(nèi)充種式小麥精密排種器也開始在實(shí)際生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。上述各種原理研制而成的排種器,除了錐盤式和內(nèi)充種式小麥精密排種器推廣與應(yīng)用外,其他的僅限于理論上的研究與室內(nèi)實(shí)驗(yàn),并沒有在實(shí)際生產(chǎn)中得到推廣應(yīng)用。據(jù)資料知,1995年西北農(nóng)業(yè)大學(xué)對(duì)Wintersteiger公司的氣吸式小區(qū)精密播種機(jī)的雙吸盤排種器進(jìn)行了理論研究,簡(jiǎn)述了該排種器的構(gòu)造、工作原理,分析了主要工作部件的結(jié)構(gòu)及參數(shù),通過回歸分析,建立了極坐標(biāo)方程,對(duì)種子在排種器內(nèi)的受力及運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了分析,同時(shí)探討了影響排種器性能的幾個(gè)因素。
為擴(kuò)大小麥精播高產(chǎn)栽培技術(shù)的推廣,要求農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝相結(jié)合,先從農(nóng)藝的角度,給出小麥精密播種高產(chǎn)栽培技術(shù)在播種時(shí)的具體要求:如行距的變化范圍;在設(shè)計(jì)株距的前提下,實(shí)播株距是否精確一致,其與設(shè)計(jì)株距相差多大不影響精播產(chǎn)量。再根據(jù)農(nóng)學(xué)提出的要求,開發(fā)設(shè)計(jì)滿足農(nóng)藝要求的小麥精密排種器和播種機(jī)。
從國(guó)內(nèi)小麥精密播種機(jī)的工作狀況來看,現(xiàn)有的機(jī)械式排種器雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,但應(yīng)用于小麥精播時(shí),作業(yè)效果不理想,不能精確、單粒排種,作業(yè)速度普遍偏低,當(dāng)作業(yè)速度高時(shí),種子破碎率也隨之增加。氣吸式排種器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高。例如用小區(qū)雙吸盤排種器進(jìn)行精播時(shí),雖然作業(yè)效果好,排種精確且不傷種,但其播小麥時(shí)作業(yè)速度低,且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高,在大田應(yīng)用受限。從原理與結(jié)構(gòu)上開發(fā)設(shè)計(jì)新型小麥精密排種器和播種機(jī),尤其是氣吸式型,考慮實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)需要,在滿足精播要求的前提下降低成本,提高精播機(jī)作業(yè)速度,已迫在眉睫。
小麥精密播種的3個(gè)指標(biāo)中,粒距的均勻性與播種深度是影響小麥精密播種的兩個(gè)關(guān)鍵因素,而排種器的投種高度恰是影響粒距均勻性的重要因素,其原因之一是投種高度過高,小麥籽粒落入溝底時(shí),易發(fā)生彈跳,影響了粒距的均勻性與播種深度。原因之二是為了減少?gòu)椞陌l(fā)生,加裝排種管,種子在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)由于與管壁相碰撞,使得在輸送的過程中相鄰兩子粒間的距離發(fā)生變化,從而影響了子粒在溝底內(nèi)粒距分布的均勻性。所以,降低排種器的投種高度是小麥精密播種得以實(shí)現(xiàn)的一個(gè)關(guān)鍵因素。
我國(guó)現(xiàn)在的小麥精密播種機(jī)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是參考國(guó)外中耕作物的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)制定的,小麥?zhǔn)欠痔Y作物,精密播種前,有一個(gè)設(shè)計(jì)株距,我們認(rèn)為若是評(píng)價(jià)播種機(jī)自身性能的穩(wěn)定性時(shí),以播種后的平均株距作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是可以的;而評(píng)價(jià)播種機(jī)是否滿足設(shè)計(jì)株距的播種時(shí),應(yīng)以設(shè)計(jì)株距作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。83增刊梁素鈺等:我國(guó)小麥精密播種機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)4 小麥精密播種機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)從我國(guó)目前情況來看,機(jī)械式的小麥精播機(jī)占主導(dǎo)地位,氣吸式的只應(yīng)用在小區(qū)上。氣式的播種效果較好,不傷種子,對(duì)種子尺寸要求不嚴(yán)格,通用性好,田間作業(yè)速度較高,因此小麥精密播種機(jī)的發(fā)展應(yīng)以氣吸式為主,機(jī)械式為輔。通過提高田間作業(yè)速度和增大單機(jī)幅寬,提高小麥播種機(jī)組的生產(chǎn)率。小麥的精密播種技術(shù)與免耕和鋪膜相結(jié)合,發(fā)展耕整地播種聯(lián)合作業(yè)機(jī)具,可提高播種機(jī)的通用性和適應(yīng)性
3 國(guó)外精播機(jī)的研究現(xiàn)狀
麥類作物精密播種是一個(gè)世界性難題。上世紀(jì)60-70年代，蘇聯(lián)、英國(guó)、德國(guó)等歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家曾先后起步試驗(yàn)研究小麥等精密播種技術(shù)。蘇聯(lián):1960-1975年國(guó)家曾高懸重賞(1萬(wàn)盧布)解決小麥(黑麥等)精密播種問題。BHCXOM等單位曾列題解決小麥精密播種的技術(shù)問題，但三起三落。
英國(guó):1971-1974年進(jìn)行了小麥精播機(jī)試驗(yàn)，Stanhey公司設(shè)計(jì)制造了PSD--80小麥精播機(jī)，由于結(jié)構(gòu)笨重、通過性能差、種子破碎率大等一系列缺點(diǎn)，只生產(chǎn)了20臺(tái)精播機(jī)便停產(chǎn)了。80年代至今，英國(guó)再?zèng)]有新精播機(jī)出現(xiàn)。德國(guó)約與英國(guó)同時(shí)，制造了GS-23氣吸式小麥精播機(jī)試驗(yàn)精播機(jī)，沒有進(jìn)行批最生產(chǎn)。據(jù)蘇聯(lián)小麥精播機(jī)研究者述，1980年英國(guó)、德國(guó)的小麥精描農(nóng)藝實(shí)際上是窄行距(10.5cm)大播量(80kg / ha)的條播每株分集只有2個(gè)左右歐洲、蘇聯(lián)的農(nóng)學(xué)家至令仍堅(jiān)持采用7.5cm, 10.5cm,15cm的窄行距條播農(nóng)藝規(guī)范和25.8cm2的營(yíng)養(yǎng)面積，因而沒有可能實(shí)現(xiàn)真正的小麥精少量播種.
近幾年，國(guó)外在發(fā)展播種機(jī)時(shí)所遵循的原則是不斷更新工作原理，盡量完善其結(jié)構(gòu)，使其具備良好的工作性能，以提高播種質(zhì)量，并注重提高播種機(jī)具的通用性和適應(yīng)性，例如配備多種排種部件以適應(yīng)不同作物種子的要求;采用不同的開溝器和鎮(zhèn)壓輪以適應(yīng)不同的土坡條件，運(yùn)用變速裝置加大播里與施肥量的調(diào)節(jié)范圍:增加播種機(jī)的系列型號(hào)，以適應(yīng)與不同功率的拖拉機(jī)配套;通過提高作業(yè)速度或加大工作幅寬來提高工作效率，目前國(guó)外谷物播種機(jī)的最高工作速度已達(dá)到15km/h，個(gè)別機(jī)刑甚至達(dá)40km/h，己達(dá)到駕駛員所能忍受的極限速度.由于播種速度的提高不是無(wú)限制的，速度過高將導(dǎo)致播種質(zhì)量的惡化。目前西歐谷物播種機(jī)的工作幅寬一般在5～6m,而美國(guó)、加拿大、俄羅斯等幅員遼闊的國(guó)家，不少機(jī)型已達(dá)10m～15m。80年代，美國(guó)、澳大利亞、加拿大、法國(guó)等國(guó)家開始研制并廣泛使用氣力式精密播種機(jī)械，其中氣流一階分配式集排排種系統(tǒng)大量應(yīng)用在谷物條播機(jī)上，例如美國(guó)的sunflower、法國(guó)的Accord.、澳大利亞的Napier600, IohnS-hearer、加拿大的MorrisM620等大型集排條播機(jī)，工作幅寬可達(dá)8-15m。目前，美國(guó)的John Deere、加拿大的flex-iCoil, Masseyfergson谷物播種機(jī)已開始使用二階分配式集排系統(tǒng)，工作幅寬己達(dá)19.$2m，大大提高了播種作業(yè)的各行一致性和生產(chǎn)效率。機(jī)械式精密排種器播種小粒距作物在國(guó)外研究較少，近幾年也沒有相應(yīng)的文章發(fā)表(2O10目前國(guó)外的精密播種機(jī)已達(dá)到相當(dāng)完善的程度。在精密播種機(jī)上除了設(shè)有完善的整地、搜土、鎮(zhèn)壓及施肥、撒農(nóng)藥裝置外其排種裝置多采用新的工作原理，包括各種氣力式排種原理與機(jī)械式排種原理，以保證單粒精密播種。歐美國(guó)家地廣人稀的特點(diǎn)決定了對(duì)排種器的漏播、重播及種子破損問題在實(shí)際作業(yè)中要求相對(duì)寬松，日本島國(guó)人口眾多與國(guó)土面積狹小的矛盾又不適合播種中耕作物，同時(shí)，歐美及日本都是機(jī)械化程度較高的國(guó)家.因此，國(guó)內(nèi)外對(duì)精密排種器的研究方向各有特點(diǎn)。
4 課題創(chuàng)新點(diǎn)
4.1現(xiàn)有精播機(jī)特點(diǎn)和不足
小麥精量播種技術(shù)具有省種高產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，為推廣該項(xiàng)農(nóng)藝技術(shù)，必須研制高性能的小麥精播機(jī)。我國(guó)現(xiàn)有的小麥精播機(jī)大多數(shù)是機(jī)械式的，對(duì)種子的外形要求嚴(yán)格，而且有一定的種子破碎率，另外，由于小麥播種行距較小，機(jī)械式精播機(jī)的總體結(jié)構(gòu)配置復(fù)雜擁擠，整機(jī)笨重，所以機(jī)械式小麥精播機(jī)的整機(jī)性能還不是很好。氣力式精播機(jī)不傷種子、通用性好、作業(yè)速度較高，是今后精播機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，但現(xiàn)有的氣力式精播機(jī)多數(shù)為小區(qū)播種機(jī)，不適用大田播種。
針對(duì)我國(guó)小麥生產(chǎn)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)以及當(dāng)前農(nóng)村小四輪拖拉機(jī)擁有量大的現(xiàn)狀，進(jìn)行了小型氣吸式小麥精量播種機(jī)的研究，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的精播機(jī)大部分為六行小麥播種機(jī)，采用雙圓盤氣吸式精量排種器、箭鏟式開溝器、組合刮種器等部件；利用單體平行四連桿仿形機(jī)構(gòu)、前后播種單體交錯(cuò)排列；傳動(dòng)是鏈傳動(dòng)，整機(jī)同小四輪拖拉機(jī)采用后懸掛配套使用。
經(jīng)過初步調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該機(jī)的精量排種器排種性能良好，基本上能滿足小麥精量排種要求，解決了精播機(jī)的核心部件問題；整機(jī)設(shè)計(jì)中所采用的單體平行四連桿仿形機(jī)構(gòu)已在一些播種機(jī)上得到應(yīng)用，并已證明該機(jī)構(gòu)較整機(jī)仿形準(zhǔn)確、靈活，播種均勻一致，能更好地保證精量播種。此外，該機(jī)的一個(gè)最大特點(diǎn)就是排種器在整機(jī)中的相對(duì)位置較低，開溝器和排種器之間沒有輸種管，排種器排出的種子直接進(jìn)入開溝器，種子投種點(diǎn)低，有利于精確粒距的形成。
現(xiàn)有的精播機(jī)幾個(gè)不足之處：（1）由于傳動(dòng)鏈條位置太低，精播機(jī)在作業(yè)中存在著鏈條擁土的問題，致使播種機(jī)不能正常作業(yè)。（2）該精播機(jī)排種時(shí)種子的下落初速度不為零，造成種子在種溝內(nèi)的實(shí)際粒距有所偏差，不能很好地滿足設(shè)計(jì)粒距。（3）播種機(jī)的縱向尺寸過長(zhǎng)，不利于播種機(jī)提升。由于精播機(jī)的整機(jī)質(zhì)量太大造成整個(gè)播種機(jī)組作業(yè)時(shí)不靈便。除了以上3個(gè)突出問題以外，精播機(jī)還存有組合刮種器的刮種性能不是很好以及由于一些零部件的加工精度較低而影響了播種機(jī)的可靠性等問題。
4.2 本課題創(chuàng)新點(diǎn)
為了提高現(xiàn)有精播機(jī)播種性能，針對(duì)其所存在的不足之處，我做了以下幾個(gè)方面的改進(jìn)：
（1）提升排種器的位置。把原精播機(jī)中的四連桿后面的槽鋼換成兩個(gè)垂直的連桿并相應(yīng)地加大這兩個(gè)連桿的尺寸，將原來處于仿形四連桿機(jī)構(gòu)下面的排種器改裝到四連桿的后面，使得排種器與地輪間的動(dòng)力傳動(dòng)由水平改為傾斜向上，進(jìn)而改變?cè)瓉韨鲃?dòng)鏈條位置過低、鏈條擁土的弊端。此外，為了保持精播機(jī)原有的低投種點(diǎn)特點(diǎn)，開溝器也相應(yīng)地移置到排種器的下方，固定在地輪縱梁上，另外，在開溝器和排種器之間也沒有輸種管，只是在開溝器的頂部增設(shè)一個(gè)喇叭形接種口，以保證排種器排出的種子全部直接進(jìn)入開溝器。經(jīng)過這樣改進(jìn)，既解決了原精播機(jī)鏈條擁土的缺陷又保留了其低投種點(diǎn)的長(zhǎng)處。
（2）采用“前四后二”的整機(jī)布局方式。
“前四后二”的整機(jī)布局方式就是在六行的小麥精播機(jī)上，機(jī)架前橫梁安裝四個(gè)播種單體，其中中間的兩個(gè)播種單體間距為小麥單位播種行距，兩邊的兩個(gè)播種單體與它們相鄰的中間的播種單體間距為2倍的小麥單位播種行距；另外，在機(jī)架后橫梁安裝余下的兩個(gè)播種單體，這兩個(gè)播種單體的間距為3倍的小麥單位播種行距，并且，后橫梁上的這兩個(gè)播種單體與前橫梁上的播種單體交錯(cuò)安裝。
“前四后二”型播種單體布局方式，一方面在一定程度上解決了窄行距小麥精播機(jī)整體配置擁擠復(fù)雜的難題；另一方面，采用“前四后二”型機(jī)架精播機(jī)的重心比較靠近配套動(dòng)力，改善了小麥精播機(jī)組作業(yè)時(shí)的縱向穩(wěn)定性。
（3）利用排種器的臺(tái)架實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步優(yōu)化了精量排種器原有的設(shè)計(jì)參數(shù)，如排種器的直徑、轉(zhuǎn)速、型孔數(shù)、機(jī)組前進(jìn)速度以及風(fēng)機(jī)的工作參數(shù)，盡可能地減小了排種時(shí)種子的初速度，使粒距更加準(zhǔn)確、均勻。同時(shí)利用臺(tái)架實(shí)驗(yàn)確定了影響該排種器排種性能的主要參數(shù)及其選取范圍。
（4）提高了一些零部件的加工精度，特別是排種器的加工精度，使播種機(jī)的整體可靠性更高。①將原精播機(jī)的排種器的鑄鋁材料改為45#,鋼，提高排種器的強(qiáng)度，并采取防銹措施。②排種器軸與動(dòng)輪的聯(lián)結(jié)方式改原來的緊固螺釘聯(lián)結(jié)為平鍵聯(lián)結(jié)，以防滑絲或松動(dòng)。③提高加工精度，盡可能地減小排種器動(dòng)、定輪之間的間隙并保證其較高的同軸度，以減少傳動(dòng)過程中的干擾和漏氣。
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)外文資料翻譯
系 別： 工程技術(shù)系
專 業(yè)： 機(jī)械制造設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化
姓 名：
學(xué) 號(hào)：
2011 年 02 月 15 日
外文翻譯譯文
精密播種機(jī)的操作和故障排除
摘要：中國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，小麥種植面積大，因此使用機(jī)械化種植是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展必經(jīng)之路。小麥精播機(jī)的發(fā)展迅速，小麥對(duì)精播機(jī)的要求也越來越高，使用小麥精播機(jī)的使用量越來越大。因此怎么使用小麥精播機(jī)，怎樣避免故障，怎樣保養(yǎng)精播機(jī)等問題都需要使用者了解和重視。
關(guān)鍵詞：小麥精播機(jī)； 操作； 故障； 保養(yǎng)
1 播種機(jī)操作
1、操作員在使用播種機(jī)前,應(yīng)該對(duì)播種機(jī)的構(gòu)造、性能、裝配等有所了解。在此基礎(chǔ)上要對(duì)它進(jìn)行保養(yǎng)，清楚播種機(jī)上油污、贓物，經(jīng)過各種潤(rùn)滑點(diǎn)加注潤(rùn)滑油，，檢查并緊固各種連接部件，經(jīng)過試運(yùn)，各種機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)運(yùn)正常以后才能投入使用。
2、在確認(rèn)播種地塊、選用品種、行距、深度等，給種、肥箱裝好種子和肥料、并且檢查種子和肥料中是否含有雜物，以免賭賽或者損壞排種器。調(diào)整滑印器的長(zhǎng)度用以保證銜接行距。
3、作業(yè)前，應(yīng)該事先與操作員信號(hào)聯(lián)系，不要突然起步，以免發(fā)生危險(xiǎn)。添加種子應(yīng)該在地頭停車操作，不要等種子播種完了再加，要保證肥箱內(nèi)的種子和肥料至少占容量的1/4。注意，在更換種子時(shí)候，要清理種子箱、排種器等部位積存的種子，以防品種混雜。
4、開始作業(yè)時(shí)候，應(yīng)該將播種機(jī)緩慢落下，以免損壞開溝器和堵塞下種口。在播種作業(yè)時(shí)候不得倒退和急轉(zhuǎn)彎。地頭空行、轉(zhuǎn)彎和倒退時(shí)候，應(yīng)該將播種機(jī)升起來。作業(yè)時(shí)，不準(zhǔn)捅撥排種器和排肥盤。
5、作業(yè)過程中，一定要直線前行，勻速作業(yè)，特別是第一行，更要中意，最好插上標(biāo)志桿作為參考。盡量避免途中停車，以免播種量在停車、起步的路段不均勻。
6、要經(jīng)常檢查排種器的工作情況，輸種管、下種口是否賭賽；開溝器入土深度是否合適；覆土是否嚴(yán)密；傳動(dòng)機(jī)械是否正常等，發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)處理。
7、地塊轉(zhuǎn)移時(shí)候，必須將播種機(jī)提升到運(yùn)輸狀態(tài)，以保證開溝器和覆土器離開地面。嚴(yán)禁在播種機(jī)提升狀態(tài)下調(diào)整和排除故障或者添加肥料、種子等，只有在播種機(jī)落下后才能進(jìn)行。
8、播種有弄藥的種子或者播種同時(shí)施肥時(shí)候，播種機(jī)操作員必須戴好防護(hù)用品，作業(yè)后要清洗手和臉。
9、每次作業(yè)后都要進(jìn)行保養(yǎng)。將機(jī)身各處泥土處理干凈，特別注意一處傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、開溝器等部位的泥土和雜草；檢查各部位緊固情況，發(fā)現(xiàn)松動(dòng)部位應(yīng)該立即緊固；同時(shí)向各部位添加潤(rùn)滑劑。停車后，播種機(jī)應(yīng)該著地，不得懸掛停放。
2 精密播種機(jī)的環(huán)境要求
1、土壤基礎(chǔ)良好。精播機(jī)適合用于土、肥、水等條件較好的高產(chǎn)地塊，地塊地表平整，底肥要適量，地塊的土質(zhì)要稍微疏松，
2、種子品質(zhì)好并且請(qǐng)選分級(jí)。小麥精播機(jī)選用的種子必須是豐產(chǎn)性能好、單株生存率高的品種。播種前要用合適的長(zhǎng)孔篩子對(duì)種子進(jìn)行藥物處理，以免害蟲對(duì)種子進(jìn)行危害。務(wù)必選用飽滿，發(fā)芽率高的種粒。
3 播種機(jī)的調(diào)整
1、風(fēng)機(jī)的調(diào)整
確保風(fēng)機(jī)軸承和風(fēng)機(jī)皮帶狀態(tài)良好，保證風(fēng)機(jī)三角帶張緊度適合，過松會(huì)使皮帶打滑，造成風(fēng)力不足；過緊會(huì)造成軸承承負(fù)荷過重，導(dǎo)致皮帶以及軸承早期損壞。風(fēng)機(jī)傳動(dòng)是分級(jí)的，皮帶的張緊度應(yīng)該逐級(jí)進(jìn)行調(diào)整。檢查風(fēng)機(jī)和吸氣管是否漏氣。方法是：升起播種機(jī)，連接風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)行走輪，逐步金叉排種盤種子的吸附情況，吸附好的表示不漏氣；如果吸附不完全并且刮種器工作不正常，可以判斷為吸氣管漏氣。要及時(shí)維修。
2、刮種器的調(diào)整
各種形式的刮種器，其作用都是為清除吸孔上多余的種子，因此，使用中要根據(jù)不同類型的種子要求進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整方法：在確認(rèn)稀奇系統(tǒng)都正常的前提下升起播種機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)行走輪，觀察排種盤的吸種情況，如果種子被刮掉，則應(yīng)該松開刮種器的鎖緊螺母，改變刮種器與種子的相對(duì)位置，調(diào)整后使用每個(gè)吸氣孔只吸一粒種子，從而實(shí)現(xiàn)精密播種的效果。
3、傳動(dòng)軸的調(diào)整
對(duì)于通軸錐齒輪換向的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中間傳動(dòng)軸位于種肥箱的前面，是傳動(dòng)施肥和排種機(jī)構(gòu)的主要部件，如果調(diào)整不當(dāng)，會(huì)增加傳動(dòng)阻力或者損壞傳動(dòng)部件。調(diào)整時(shí)應(yīng)該先松開中間方軸各處支撐處的固定，使方軸呈現(xiàn)自由狀態(tài)從一側(cè)穿入，然后在方軸運(yùn)動(dòng)自如的前提下依次緊固，保證中間傳動(dòng)軸和機(jī)架平行。如果支撐位置不正確，可以采用加減墊片的方法進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整后的中間軸在支撐座的應(yīng)該轉(zhuǎn)動(dòng)自如。
4、開溝器深度調(diào)整
通過改變鎮(zhèn)壓輪和開溝器的相對(duì)位置來實(shí)現(xiàn)開溝器的播種深度調(diào)節(jié)。首先將播種機(jī)的機(jī)梁調(diào)平，將播種機(jī)落在調(diào)整平臺(tái)上，將各開溝器調(diào)整到同一條直線上，鎮(zhèn)壓輪高度應(yīng)該高于開溝器，鎮(zhèn)壓輪與開溝器底平面的高度差為要求的播種深度。在作業(yè)中要根據(jù)田間的之際情況進(jìn)行調(diào)整，從而保證播種的深度。
4 播種機(jī)故障排除
1、整體排種器不排種。原因：種子箱內(nèi)沒有種子；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不工作；驅(qū)動(dòng)輪滑不轉(zhuǎn)動(dòng)等。排除方法：添加種子；檢修、調(diào)整傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；排除驅(qū)動(dòng)輪滑因素。
2、單體排種器不排種。原因：作業(yè)速度變化大；刮種器嚴(yán)重磨損；外槽輪卡松動(dòng)，工作長(zhǎng)度變化。排除方法：保持作業(yè)速度；更換刮種器；調(diào)整外槽輪工作長(zhǎng)度，固定好外卡。
3、種子播種量不均。原因：作業(yè)速度不均勻，導(dǎo)致傳動(dòng)速度不均；播種裝置損壞；排種輪尺寸、形狀不合；刮種器離排種