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黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)
附 錄
Seeder history and introduction
he first century B.C., China has good, this is to promote the use of the world's earliest drill machine, today is still in the north of equal applications.
1636 in Greece first Taiwan machine made. In 1830, russians in livestock HuaLi more on LiBo machine made. 1860 years later, the countries such as Britain and started mass production work grain suitable drill. After the 20 th century have appeared traction and hanging drill machine, and the use of grain strength of the machine. 50 s development precision machine. China from the 1950 s to introduce grain suitable drill, cotton machine, etc. 60 s has developed into a suspension type grain machine, centrifugal machine, universal frame and gas suction style such as machine machine DuoZhong type, and grinding lines to the development of the device. In the 70 s, has formed the seeding machine general machine and grain joint seeder two series, and has developed precision machine.
Europe first Taiwan machine made in 1636 in Greece. In 1830, the russians in livestock HuaLi more on the sowing device LiBo machine made. Britain, the United States and other countries in 1860 years later started mass production work grain suitable drill. 20 centuries later period, there appeared the traction and hanging drill machine, and the use of grain strength of the machine. In 1958, Norway appear first Taiwan centrifugal machine, 50 s gradually developed all kinds of precision machine.
China in the 1950 s introduced from abroad grain suitable drill, cotton machine, the '60 s and has successfully developed suspension type grain machine, centrifugal machine, universal frame and gas suction style such as machine machine DuoZhong models, and has developed grinding lines of the device. In the 70 s, has formed the seeding machine general machine and grain joint seeder two series and production. For grain and intertillage crops, grasses, and all kinds of vegetables with suitable drill and XueBo machine are already widely used. At the same time, also has developed DuoZhong precision machine.
Corn is uniform, sowing machine depth is consistent, stable, cover earth good row spacing, save seeds, work efficiency higher characteristic. The correct use of machine should pay attention to the following points: master 10
1 in the maintenance of the field before operation to clean up the trash and sowing the device on the open ditch the winding grass, clay, ensure good condition, and the tractors and the transmission, the rotation of the machine parts, according to the requirements of the manual filling lubricating oil, especially every time before operation should pay attention to the transmission chain lubrication and a tight situation on the fastening bolts and sowing.
2 frame can't tilt seeder and tractors to hook up may not be tilt, work should make frame a state level before and after.
3 do well adjusted according to the instructions of the rules and regulations of the main requirements, the rate, open ditch is the spaced, open ditch crackdown on the depth of the wheel turns the soil suitable.
4 attention and good seed to join the seeds of seeds, where there is no box small, Bi, miscellaneous, to ensure the effectiveness of the seeds; Second seed box with kind of quantity of at least to add to that cover the box of entrance, in order to ensure the smooth.
5 test broadcasts to ensure the quality of the large area, seeded before sowing, must hold to test broadcasts 20 meters, observe the machine work. Please agricultural technology personnel, local farmers consultation, testing confirmed that meet local agricultural demands, and then carry on large area sown.
6 note of uniform linear driving NongJiShou choose the assignment walking routes, should guarantee and kind of and mechanical in and out of convenience, planting time to pay attention to more uniformly and in a straight line, line, not fast and slow or stop the leak, lest the replay, broadcast; To prevent the open ditch jams, the rise and fall of machine to are on the march, when turning back or operation should be filed seeder.
7 was the first out first broadcast to rolling out, out, was hard by deep too shallow.
8 often observed planting time constant observation of the device, open ditch device, the cover and transmission's work, such as the clogging, clay, winding grass, seed cover lax, shall be ruled out in time. Adjustment, repair, lubrication or cleaning the winding grass, etc, must be in after parking.
9 protect parts of the machine work, it is strictly prohibited to scale back or sharp turn and the ascension of the machine should slow or land, lest attaint parts.
10 note seed box when the seeds of the homework seed shall be not less than 1/5 of the seed case volume; Transportation or transfer in the plot, when the seed shall not be equipped with seeds, the more can pack other weight.
Corn seeder troubleshooting
1 the device not discharge. The main reason is the transmission gear meshing, or no shaft head the row gear square hole to wear, the adjustment, maintenance or replacement.
2 individual the device does not work. The reason is the individual the box seed the scaffolding or the device to be sundry congestion, mouth should clean up sundry; The shaft and individual the tank round of connection pin broken, should be replaced pins; Individual the box of plug-in boards should not open, pull open plug-in boards.
3 the device to the individual, but a groove no seed. The reason is the open ditch or lose jam (occurs in pipe by land wheel of the open ditch device on), should be clear, forming and take corresponding measures to prevent sundry fall into the open ditch.
4 the constantly, out of control. The reason is the separation of the poles clutch fall off or separation clearance sales is too small, and should be put on pins and to lock, or adjust the separation clearance.
5 the intermittent, seeded not divide evenly. The reason is transmission gears mesh clearance is too large, gear sliding, should be adjusted; The clutch spring bounce is too weak, gear to ski, should be adjusted or replace the spring.
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播種機(jī)歷史及簡(jiǎn)介
公元前1世紀(jì)，中國(guó)已推廣使用耬，這是世界上最早的條播機(jī)具，今仍在北方旱作區(qū)應(yīng)用。
1636年在希臘制成第一臺(tái)播種機(jī) 。1830 年俄國(guó)人在畜力多鏵犁上制成犁播機(jī)。 1860年后，英美等國(guó)開(kāi)始大量生產(chǎn)畜力谷物條播機(jī)。20世紀(jì)后相繼出現(xiàn)了牽引和懸掛式谷物條播機(jī)，以及運(yùn)用氣力排種的播種機(jī)。50年代發(fā)展精密播種機(jī)。中國(guó)從20世紀(jì)50年代引進(jìn)了谷物條播機(jī)、棉花播種機(jī)等。60年代先后研制成懸掛式谷物播種機(jī)、離心式播種機(jī)、通用機(jī)架播種機(jī)和氣吸式播種機(jī)等多種類(lèi)型，并研制成磨紋式排種器。到70年代，已形成播種中耕通用機(jī)和谷物聯(lián)合播種機(jī)兩個(gè)系列，同時(shí)研制成功了精密播種機(jī)。
歐洲第一臺(tái)播種機(jī)于1636年在希臘制成。1830年，俄國(guó)人在畜力多鏵犁上加裝播種裝置制成犁播機(jī)。英、美等國(guó)在1860年以后開(kāi)始大量生產(chǎn)畜力谷物條播機(jī)。20世紀(jì)以后相繼出現(xiàn)了牽引和懸掛式谷物條播機(jī)，以及運(yùn)用氣力排種的播種機(jī)。1958年挪威出現(xiàn)第一臺(tái)離心式播種機(jī)，50年代以后逐步發(fā)展各種精密播種機(jī)。
中國(guó)在20世紀(jì)50年代從國(guó)外引進(jìn)谷物條播機(jī)、棉花播種機(jī)等，60年代先后研制成功懸掛式谷物播種機(jī)、離心式播種機(jī)、通用機(jī)架播種機(jī)和氣吸式播種機(jī)等多種機(jī)型,并研制成功了磨紋式排種器。到70年代,已形成播種中耕通用機(jī)和谷物聯(lián)合播種機(jī)兩個(gè)系列并投入生產(chǎn)。供谷物、中耕作物、牧草、蔬菜用的各種條播機(jī)和穴播機(jī)都已得到推廣使用。與此同時(shí)，還研制成功了多種精密播種機(jī)。
大豆播種機(jī)的使用方法
大豆播種機(jī)具有播種均勻、深淺一致、行距穩(wěn)定、覆土良好、節(jié)省種子、工作效率高等特點(diǎn)。正確使用播種機(jī)應(yīng)注意掌握以下10要點(diǎn)：
1 進(jìn)田作業(yè)前的保養(yǎng) 要清理播種箱內(nèi)的雜物和開(kāi)溝器上的纏草、泥土，確保狀態(tài)良好，并對(duì)拖拉機(jī)及播種機(jī)的各傳動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)部位，按說(shuō)明書(shū)的要求加注潤(rùn)滑油，尤其是每次作業(yè)前要注意傳動(dòng)鏈條潤(rùn)滑和張緊情況以及播種機(jī)上螺栓的緊固情況。
2 機(jī)架不能傾斜 播種機(jī)與拖拉機(jī)掛接后，不得傾斜，工作時(shí)應(yīng)使機(jī)架前后呈水平狀態(tài)。
3 搞好各種調(diào)整 按使用說(shuō)明書(shū)的規(guī)定和農(nóng)藝要求，將播種量、開(kāi)溝器的行距、開(kāi)溝覆土鎮(zhèn)壓輪的深淺調(diào)整適當(dāng)。
4 注意加好種子 加入種子箱的種子，達(dá)到無(wú)小、秕、雜，以保證種子的有效性；其次種子箱的加種量至少要加到能蓋住排種盒入口，以保證排種流暢。
5 試播 為保證播種質(zhì)量，在進(jìn)行大面積播種前，一定要堅(jiān)持試播20米，觀察播種機(jī)的工作情況。請(qǐng)農(nóng)技人員、當(dāng)?shù)剞r(nóng)民等檢測(cè)會(huì)診，確認(rèn)符合當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)藝要求后，再進(jìn)行大面積播種。
6 注意勻速直線(xiàn)行駛 農(nóng)機(jī)手選擇作業(yè)行走路線(xiàn)，應(yīng)保證加種和機(jī)械進(jìn)出方便，播種時(shí)要注意勻速直線(xiàn)前行，不能忽快忽慢或中途停車(chē)，以免重播、漏播；為防止開(kāi)溝器堵塞，播種機(jī)的升降要在行進(jìn)中操作，倒退或轉(zhuǎn)彎時(shí)應(yīng)將播種機(jī)提起。
7 先播地頭 首先橫播地頭，以免將地頭軋硬，造成播深太淺。
8 經(jīng)常觀察 播種時(shí)經(jīng)常觀察排種器、開(kāi)溝器、覆蓋器以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作情況，如發(fā)生堵塞、粘土、纏草、種子覆蓋不嚴(yán)，及時(shí)予以排除。調(diào)整、修理、潤(rùn)滑或清理纏草等工作，必須在停車(chē)后進(jìn)行。
9 保護(hù)機(jī)件 播種機(jī)工作時(shí)，嚴(yán)禁倒退或急轉(zhuǎn)彎，播種機(jī)的提升或降落應(yīng)緩慢進(jìn)行，以免損壞機(jī)件。
10 注意種子箱 作業(yè)時(shí)種子箱內(nèi)的種子不得少于種子箱容積的1/5；運(yùn)輸或轉(zhuǎn)移地塊里時(shí)，種子箱內(nèi)不得裝有種子，更不能裝其他重物。
大豆播種機(jī)故障排除
1 排種器不排種。主要原因是傳動(dòng)齒輪沒(méi)有嚙合，或者排種軸頭排種齒輪方孔磨損，調(diào)整、維修或更換。
2 個(gè)別排種器不工作。原因是個(gè)別排種盒內(nèi)種子棚架或排種器口被雜物堵塞，應(yīng)清理雜物；排種軸與個(gè)別排種槽輪的連接銷(xiāo)折斷，應(yīng)更換銷(xiāo)子；個(gè)別排種盒插板未拉開(kāi)，應(yīng)拉開(kāi)插板。
3 排種器排種，但個(gè)別種溝內(nèi)沒(méi)有種子。原因是開(kāi)溝器或輸種管堵塞（多發(fā)生在靠地輪的開(kāi)溝器上），應(yīng)清理堵塞物，并采取相應(yīng)措施防止雜物落進(jìn)開(kāi)溝器。
4 排種不停，失去控制。原因是離合撐桿的分離銷(xiāo)脫落或分離間隙太小，應(yīng)重新裝上銷(xiāo)子并加以鎖定，或調(diào)整分離間隙。
5 排種時(shí)斷時(shí)續(xù)，播種不勻。原因是傳動(dòng)齒輪嚙合間隙過(guò)大，齒輪打滑，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整；離合器彈簧彈力太弱，齒輪要滑，應(yīng)調(diào)整或更換彈簧。
6
機(jī)電工程 學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專(zhuān)業(yè)
xxx 學(xué)生：
現(xiàn)把 2007-2008 學(xué)年，第 2 學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)安排下達(dá)給你，你本學(xué)期承擔(dān)的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)如下：
1、依據(jù)本任務(wù)書(shū)中設(shè)計(jì)題目、設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)要求及主要技術(shù)參數(shù)完成進(jìn)度計(jì)劃表。
2、按照進(jìn)度計(jì)劃表的要求按期完成畢業(yè)設(shè)計(jì)各項(xiàng)工作的實(shí)施。
3、完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的撰寫(xiě)和圖樣的繪制（或計(jì)算機(jī)程序的編寫(xiě)）。
4、完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的答辯。
請(qǐng)按相關(guān)要求完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。
教師簽字：
年 月 日
河北農(nóng)業(yè)大學(xué)
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)
學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院
教師姓名： 馬洪亮 魏淑艷
職 稱(chēng)： 副 教 授
2008 年 3 月 5 日
專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
設(shè)計(jì)
題目
內(nèi)充種氣吸玉米免耕播種機(jī)的設(shè)計(jì)——鎮(zhèn)壓部分的設(shè)計(jì)
題目
來(lái)源
C
設(shè)計(jì)內(nèi)容：（可另附紙）
內(nèi)充種氣吸玉米免耕播種機(jī)的設(shè)計(jì)要求，確定玉米播種鎮(zhèn)壓的設(shè)計(jì)方案，鎮(zhèn)壓論的設(shè)計(jì)計(jì)算、校核及裝配圖、零件圖。
設(shè)計(jì)要求及主要技術(shù)參數(shù):（可另附紙）
1、主要技術(shù)參數(shù)：
1、配套動(dòng)力20-30馬力的拖拉機(jī)，播種行數(shù)3行，行寬40cm。機(jī)組前進(jìn)速度不大于5km/h。
2、播種深度最大為10mm。
2、設(shè)計(jì)要求：
完成必要的設(shè)計(jì)計(jì)算，完成部件裝配圖和部分重要的零件圖設(shè)計(jì)和繪制，總圖量達(dá)到3.5張零號(hào)圖，撰寫(xiě)說(shuō)明書(shū)。
進(jìn)度安排：（可另附紙）
見(jiàn)進(jìn)度計(jì)劃表
專(zhuān)家意見(jiàn)：
專(zhuān)家簽字：
年 月 日
學(xué)院意見(jiàn):（是否同意立題）
院長(zhǎng)：
年 月 日
河北農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃表
學(xué)生姓名
xxx
專(zhuān)業(yè)班級(jí)
機(jī)制0403
學(xué)號(hào)
26
設(shè)計(jì)題目
內(nèi)充種氣吸玉米免耕播種機(jī)的設(shè)計(jì)——鎮(zhèn)壓部分的設(shè)計(jì)
起止日期
工 作 任 務(wù)
3月5日
至
3月23日
前期準(zhǔn)備工作，通過(guò)查閱資料及瀏覽相關(guān)方面網(wǎng)頁(yè)了解此方面信息
3月24日
至
3月31日
對(duì)設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪，熟悉其基本結(jié)構(gòu)并繪制零件草圖用計(jì)算機(jī)繪制零件圖
4月1日
至
4月15日
用計(jì)算機(jī)繪制零件圖。
4月16日
至
5月23日
對(duì)一些易損件進(jìn)行強(qiáng)度分析校核，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)。
4月24日
至
5月7日
對(duì)各零件進(jìn)行裝配
5月22
至
6月1日
撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，完成畢業(yè)論文并校核，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
指導(dǎo)教師簽字：
年 月 日
河北農(nóng)業(yè)大學(xué)
2008 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)階段檢查表
學(xué) 院
機(jī)電工程學(xué)院
專(zhuān) 業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué)生姓名
xxx
學(xué) 號(hào)
2006212010126
題 目
內(nèi)充種氣吸玉米免耕播種機(jī)的設(shè)計(jì)——鎮(zhèn)壓部分的設(shè)計(jì)
計(jì)劃完成時(shí)間
2008年6月1號(hào)
工
作
進(jìn)
展
情
況
(學(xué)生填寫(xiě))
截至第十周。對(duì)設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪，熟悉其基本結(jié)構(gòu)并繪制零件草圖用計(jì)算機(jī)繪制零件圖。
五月中旬零件的裝配。五月底開(kāi)始撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，六月初完成畢業(yè)論文并校正。
教 師 檢 查 情 況 及 意 見(jiàn)
指導(dǎo)教師簽字：
年 月 日
備 注
河北農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評(píng)閱書(shū)
學(xué)生姓名：xxx 學(xué) 號(hào)：26
專(zhuān)業(yè)班級(jí)：機(jī)制0403 所在學(xué)院：機(jī)電工程學(xué)院
設(shè)計(jì)題目：內(nèi)充種氣吸玉米免耕播種機(jī)的設(shè)計(jì)——鎮(zhèn)壓部分的設(shè)計(jì)
導(dǎo)師對(duì)設(shè)計(jì)的評(píng)語(yǔ)：（1、對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)理論、專(zhuān)業(yè)知識(shí)、獨(dú)立工作能力及學(xué)風(fēng)的評(píng)語(yǔ)；2、對(duì)設(shè)計(jì)的選題意義、引用資料；創(chuàng)新點(diǎn)及圖樣的規(guī)范性；設(shè)計(jì)質(zhì)量；設(shè)計(jì)的不足之處等進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明）
是否同意答辯：
指導(dǎo)教師（簽名）：
年 月 日
河北農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)家評(píng)閱書(shū)
學(xué)生姓名：xxx 學(xué) 號(hào)：2006212010126
專(zhuān)業(yè)班級(jí)：機(jī)制0403 所在學(xué)院：機(jī)電工程學(xué)院
設(shè)計(jì)題目：內(nèi)充種氣吸玉米免耕播種機(jī)的設(shè)計(jì)——鎮(zhèn)壓部分的設(shè)計(jì)
對(duì)設(shè)計(jì)的評(píng)語(yǔ)：（包括選題意義；引用資料；創(chuàng)新點(diǎn)及圖樣的規(guī)范性；設(shè)計(jì)質(zhì)量；設(shè)計(jì)的不足之處等進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明）
修改意見(jiàn)：
是否同意安排設(shè)計(jì)答辯：
評(píng)閱教師（簽名）：
年 月 日
河北農(nóng)業(yè)大學(xué)
畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯評(píng)分表
評(píng)分指標(biāo)
分
值
評(píng) 價(jià) 內(nèi) 容
得分
設(shè)計(jì)選題
10
選題有重要理論意義或?qū)嵱脙r(jià)值。立題依據(jù)充分。
文獻(xiàn)引用
8
閱讀、引用文獻(xiàn)資料較廣泛，較全面了解本領(lǐng)域?qū)W術(shù)動(dòng)態(tài)，綜合分析能力較強(qiáng)。
設(shè)計(jì)難度
及工作量
13
難度較大，工作量大。
設(shè)計(jì)成果
的創(chuàng)新性
13
有獨(dú)到見(jiàn)解，有較大的創(chuàng)新性成果。
理論基礎(chǔ)與科研能力
16
具有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)的專(zhuān)門(mén)知識(shí)，具有較強(qiáng)地獨(dú)立從事科研工作的能力，設(shè)計(jì)方法和技術(shù)體系能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容。
設(shè)計(jì)能力
20
1、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)條理清楚，層次分明，語(yǔ)句通順，語(yǔ)法正確；設(shè)計(jì)概況簡(jiǎn)明扼要，計(jì)算數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，表述正確。
2、圖樣符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，圖面整潔、線(xiàn)條清晰、字跡工整。
答辯報(bào)告
10
能簡(jiǎn)明扼要、重點(diǎn)突出地闡述設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，有新見(jiàn)解，結(jié)論明確；時(shí)間掌握恰當(dāng)。
回答問(wèn)題
10
思維敏捷，邏輯性強(qiáng)，準(zhǔn)確流利地回答各種問(wèn)題。
總 分
100
注：本表為答辯小組成員評(píng)分用表，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)參照《河北農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量評(píng)定參考標(biāo)準(zhǔn)》。
河北農(nóng)業(yè)大學(xué)
2008 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯記錄表
所在學(xué)院：機(jī)電工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)班級(jí)：機(jī)制0403 時(shí)間： 年 月 日
學(xué) 生 姓 名
xxx
學(xué) 號(hào)
2006212010126
指導(dǎo)教師姓名
馬洪亮 魏淑艷
職 稱(chēng)
副教授
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目：內(nèi)充種氣吸玉米免耕播種機(jī)的設(shè)計(jì)——鎮(zhèn)壓部分的設(shè)計(jì)
答 辯 小 組 成 員
姓 名
職 稱(chēng)
備 注
姓 名
職 稱(chēng)
備 注
答辯小組評(píng)語(yǔ)：
答辯小組組長(zhǎng)：（簽字）
年 月 日
答 辯 成 績(jī)：
注：本表與學(xué)生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）一同在學(xué)院存檔（必須用鋼筆書(shū)寫(xiě)）
河北農(nóng)業(yè)大學(xué)
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)
題 目：內(nèi)充種氣吸玉米免耕播種機(jī)的設(shè)計(jì)—鎮(zhèn)壓部分的設(shè)計(jì)
學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院
專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 機(jī) 制 0403
學(xué) 號(hào)： 2006212010126
學(xué)生姓名： xxx
指導(dǎo)教師姓名： 馬洪亮 魏淑艷
指導(dǎo)教師職稱(chēng)： 副 教 授
二OO八年 3 月 5 日
河北農(nóng)業(yè)大學(xué)
2008 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告記錄表
所在學(xué)院：機(jī)電工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)班級(jí)：機(jī)制0403 時(shí)間： 2007 年 3 月 23 日
學(xué) 生 姓 名
xxx
學(xué) 號(hào)
2006212010126
指導(dǎo)教師姓名
馬洪亮 魏淑艷
職 稱(chēng)
副教授
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目：內(nèi)充種氣吸玉米免耕播種機(jī)的設(shè)計(jì)——鎮(zhèn)壓部分的設(shè)計(jì)
審 核 小 組 成 員
姓 名
職 稱(chēng)
備 注
姓 名
職 稱(chēng)
備 注
開(kāi)題報(bào)告記錄：
審核小組評(píng)語(yǔ)：
審核小組組長(zhǎng)：（簽字）
年 月 日
學(xué)院意見(jiàn)：
院長(zhǎng)：
年 月 日
編號(hào)NO：
河北農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)題目 內(nèi)充種氣吸玉米免耕播種機(jī)的設(shè)計(jì)——鎮(zhèn)壓部分的設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 26 成績(jī)
學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 機(jī)制 0403班
指導(dǎo)教師姓名 馬洪亮
指導(dǎo)教師職稱(chēng) 副教授
材料目錄：
1、任務(wù)書(shū) （ 1 ）份
2、進(jìn)度計(jì)劃表 （ 1 ）份
3、文獻(xiàn)綜述 （ 1 ）份
4、翻譯文章及外文原文 （ 1 ）份
5、開(kāi)題報(bào)告記錄表 （ 1 ）份
6、階段檢查表 （ 1 ）份
7、指導(dǎo)教師評(píng)閱書(shū) （ 1 ）份
8、專(zhuān)家評(píng)閱書(shū) （ 1 ）份
9、答辯評(píng)分表 （ 1 ）份
10、答辯記錄表 （ 1 ）份
11、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （ 1 ）份
12、其它材料
分類(lèi)號(hào)： 單位代碼：10086
河北農(nóng)業(yè)大學(xué)
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)
題 目：內(nèi)充種氣吸玉米免耕播種機(jī)的設(shè)計(jì)—鎮(zhèn)壓部分的設(shè)計(jì)
學(xué) 院： 機(jī) 電 工 程 學(xué) 院
專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化0403班
學(xué) 號(hào)： 2006212010126
學(xué)生姓名： xxxx
指導(dǎo)教師： 馬洪亮
職 稱(chēng)： 副教授
二OO八 年 六 月 十 日
摘 要
針對(duì)一年兩熟地區(qū)夏玉米整稈覆蓋下免耕直播冬玉米易產(chǎn)生堵塞這一難題，提出了對(duì)行播種思路，研制了玉米對(duì)行免耕施肥播種機(jī)。根據(jù)玉米免耕播種的特定農(nóng)藝要求，闡述了氣吸式玉米免耕播種機(jī)的設(shè)計(jì)原則和思想，介紹了其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)參數(shù)，并對(duì)切茬開(kāi)溝器部件和鎮(zhèn)壓部分提出了合理的工作參數(shù)及設(shè)計(jì)。該機(jī)能在留茬地上一次完成破茬開(kāi)溝、施肥、播種以及覆土鎮(zhèn)壓等作業(yè)工序。作業(yè)時(shí)，土壤擾動(dòng)少，并可滿(mǎn)足高速精量播種質(zhì)量要求。；對(duì)播種機(jī)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)計(jì)了單圓盤(pán)和雙圓盤(pán)兩種播種鎮(zhèn)壓?jiǎn)误w，采用單體仿行，田間防堵性能試驗(yàn)表明雙圓盤(pán)播種單體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，防堵性能好，播深一致性好，有效解決了原樣機(jī)相鄰兩組種管之間的壅堵問(wèn)題。
樣機(jī)試制成功后進(jìn)行了整機(jī)播種性能試驗(yàn)，試驗(yàn)表明改進(jìn)后的機(jī)具在玉米整稈覆蓋下對(duì)行免耕播種玉米防堵效果顯著，種、肥播深變異系數(shù)較改進(jìn)前明顯變小，整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，為一年兩熟地區(qū)冬玉米免耕播種提供了技術(shù)支持。
關(guān)鍵詞： 保護(hù)性耕作； 一年兩熟；內(nèi)氣吸玉米免耕播種機(jī)；防堵；設(shè)計(jì)
目錄
第一章 緒論……………………………………………………………1
1.1 國(guó)內(nèi)外耕播種機(jī)的研究概況…………………………………………1
1.2 精密播種的發(fā)展趨勢(shì)…………………………………………………4
1.3 課題研究的意義與內(nèi)容………………………………………………5
1.4 課題研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線(xiàn)……………………………………………6
第二章 內(nèi)氣吸玉米免耕播種機(jī)單體的設(shè)計(jì)…………………………8
2.1 開(kāi)溝器性能分析及設(shè)計(jì)……………………………………………………8
2.2 播種單體整體結(jié)構(gòu)分析……………………………………………………12
2.3 鎮(zhèn)壓機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)………………………………………………………13
參考文獻(xiàn)………………………………………………………………17
河北農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第一章 緒論
第一章 緒論
1.1 國(guó)內(nèi)外播種機(jī)的研究概況
1．1．1 保護(hù)性耕作技術(shù)的基本概念
保護(hù)性耕作是相對(duì)傳統(tǒng)耕翻、裸露休閑的一種新型耕作技術(shù)，它的前身叫“免耕法”，隨著研究的深入和推廣的擴(kuò)大，發(fā)現(xiàn)免耕只能適應(yīng)部分土壤和自然條件，1980年以后逐步改為保護(hù)性耕作法[1]。國(guó)外定義為：“用大量秸稈殘茬覆蓋地表，將耕作減少到只要能保證種子發(fā)芽即可，主要用農(nóng)藥來(lái)控制雜草和病蟲(chóng)害的耕作技術(shù)”。我國(guó)學(xué)者在多年科學(xué)研究的基礎(chǔ)上，把保護(hù)性耕作定義為“以水土保持為中心，保持適量的地表覆蓋物，盡量少翻動(dòng)土層，而又能保證作物正常生長(zhǎng)的耕作方法” [3]。2002年農(nóng)業(yè)部為了使廣大農(nóng)民容易理解，按照保護(hù)性耕作的內(nèi)涵和目標(biāo)，將其定義為“對(duì)農(nóng)田實(shí)行免耕、少耕，并用作物秸稈覆蓋地表，以減少風(fēng)蝕、水蝕，提高土壤肥力和抗旱能力的先進(jìn)農(nóng)業(yè)耕作技術(shù)” [1] 。
保護(hù)性耕作的基本技術(shù)包括四項(xiàng)內(nèi)容：一是免耕播種施肥。與傳統(tǒng)耕作不同，保護(hù)性耕作的種子和肥料要播到有秸稈覆蓋的土壤里，有些還是免耕地，所以需要特殊的免耕施肥播種機(jī)；二是秸稈殘茬管理。收獲后秸稈和殘茬留在地表做覆蓋物，是減少水土流失、抑制揚(yáng)沙的關(guān)鍵；三是雜草及病蟲(chóng)害防治。能否成功的控制雜草和病蟲(chóng)害是保護(hù)性耕作能否成功的關(guān)鍵；四是深松與表土作業(yè)。深松即疏松深層土壤，基本上不破壞土壤結(jié)構(gòu)和地面植被，打破硬底層，可提高天然降雨入滲率，增加土壤含水量 [1] [4]。
美國(guó)、加拿大、澳大利亞等旱地農(nóng)業(yè)大國(guó)相繼開(kāi)展了保護(hù)性耕作的研究，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期試驗(yàn)證明保護(hù)性耕作有以下優(yōu)點(diǎn)：①減少地表徑流，減輕土壤風(fēng)蝕、水蝕，改善環(huán)境，增加水分入滲[5] [6]；②增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤結(jié)構(gòu)[7]；③提高水、土、光等資源的利用率[8]；④作物根系發(fā)達(dá)，干物質(zhì)積累多，產(chǎn)量提高[9]；⑤生產(chǎn)成本下降，收入增加，經(jīng)濟(jì)效益改善[10]。根據(jù)中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位在山西10余年的系統(tǒng)試驗(yàn)，保護(hù)性耕作與傳統(tǒng)翻耕相比較，具有顯著的效益：①社會(huì)效益。減少?gòu)搅?0％、水蝕80％、減少風(fēng)蝕60％。抑制沙塵暴。不燒秸稈、減少大氣污染。②生態(tài)效益。休閑期土壤貯水量增加14％～17％，水分利用率提高15％～19％；提高土壤肥力，土壤有機(jī)質(zhì)年提高0.03％～0.05％，速效氮和速效鉀提高。③經(jīng)濟(jì)效益。提高玉米、玉米產(chǎn)量13％～17％；減少作業(yè)工序，降低作業(yè)成本10％～20％；增加農(nóng)民收入20％～30％ [1] 。
1．1．2 國(guó)內(nèi)外播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀[11]
我國(guó)的播種機(jī)以傳統(tǒng)的谷物條播機(jī)為主，與小型拖拉機(jī)配套的播種機(jī)及畜力播種機(jī)目前仍占主導(dǎo)地位。全國(guó)有500家左右的企業(yè)生產(chǎn)播種機(jī)，其中只有10家生產(chǎn)與大中型拖拉機(jī)配套的播種機(jī)，與小拖配套的播種機(jī)和畜力播種機(jī)的產(chǎn)量已占到全國(guó)播種機(jī)產(chǎn)量的90%以上。近幾年，我國(guó)的聯(lián)合作業(yè)播種機(jī)發(fā)展也較快，其機(jī)具主要有播種一拖肥聯(lián)合作業(yè)機(jī)、耕作—播種聯(lián)合作業(yè)機(jī)、松土—施肥—覆膜—穴播聯(lián)合作業(yè)機(jī)和施水—播種聯(lián)合作業(yè)機(jī)等，目前又發(fā)展了鋪膜播種聯(lián)合作業(yè)機(jī)。另外，精少量播種機(jī)具推廣勢(shì)頭強(qiáng)勁，玉米精少量播種機(jī)和中耕作物精密播種機(jī)推廣應(yīng)用迅速。
目前國(guó)外精密播種機(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、覆土、鎮(zhèn)壓及施肥、灑農(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。另外，液壓技術(shù)及電子技術(shù)也在播種機(jī)上得以應(yīng)用。20世紀(jì)80年代，美國(guó)、澳大利亞、加拿大、法國(guó)等西方國(guó)家開(kāi)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。
1．1．3 氣吸式播種機(jī)的特點(diǎn)[12]
粘玉米粒小，普通槽輪播種機(jī)的下?？拙惋@得大，一個(gè)輪孔里有時(shí)就容納兩粒，播下去，了后期不好間苗，又浪費(fèi)種子資源增加了費(fèi)用；甜玉米粒雖大，但薄得很，不耐機(jī)械磨損，不適宜用普通播種機(jī)播種。以上兩種玉米播種時(shí)需催芽的，催芽后的種子是無(wú)法用槽輪播種機(jī)播種的，只能改用機(jī)械播種為半機(jī)械播種或手工播種。氣吸式播種機(jī)就能解決了這些問(wèn)題。這種播種機(jī)是目前國(guó)產(chǎn)的可用于播種甜、粘玉米等小粒作物的最理想機(jī)械，是被實(shí)踐證明了的。其好處是：
1、快，保證作業(yè)進(jìn)度，一次播兩壟，一天可播5公頃。
2、省，省種子。單粒下粒，粒粒之間距離自行設(shè)定，每粒之間可3寸、4寸，也可
6寸等近十多種距離體現(xiàn)形式。
3、勻，株距設(shè)定是人為的，要多遠(yuǎn)有多遠(yuǎn)，均勻一致。
4、安，播種質(zhì)量高，利于出苗，十分安全；催過(guò)芽的種子到保護(hù)，新生根不受破
壞，沒(méi)有傷口，安全有效。
5、廉，價(jià)格低。每次播兩壟的，每臺(tái)造價(jià)3800－4000元多，四壟的、六壟的，
而且壟距可調(diào)?。???
1．1．4 國(guó)內(nèi)免耕播種機(jī)的現(xiàn)狀
我國(guó)地塊比較小，免耕播種機(jī)一般都設(shè)計(jì)為懸掛式的，且不能設(shè)計(jì)得太重，否則國(guó)內(nèi)目
前拖拉機(jī)的液壓機(jī)構(gòu)將舉不起來(lái)播種機(jī)；但是免耕地表有殘茬覆蓋，土壤容重一般較高，故要求播種機(jī)單體又必須有一定的重量才能達(dá)到入土開(kāi)溝的目的。同時(shí)，在我國(guó)拖拉機(jī)功率有限，播行不能太多，否則由于播種機(jī)工作阻力太大拖拉機(jī)將拉不動(dòng)。由于以上制約因素，國(guó)外的免耕播種機(jī)從結(jié)構(gòu)和工作性能等方面均不能在我國(guó)目前條件下使用，這就要求我們?cè)谖覈?guó)現(xiàn)有的條件下，選擇或設(shè)計(jì)合適的免耕播種機(jī)。[13]
我國(guó)免耕播種機(jī)的研究起步比較晚，20世紀(jì)90年代以前，我國(guó)科研工作者對(duì)免耕播種機(jī)的研究主要集中在玉米免耕播種機(jī)的土壤工作部件研究。如原北京農(nóng)業(yè)大學(xué)施森寶等人（1990年）設(shè)計(jì)的2BQM-6和它的改進(jìn)型2BQM-6D（圖1-7），大連農(nóng)牧機(jī)械制造廠(chǎng)生產(chǎn)的2BQM-6A型免耕播種機(jī)（圖1-8）是目前較為成熟的一種[14]。該機(jī)主要是采用了鑿形刀式破茬松土裝置，其工作原理為推力分茬[15]，鑿形刀因其入土性能好，工作時(shí)不需增加配重，因此整機(jī)重量小，可采用懸掛式。石家莊農(nóng)機(jī)廠(chǎng)生產(chǎn)的2BFY－3型，山西省新絳機(jī)械廠(chǎng)生產(chǎn)的2BGM－3等。
圖1-7 2BQM-6D型免耕精量播種機(jī)
圖1-8 2BQM-6A型玉米免耕播種機(jī)
20世紀(jì)90年代以后，為設(shè)計(jì)出適合我國(guó)國(guó)情、結(jié)構(gòu)合理的優(yōu)良免耕播種機(jī)，以中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)保護(hù)性耕作研究中心為代表，在玉米、玉米免耕播種機(jī)方面研究較多。
我國(guó)玉米免耕播種機(jī)在產(chǎn)業(yè)規(guī)模上、品種上、質(zhì)量上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足推廣保護(hù)性耕作技術(shù)的生產(chǎn)實(shí)際需要，另外不同地區(qū)、不同條件下實(shí)施免耕播種作業(yè)對(duì)機(jī)具的要求也相差很大，所有的免耕播種機(jī)都有其適宜作業(yè)的條件，因而結(jié)合不同地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際條件及要求開(kāi)發(fā)研制適宜的免耕播種機(jī)，才能滿(mǎn)足在不同地區(qū)推廣保護(hù)性耕作技術(shù)的需要。
1．1．5 國(guó)內(nèi)播種機(jī)存在的問(wèn)題
?。?）效率低。①工作速度低。目前國(guó)外谷物播種機(jī)的工作速度已達(dá)到15km/h，個(gè)別機(jī)型甚至達(dá)到20 km/h，由于受整地質(zhì)量、土壤各方面條件的限制，工作速度大多采用8~12 km/h。目前我國(guó)的谷物播種機(jī)的速度大約為4~7 km/h，常在5~6 km/h范圍內(nèi)使用。②播種機(jī)工作幅寬小。目前西歐谷物播種機(jī)的工作幅寬一般為5~6m，而美國(guó)、加拿大、前蘇聯(lián)等國(guó)家，不少機(jī)型可達(dá)10~15m，現(xiàn)在我國(guó)生產(chǎn)和使用的谷物播種機(jī)工作幅寬較大的達(dá)到3.6m。③排種器的排種效率低。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的排種器都是“一器一行”，即一個(gè)排種器播一行種子。
（2）外槽輪排種器工作效果不理想。目前國(guó)內(nèi)谷物播種機(jī)大多是以外槽輪式排種器為核心工作的部件，型號(hào)雖然很多，但由于外槽輪排種器的結(jié)構(gòu)所限，排種脈動(dòng)性和種子溝內(nèi)分布不均勻性，是半精密播種難以實(shí)現(xiàn)的主要因素。為了克服傳統(tǒng)的外槽輪排種器的缺點(diǎn)，采用新的排種器，其種類(lèi)很多，有水平圓盤(pán)式排種器、離心式排種器、擺桿式排種器、錐盤(pán)式排種器、氣力式排種器和氣壓式精密排種器等。
1．1．6 播種機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)
（1）發(fā)展聯(lián)合作業(yè)的直接播種。播種聯(lián)合作業(yè)是指在播種的同時(shí)，完成耕整地、施肥、噴灑液等作業(yè)，其優(yōu)點(diǎn)是一次可以完成多項(xiàng)作業(yè)，作業(yè)效率高，保證及時(shí)播種，提高產(chǎn)量，可以充分利用配套動(dòng)力，節(jié)省能源，降低作業(yè)成本，與傳統(tǒng)播種方法相比，聯(lián)合播種的勞動(dòng)消耗的作業(yè)費(fèi)用約降低30%。同時(shí)，可以減少機(jī)組進(jìn)地次數(shù)，使土壤免受機(jī)具的過(guò)度壓實(shí)。直接播種是指將作物種子直接播在留茬地里，用于直接播種的機(jī)具稱(chēng)為免耕法或少耕法播種機(jī)。直接播種機(jī)與一般播種機(jī)相比，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要是在開(kāi)溝裝置上，通常在播種機(jī)組前面加裝一個(gè)種床式開(kāi)溝器，用以切斷地表的殘茬和硬稈或耕出窄帶作為種床，然后再由裝在后面的種溝開(kāi)溝器在其上開(kāi)出種溝。
?。?）進(jìn)一步推廣精密播種。目前在歐美國(guó)家，播種已基本實(shí)現(xiàn)了精密化。我國(guó)自20世紀(jì)70年代初開(kāi)始研究精密播種，目前全國(guó)精播的面積還很少，迄今精密播種的作物基本局限于中耕作物。谷物精播的難度較大，至今國(guó)內(nèi)尚無(wú)成熟的機(jī)型。氣力式播種機(jī)由于對(duì)種子尺寸要求不嚴(yán)，不需精選分級(jí)，傷種少，易達(dá)到單粒點(diǎn)播，通用性較好，同時(shí)它也具備高速作業(yè)的性能，滿(mǎn)足了對(duì)大功率拖拉機(jī)的配套和寬幅作業(yè)的要求，作業(yè)速度可達(dá)10~12 km/h，工作幅寬也可加大到8~12m以上。因此，氣力式播種機(jī)應(yīng)用越來(lái)越廣泛?？梢哉f(shuō)，氣力式精密播種機(jī)是21世紀(jì)播種機(jī)械的發(fā)展方向。
（3）廣泛采用新原理新技術(shù)。目前國(guó)外正在發(fā)展一些新的播種技術(shù)，如日本提出適合蔬菜的靜電播種，英國(guó)提出適合于蔬菜的液體播種、適合于牧草的超音速播種，還有目前廣泛應(yīng)用的種子帶播種等。例如液壓等新技術(shù)在國(guó)外播種機(jī)的應(yīng)用也日益廣泛。美國(guó)塞科爾5000型氣壓式播種機(jī)用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)；東德A—697型精密播種機(jī)裝有供驅(qū)動(dòng)排種錐體的液壓馬達(dá)，當(dāng)?shù)剌喕瑒?dòng)時(shí)，液壓馬達(dá)啟動(dòng)，以保證排種錐體的轉(zhuǎn)速與機(jī)器前進(jìn)速度相協(xié)調(diào)，現(xiàn)時(shí)也用以操作開(kāi)溝器的升降，在大寬幅的播種機(jī)上還用液壓折疊機(jī)架，以便安全運(yùn)輸。[11]
1．2 精密播種的發(fā)展趨勢(shì)[16]
1．2．1 精密播種的發(fā)展現(xiàn)狀
近年來(lái)，精密播種已成為播種作業(yè)中一個(gè)最具研究潛力的熱門(mén)話(huà)題。精密播種是提高糧食單產(chǎn)的一項(xiàng)現(xiàn)代化綜合性技術(shù)措施，涉及到育種、種子加工、精密播種機(jī)具、土壤精細(xì)耕作、植保、施肥和灌溉等一系列技術(shù)。精密播種技術(shù)的實(shí)施,可節(jié)省大量?jī)?yōu)良種子，可節(jié)省田間間苗、定苗用工，種子分布合理，減少肥料和光能損失，可增加作物產(chǎn)量，經(jīng)濟(jì)效益顯著，已成為國(guó)家“九五”計(jì)劃和2010年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要內(nèi)容之一。隨著育種、種子加工處理技術(shù)、農(nóng)藥、除草劑和水利灌溉技術(shù)的不斷發(fā)展與完善,使種子的發(fā)芽率和保苗率有了一定的保證，從而使精密播種技術(shù)有了更可靠的保證,所以,精密播種機(jī)已成為現(xiàn)代播種技術(shù)的主要特征和主要發(fā)展方向[5]。精密播種機(jī)是決定播種精度的關(guān)鍵性設(shè)備，精密排種器是精密播種機(jī)的核心部件，它的作用是將種箱或儲(chǔ)種室內(nèi)的種子分成單粒并定時(shí)排出。精密排種器按排種原理可分為機(jī)械式和氣力式兩大類(lèi)[6]，機(jī)械式精密排種器的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，成本低，但對(duì)種子尺寸要求嚴(yán)格，排種機(jī)構(gòu)在充種和刮種時(shí)容易傷種，且單粒排種效果差，受排種器性能的限制，不適于高速作業(yè)，作業(yè)速度一般不超過(guò)6km.h-1。而氣力式精密排種器，能克服上述機(jī)械式播種裝置的缺點(diǎn)，而且對(duì)種子尺寸要求不嚴(yán)，不需要精選分級(jí)，傷種少，易實(shí)現(xiàn)單粒點(diǎn)播，作業(yè)速度提高潛力大，作業(yè)速度可達(dá)10km.h-1以上，但結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，成本較高，如何提高精密排種器工作性能一直是國(guó)內(nèi)外科研攻關(guān)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。近年來(lái)國(guó)內(nèi)氣力式精密播種機(jī)發(fā)展迅速，但其播種質(zhì)量及工作速度一直是制約氣力式精密播種機(jī)械發(fā)展的障礙。因此，為了實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效率的精密播種，必須認(rèn)真研究氣力式排種器的工作機(jī)理并正確選擇排種器形式。目前大豆、玉米等中耕作物播種多采用機(jī)械式精密播種，易傷種、工作效率低，部分采用氣力式精密播種機(jī)的工作效率也不高，多在6km.h-1左右。因此，研究性能優(yōu)良、價(jià)格合理、操作方便的氣力式排種器在我國(guó)有著廣闊的發(fā)展前景。
1．2．2 目前精密播種技術(shù)中需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題
(1) 農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝相結(jié)合。為了真正實(shí)現(xiàn)精密播種的經(jīng)濟(jì)效益, 要求農(nóng)機(jī)必須和農(nóng)藝相結(jié)合。根據(jù)農(nóng)藝要求, 設(shè)計(jì)的播種機(jī)要保證作物的播種量、種子在田間分布均勻合理, 保證行距株距符合要求, 種子播在濕土層中且用濕土覆蓋, 播深一致, 種子損傷率低, 施肥時(shí)要求肥料施于種子的下方或側(cè)下方。
(2) 提高精密播種機(jī)的作業(yè)速度。當(dāng)前, 精密播種機(jī)的作業(yè)速度普遍偏低, 最佳作業(yè)速度大都不超過(guò)8km?h, 如中國(guó)農(nóng)機(jī)院等單位聯(lián)合設(shè)計(jì)的2BJ—6 型氣吹式播種機(jī)、黑龍江省友誼農(nóng)場(chǎng)研制的2BJQ —12 型氣吹式播種機(jī)、黑龍江省農(nóng)機(jī)所研制的勺輪式播種機(jī), 均為5～ 7km? h。提高精密播種機(jī)的作業(yè)速度, 可以使精密播種具有高效、節(jié)能、提高單機(jī)利用率、保證不誤農(nóng)時(shí)的作用。從原理與結(jié)構(gòu)上開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)新型精密排種器和播種機(jī), 考慮實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)需要, 在滿(mǎn)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。
(3) 降低排種器的投種高度。精密播種技術(shù)的3 個(gè)指標(biāo)中, 粒距的均勻性與播種深度是影響精密播種的兩個(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(guò)高, 種子落入溝底時(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, 使在輸送的過(guò)程中相鄰兩子粒間的距離發(fā)生變化, 從而影響了種子在溝底內(nèi)粒距分布的均勻性。所以, 降低排種器的投種高度是精密播種得以實(shí)現(xiàn)的一個(gè)關(guān)鍵因素。[17]
1.3 課題的目的和意義
免耕播種的意義重大，并且在我國(guó)得到一定的推廣一，但是播種機(jī)仍存在不成熟的地方，不適應(yīng)生產(chǎn)需要。國(guó)外免耕播種機(jī)雖比較成熟，卻與我國(guó)的實(shí)際情況不適應(yīng)，具體表現(xiàn)為:
①價(jià)格昂貴，與我國(guó)的生產(chǎn)水平不適應(yīng);②工作幅寬較寬，與我國(guó)地塊小，以家庭為基礎(chǔ)的
小規(guī)模農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，地形復(fù)雜等情況不適應(yīng);③一般體型大，質(zhì)量大，多采用牽引式，需要大功率拖拉機(jī)配套，與我國(guó)以小中功率拖拉機(jī)為主不相適應(yīng);④大都不能種肥分施，只能種肥混施，與我國(guó)施肥量大不適應(yīng)。目前國(guó)外的圓盤(pán)開(kāi)溝器在玉米和玉米免耕播種機(jī)上均能采用，有很好的通過(guò)性，但它需要較大的正壓力才能保證入土。若配重太大，播種機(jī)則不能被懸掛起來(lái)，從而播種機(jī)必須設(shè)計(jì)成牽引式的，這勢(shì)必增加機(jī)具的復(fù)雜性，增加成本。許多圓盤(pán)開(kāi)溝器外側(cè)有一輪子，如圖l一12所示JohnDeere免耕播種機(jī)上的開(kāi)溝器。該輪不僅對(duì)圓盤(pán)開(kāi)溝器起限深作用，而且起著圓盤(pán)的刮 土作用，因此其作用非常重要。該輪與圓盤(pán)安裝相對(duì)位置雖然可調(diào)的(根據(jù)播深要求調(diào)整)，由于地表秸稈分布不均勻時(shí)，當(dāng)遇到秸稈厚度大時(shí)，種子就會(huì)播在秸稈上。因此在我國(guó)高產(chǎn)量、秸稈量大的地區(qū)，無(wú)法使用。由上面分析可知，無(wú)論整機(jī)還是國(guó)外使用較好的圓盤(pán)開(kāi)溝器都難以在我國(guó)使用，因此要借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)研制中國(guó)實(shí)用的免耕播種機(jī)。
分析我國(guó)現(xiàn)有的播種機(jī)的使用情況，結(jié)合我國(guó)地塊小、以小功率拖拉機(jī)為主及我國(guó)的經(jīng)濟(jì)狀況等現(xiàn)狀，可知懸掛式小型整體仿形免耕播種對(duì)我國(guó)
比較實(shí)用。①懸掛式的播種機(jī)在作業(yè)時(shí)，無(wú)播種機(jī)回轉(zhuǎn)半徑，容易播種到地邊，充分土地資源，提高畝產(chǎn)量，這對(duì)解決我國(guó)人多地少，土地資源缺乏等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題有著重大意義;②大型機(jī)器雖勞均生產(chǎn)率高，但機(jī)器單位功率生產(chǎn)率并不一定高，相反，當(dāng)?shù)貕K小時(shí)，由于大型機(jī)器轉(zhuǎn)彎半徑大，直行距離(工作形成)短，機(jī)器生產(chǎn)率降低。同時(shí)，當(dāng)?shù)乇聿黄蕉容^大時(shí)，特別是北方高原丘陵地帶，地表起伏較大，使用大型播種機(jī)播種，若是單體仿形式的，機(jī)具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高，若是整體仿形式的，則種子的播深較難保持一致。但當(dāng)機(jī)型較小，其幅寬較窄，則同時(shí)播種的區(qū)域橫行地表相對(duì)較平坦，簡(jiǎn)單的整體仿形也能達(dá)到不同行的播深一致;③與我國(guó)農(nóng)村以小功率拖拉機(jī)較多較適應(yīng)，可充分利用農(nóng)民現(xiàn)有資源，減少農(nóng)民開(kāi)支;④整體仿形結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。
綜合上述分析，為解決秸稈量大、大根茬等給播種帶來(lái)不便的實(shí)際問(wèn)題，滿(mǎn)足我國(guó)實(shí)際生產(chǎn)的需要，小型整體仿形免耕播種機(jī)的研制是十分必要的。
1.4 課題研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線(xiàn)
1.4.1 圓盤(pán)播種鎮(zhèn)壓?jiǎn)误w結(jié)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)
針對(duì)播種過(guò)程中發(fā)現(xiàn)在相鄰兩種管間易產(chǎn)生壅堵，采用圓盤(pán)播種鎮(zhèn)壓?jiǎn)误w，增強(qiáng)防堵性能。分析圓盤(pán)開(kāi)溝器播種原理，設(shè)計(jì)單圓盤(pán)播種機(jī)構(gòu)、雙圓盤(pán)播種機(jī)機(jī)構(gòu)。圓盤(pán)播種鎮(zhèn)壓?jiǎn)误w為單體仿形，包括圓盤(pán)開(kāi)溝器、限深鎮(zhèn)壓輪。由鎮(zhèn)壓輪控制圓盤(pán)開(kāi)溝器的播種深度，保證單體仿形。
1.4.2 其它關(guān)鍵部件及整機(jī)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)
根據(jù)玉米行距窄、玉米覆蓋量大等特點(diǎn)，對(duì)開(kāi)溝器鏟柄受力分析，合理設(shè)計(jì)開(kāi)溝器鏟柄；設(shè)計(jì)合理的仿形地輪，減少其打滑率，提高播種質(zhì)量；對(duì)整機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，機(jī)器作業(yè)故障率降低50%以上。其它裝置如機(jī)架、傳動(dòng)系統(tǒng)等等，這些大都己比較成熟，只需根據(jù)實(shí)際情況改變它們零部件的尺寸即可。
1.4.3 技術(shù)路線(xiàn)
查找關(guān)于免耕播種機(jī)的資料
對(duì)原機(jī)具進(jìn)行田間試驗(yàn)，提出問(wèn)題
文獻(xiàn)調(diào)研 理論分析
確定解決這些問(wèn)題的方案
確定最佳改進(jìn)的方案，設(shè)計(jì)出要改進(jìn)部分的圖紙
設(shè)計(jì)樣機(jī)并進(jìn)行加工
對(duì)改進(jìn)后的機(jī)具進(jìn)行實(shí)地試驗(yàn)
分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論
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河北農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章內(nèi)氣吸玉玉米免耕播播種機(jī)單體的設(shè)計(jì)
第二章 內(nèi)氣吸玉米免耕播種機(jī)單體的設(shè)計(jì)
2.1開(kāi)溝器性能分析及設(shè)計(jì)
免耕播種機(jī)在工作過(guò)程中，粉碎刀軸能將秸稈、雜草打碎，刀片的回轉(zhuǎn)半徑能將短翼尖角開(kāi)溝器鏟柄完全包住，因此鏟柄上不會(huì)纏繞秸稈，肥管和鏟柄焊接在一起，也不會(huì)掛秸稈，但要保證種肥分施，種肥管不能焊接在一起，前后要有一定的距離。在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)在相鄰兩組種管之間會(huì)發(fā)生壅堵，導(dǎo)致堵塞，因此需要對(duì)播種部分進(jìn)行改進(jìn)，這也是玉米對(duì)行免耕播種機(jī)改進(jìn)的關(guān)鍵部分。
目前在免耕播種機(jī)中最常用的開(kāi)溝器主要是圓盤(pán)式開(kāi)溝器和尖角型開(kāi)溝器。圓盤(pán)式開(kāi)溝器屬于鈍角開(kāi)溝器，包括單圓盤(pán)開(kāi)溝器、雙圓盤(pán)開(kāi)溝器和三圓盤(pán)開(kāi)溝器，目前雙圓盤(pán)開(kāi)溝器是美國(guó)、巴西、歐洲最為常用的一種開(kāi)溝器，被廣泛用于免耕播種機(jī)中。尖角開(kāi)溝器屬于銳角開(kāi)溝器，包括標(biāo)槍式、鴨腳式、矛尖式開(kāi)溝器等[18]，這些開(kāi)溝器在中國(guó)、澳大利亞被廣泛用于免耕播種機(jī)中。
從國(guó)內(nèi)使用情況來(lái)看，由于圓盤(pán)開(kāi)溝器入土困難，需要較大的配重，特別是在免耕播種地區(qū)，由于秸稈、根茬、雜草的存在，進(jìn)一步增加了圓盤(pán)開(kāi)溝器入土的難度。我國(guó)拖拉機(jī)動(dòng)力小，機(jī)具以懸掛式為主，現(xiàn)有拖拉機(jī)可懸掛重量一般不能滿(mǎn)足圓盤(pán)開(kāi)溝器入土要求，加上圓盤(pán)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此國(guó)內(nèi)在免耕播種中很少使用圓盤(pán)開(kāi)溝器。目前我國(guó)用于示范區(qū)主要使用的玉米免耕播種機(jī)開(kāi)溝器均為尖角開(kāi)溝器。尖角開(kāi)溝器屬于銳角開(kāi)溝器，其入土角為銳角，工作時(shí)土壤垂直反力的方向向下，其入土能力強(qiáng)。尖角鏟式開(kāi)溝器開(kāi)出的種溝是“U”形種溝，能夠?qū)崿F(xiàn)種肥分施。相比圓盤(pán)開(kāi)溝器，尖角鏟式開(kāi)溝器動(dòng)土量大，土壤擾動(dòng)性大，消耗的功耗大，工作效率低。
國(guó)外免耕播種機(jī)以大型牽引式為主，由于圓盤(pán)開(kāi)溝器防堵性好，破茬能力強(qiáng)，適應(yīng)性廣，所以國(guó)外免耕播種機(jī)采用圓盤(pán)開(kāi)溝器的較多。圓盤(pán)開(kāi)溝器屬于鈍角開(kāi)溝器，開(kāi)出“V”形種溝，采用種肥混施，播種深度比較均勻，土壤擾動(dòng)小，水分流失少。工作過(guò)程中圓盤(pán)為滾動(dòng)前進(jìn)，能有效切斷秸稈、雜草，防堵效果好，工作效率高。但圓盤(pán)開(kāi)溝器入土角為鈍角，入土阻力大，工作時(shí)的土壤垂直反力向上，這就要求作用在圓盤(pán)開(kāi)溝器上的重力足夠大，才能保證其入土。尤其是在免耕地，由于秸稈根茬雜草的存在，更增加圓盤(pán)開(kāi)溝器的入土困難性[28]。
目前從圓盤(pán)開(kāi)溝器工作情況來(lái)看，無(wú)論國(guó)外還是國(guó)內(nèi)的大都只能播種或只用來(lái)施肥，或種肥混施，一般不能實(shí)現(xiàn)種肥分施。綜合圓盤(pán)開(kāi)溝器與尖角開(kāi)溝器的優(yōu)缺點(diǎn)，玉米對(duì)行免耕播種機(jī)采用短翼尖角開(kāi)溝器破茬、開(kāi)溝同時(shí)施肥，在松散的土壤中開(kāi)溝播種，需要的正壓力小。
2.1.1 短翼型尖角開(kāi)溝器的設(shè)計(jì)
2.1.1.1開(kāi)溝鏟尖的選擇
免耕地表較傳統(tǒng)翻耕整地后的地表堅(jiān)實(shí)，且有大量的秸稈覆蓋，開(kāi)溝器入土困難，阻力大，要求開(kāi)溝器有良好的破茬入土性能。開(kāi)溝鏟是直接與土壤接觸發(fā)生作用的部件，它為施肥播種創(chuàng)造適宜的溝帶。其結(jié)構(gòu)不僅決定種肥溝的形狀，而且影響開(kāi)溝器的入土性能和整個(gè)播種機(jī)工作阻力。
分析了目前生產(chǎn)中使用的各種開(kāi)溝器，結(jié)合國(guó)際旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)先進(jìn)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)，在我國(guó)免耕播種機(jī)上選用了從澳大利亞引進(jìn)的尖角型開(kāi)溝器。共有寬翼型、窄翼型、平底型和短翼型四種類(lèi)型。通過(guò)對(duì)這四種尖角開(kāi)溝器的工作性能進(jìn)行了測(cè)試，分析了開(kāi)溝器的工作性能和對(duì)種行土壤物理特性的影響[19]，試驗(yàn)證明，除寬翼型開(kāi)溝器不適合免耕播種要求以外，其它三種均可基本滿(mǎn)足要求[20] [21]。
h1-壟高； h2-溝深； l-種行寬度； S1–松土面積（實(shí)線(xiàn)所圍面積）； S2–動(dòng)土面積（虛線(xiàn)所圍面積）
圖 2-1 種溝剖面示意圖
圖2-2 尖角式短翼型開(kāi)溝器結(jié)構(gòu)示意圖
對(duì)于免耕播種來(lái)講短翼型是最佳開(kāi)溝器。它不僅開(kāi)溝窄，入土深，動(dòng)土量小，回土好，而且所需牽引力、垂直壓力較小。從其整體結(jié)構(gòu)來(lái)看（見(jiàn)圖2-1，2-2 ），“前窄中寬后窄”＋“上窄中寬下窄”，這種形狀不僅易入土，而且起土方便、回土性能好、不易攪混土層。同時(shí)由于后窄，使它在鏟柄上固定時(shí)，減小固定部件與土壤的接觸面積，從而減小刮土、掛草。這些優(yōu)點(diǎn)在最近幾年的實(shí)踐中也已得到證實(shí)[21]。
綜合幾種尖角開(kāi)溝器的優(yōu)缺點(diǎn)，玉米對(duì)行免耕播種機(jī)采用短翼型尖角式開(kāi)溝器破茬開(kāi)溝。
圖2-3 鏟柄結(jié)構(gòu)示意圖
2.1.1.2鏟柄基本參數(shù)優(yōu)化
短翼型尖角開(kāi)溝器的鏟柄由厚度為25mm的45＃鋼板，調(diào)質(zhì)HRC35～40加工而成。結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2-3
① 鏟柄傾角β角 在工作過(guò)程中，鏟柄上面的秸稈隨傾角β的減小而越容易滑動(dòng)。但是，在k值不變的情況下，β越小，s值越大，從而使整機(jī)縱向尺寸增大，重心后移，影響播種機(jī)的懸掛性能。為了使秸稈在鏟尖與鏟柄有一合理過(guò)渡，免除秸稈在此連接處卡住，結(jié)合開(kāi)溝鏟入土角α（見(jiàn)圖2-2）為45o，將β角設(shè)計(jì)為45o。
② 相鄰固定孔間距z 在種子播深最佳值時(shí)，z越小越容易根據(jù)施肥量將種肥調(diào)節(jié)為最有利于作物生長(zhǎng)的距離，但太小在調(diào)整開(kāi)溝深度時(shí)容易將各開(kāi)溝器固定在不同深度的緊固孔上，導(dǎo)致各開(kāi)溝器入土深度不一致，這樣不僅影響各行播深的一致性，而且會(huì)使整機(jī)受力不平衡。開(kāi)溝深度雖不是播深，但它對(duì)播深有直接的影響，因此根據(jù)農(nóng)藝要求播深h等于或大于3cm（北方旱地玉米播深要求4cm）時(shí)，實(shí)際播深是h±1.5cm為合格[22]這一條件，將h上下偏差作為間距，即z＝1.5cm。
③ S與K的確定 粉碎刀軸上直刀的回轉(zhuǎn)半徑為260mm，短翼型尖角開(kāi)溝器m1＝103mm，s1＝73mm，k1＝73mm，粉碎刀軸工作過(guò)程中，刀尖離地50cm，鏟柄尖在粉碎刀軸的正下方。工作過(guò)程中刀片與鏟柄有100mm重疊，以打掉纏繞在鏟柄上的秸稈、雜草。因此S=160mm，K＝160mm。
④ 其它參數(shù) 鏟柄厚x=25mm，寬y=80mm，長(zhǎng)l=650mm。
其中：x－鏟柄的厚度，mm；
y－鏟柄的寬度，mm；
l－鏟柄的長(zhǎng)度，mm；
2.1.1.3鏟柄強(qiáng)度校核
不同的土壤、不同的秸稈覆蓋量導(dǎo)致免耕地地理環(huán)境差異大。分別?、佗谔?hào)兩地土壤做播種試驗(yàn)。①號(hào)土壤質(zhì)地為壤土；0～10cm土壤含水率為15.23%，土壤堅(jiān)實(shí)度平均為222.5×104Pa；②號(hào)播種土壤質(zhì)地為粘土，0～10cm土壤含水率為15.059%；土壤堅(jiān)實(shí)度平均為439.3×104 Pa。在這兩種不同土壤播種過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，在①號(hào)土壤試驗(yàn)時(shí)開(kāi)溝器鏟柄沒(méi)有發(fā)生變形，但在②號(hào)土壤試驗(yàn)時(shí)開(kāi)溝器鏟柄橫向、縱向均發(fā)現(xiàn)有微小變形，即已經(jīng)達(dá)到或者超過(guò)材料的許用切應(yīng)力。
圖 2-4鏟柄受力分析示意圖圖
圖2-5鏟柄截面示意圖
圖2-4為尖角開(kāi)溝器受力情況，在播種過(guò)程中，鏟尖受到平均阻力、平均垂直反力和側(cè)向力。理論上鏟尖受到兩側(cè)土壤的側(cè)向力相等，即鏟柄不會(huì)發(fā)生側(cè)向彎曲，但實(shí)際播種過(guò)程中，當(dāng)尖角開(kāi)溝器鏟尖碰到玉米根茬或者石塊，瞬間必然會(huì)導(dǎo)致鏟柄兩側(cè)受力不均，引起鏟柄彎曲。根據(jù)短翼型所受平均垂直反力與平均阻力之比14.18/182.97[27]，即 為13倍的 ，由于垂直反力相對(duì)牽引阻力很小。所以在進(jìn)行各項(xiàng)校核時(shí)可忽略不計(jì)，只需安全系數(shù)加大一些即可。
圖2-6鏟柄彎矩示意圖
如圖2-4，鏟柄的懸臂點(diǎn)為固接器的最下端，即O點(diǎn)。由鏟柄的受力圖畫(huà)出彎矩圖（圖2-6）。從鏟柄受力圖和彎矩圖可以看出，在前進(jìn)阻力和側(cè)向力的作用下，最大值在原點(diǎn)O處，即鏟柄的危險(xiǎn)點(diǎn)在固接器最下端。
對(duì)懸臂點(diǎn)O分析：
O點(diǎn)剪切應(yīng)力為：
（2-1）
O點(diǎn)的彎曲應(yīng)力為：
（2-2）
其中 －前進(jìn)平均阻力，N；
－鏟尖受到土壤的側(cè)向力，N；
－懸臂點(diǎn)到鏟尖的距離，mm；
、－抗彎截面系數(shù)；
（2-3）
（2-4）
其中 b－鏟柄橫截面的寬度，mm；
h－鏟柄橫截面的長(zhǎng)度，mm；
由上面分析可得，在鏟柄的前進(jìn)阻力和側(cè)向力一定的情況下，危險(xiǎn)點(diǎn)處的影響因素有：懸臂點(diǎn)O到鏟尖的距離L,鏟柄的橫截面的b和h。
改進(jìn)前鏟柄的參數(shù)為：材料Q235，L＝520mm，b＝16mm，h＝60mm，Q235的＝185～235MPa，
在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)鏟柄有微小變形，因此認(rèn)為鏟柄受到的力達(dá)到或者超過(guò)材料的許用應(yīng)力，
即，
（2-5）
（2-6）
取＝185MPa，將參數(shù)L＝520mm，b＝16mm，h＝60mm代入式（2-3）、（2-4）、（2-5）、（2-6）中，得
3415.28N
910N
由上式可知，鏟柄發(fā)生變形時(shí)受到的側(cè)向力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于前進(jìn)阻力，在工作過(guò)程中，當(dāng)鏟尖碰到玉米根茬時(shí)，瞬間受到的側(cè)向力為前進(jìn)阻力，即= ，因此鏟柄易發(fā)生側(cè)向彎曲。同時(shí)因在上面計(jì)算時(shí)，力及截面都采用近似值，為有足夠強(qiáng)度安全性，將算出的擴(kuò)大一倍，?。?對(duì)改進(jìn)后的鏟柄進(jìn)行校核。
改進(jìn)后鏟柄的參數(shù)為：材料45號(hào)鋼，L＝480mm，b＝25mm，h＝80mm，45號(hào)鋼的＝355MPa，調(diào)質(zhì)HRC35～40后，能增加到500～800Mpa。
將＝2＝6830.56N以及L、b、h的值代入式（2-2）得：
＝393.44Mpa <＝500～800Mpa
即當(dāng)鏟柄瞬間受到的側(cè)向力提高到原來(lái)前進(jìn)阻力的2倍，對(duì)鏟柄校核后，鏟柄的強(qiáng)度能夠滿(mǎn)足要求，在播種過(guò)程中，鏟柄碰到玉米根茬時(shí)，瞬間受到的側(cè)向力不會(huì)使鏟柄發(fā)生彎曲，因而就鏟柄本身結(jié)構(gòu)來(lái)講，能夠保證較高的可靠性。
2.2 播種單體整體結(jié)構(gòu)
玉米對(duì)行免耕播種機(jī)采用短翼尖角開(kāi)溝器破茬開(kāi)溝并施肥，單圓盤(pán)開(kāi)溝器在肥溝上開(kāi)溝播種，實(shí)行種肥同溝垂直分施。為保證播種機(jī)的平衡，播種單圓盤(pán)為左右對(duì)稱(chēng)排列。單體結(jié)構(gòu)如圖2-2。整個(gè)播種單體由肥管、短翼尖角開(kāi)溝器、固接器 、彈簧 單圓盤(pán)開(kāi)溝器、鎮(zhèn)壓輪 、播深調(diào)節(jié)裝置 、排種裝置等組成。
單圓盤(pán)在肥溝上開(kāi)溝播種，土壤比較松軟，開(kāi)溝阻力小，同時(shí)需要的下壓力也小。短翼尖角開(kāi)溝器開(kāi)溝時(shí)將少量的土翻在肥溝的兩側(cè)，播種單圓盤(pán)在前進(jìn)過(guò)程中與前進(jìn)方向有一定的夾角，開(kāi)出“V”形溝進(jìn)行播種的同時(shí)將肥溝一側(cè)的土切回溝內(nèi)；而鎮(zhèn)壓輪與地面有一定的傾角，鎮(zhèn)壓時(shí)可以擠壓肥溝另一側(cè)的土。鎮(zhèn)壓原理如圖2-7，鎮(zhèn)壓輪有覆土、鎮(zhèn)壓、限深等作用。
1 肥管 2 短翼尖角開(kāi)溝器 3 前固接器 4 后固接器 5彈簧 6單圓盤(pán)開(kāi)溝
器 7鎮(zhèn)壓輪 8播深調(diào)節(jié)裝置 9排種裝置
圖2-7 單圓盤(pán)播種單體結(jié)構(gòu)示意圖
1 鎮(zhèn)壓輪 2 單圓盤(pán)
圖 2-8播種鎮(zhèn)壓?jiǎn)误w的原理示意圖
短翼尖角開(kāi)溝器開(kāi)出的肥溝深約8～10cm，保證肥的覆土深度在7～9cm。單圓盤(pán)開(kāi)溝器開(kāi)出深約4～6cm、寬約3～4cm的“V”形溝，保證種子的覆土深度在4～5cm。如圖2-8所示，種肥間距h1為4～5cm，避免燒苗現(xiàn)象。
2.3 鎮(zhèn)壓裝置的總體設(shè)計(jì)
2.3.1 鎮(zhèn)壓裝置分析
播種同時(shí)鎮(zhèn)壓可減少土壤中的空隙，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，起著“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(zhǎng);春播鎮(zhèn)壓還可適當(dāng)提高地溫[23]。特別是免(少)耕法開(kāi)的溝窄，土層的顆粒較大，不能保證土壤與種子的貼合及其所需緊度。因此播種鎮(zhèn)壓是非常有必要的。
鎮(zhèn)壓輪是免耕播種機(jī)的一個(gè)重要部件，合適的鎮(zhèn)壓，可減少土壤中的大空隙，減少水分蒸發(fā)，使土壤保墑，加強(qiáng)土壤毛細(xì)管作用，起到“調(diào)水”和“保墑”的作用。普通玉米對(duì)行免耕播種機(jī)在工作過(guò)程中由于短翼尖角開(kāi)溝器的回土效果一般，可能在肥溝內(nèi)會(huì)出現(xiàn)大的土塊，單圓盤(pán)播種后，種溝一側(cè)的土也需要擠壓到種溝，將種子覆蓋、壓實(shí)。
2.3.2 設(shè)計(jì)要求
①轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，不奎土;
②仿形性好，鎮(zhèn)壓力可調(diào);
③粘土少，鎮(zhèn)壓后地表不產(chǎn)生鱗狀裂紋。
2.3.3 總體設(shè)計(jì)
總體結(jié)構(gòu)包括固定機(jī)構(gòu)、連接機(jī)構(gòu)、鎮(zhèn)壓輪和壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)四部分(如圖2一25)。這種結(jié)構(gòu)不僅壓力充足、可調(diào)，而且整體重量較輕，壓力調(diào)節(jié)只需改變機(jī)構(gòu)上部的開(kāi)口銷(xiāo)限位即可，無(wú)需另加限位裝置。
2.3.4 鎮(zhèn)壓輪設(shè)計(jì)
①形式確定
鎮(zhèn)壓輪的形式較多，經(jīng)對(duì)比研究后，決定采用零壓輪胎式鎮(zhèn)壓輪(如圖2一26)。其優(yōu)點(diǎn):
(l)具有凸面鎮(zhèn)壓輪鎮(zhèn)壓特點(diǎn)，即對(duì)種子上方土壤的壓密作用強(qiáng)，使種子與土壤密接，適用于干旱地區(qū)及單子葉作物;
(2)材料為橡膠的，從而鎮(zhèn)壓輪不易粘土;
(3)結(jié)構(gòu)類(lèi)似沒(méi)內(nèi)胎的輪胎，橡膠胎氣室與大氣相通，在滾動(dòng)過(guò)程中變形與復(fù)原交替作用，使?jié)裢岭y以粘結(jié)在輪胎表面上。即使有小部分土壤粘上，由于振動(dòng)及濕土與膠圈的附著力小，也很容易將粘土脫落。
因此，這種形式的鎮(zhèn)壓輪鎮(zhèn)壓質(zhì)量好，壓后地表產(chǎn)生鱗狀裂紋較少，是最佳設(shè)計(jì)形式。
②直徑確定
鎮(zhèn)壓輪正常轉(zhuǎn)動(dòng)的條件:
R≥ωr∕Q·f (m)
式中:
f —土壤對(duì)鎮(zhèn)壓輪的摩擦系數(shù);
ωr —軸套中的摩擦力矩(N.m);
R — 鎮(zhèn)壓輪半徑(m);
Q —鎮(zhèn)壓輪重力及其附加載荷(N)。
本設(shè)計(jì)采用了滾動(dòng)軸承，件較小，所以算出的值較小，但實(shí)際工作條件較惡劣，有較大土壤顆粒，為了使它有較大翻越性，增大土壤的壓碎率，減少土壤的移動(dòng)，使播種后種行較平整，覆土一致，將鎮(zhèn)壓輪直徑設(shè)計(jì)為367mm。為將土壤有效擠壓到種溝，將種子覆蓋、壓實(shí)，鎮(zhèn)壓輪必須與前進(jìn)方向有一定的夾角，同時(shí)與垂直方向有一定的傾角。設(shè)置初始夾角為14°，傾角為15°，可以根據(jù)不同的土壤進(jìn)行調(diào)節(jié)。
2.3.5 壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)要求:
①鎮(zhèn)壓力調(diào)節(jié)合理，滿(mǎn)足需要;
②轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，無(wú)卡死現(xiàn)象。
根據(jù)理論分析彈簧的彈簧剛度k，越小，鎮(zhèn)壓力越容易達(dá)到最佳值，彈簧壓力F的力臂d2與地面支撐力N的力臂試d1之比為1/4(圖2一25)(當(dāng)然此比例可以增大，但結(jié)果不僅使整個(gè)結(jié)構(gòu)龐大，而且剛度不是太好。)，即只有小部分彈簧力產(chǎn)生壓力，因此壓力彈簧需要有大的彈簧剛度Kp。
由彈簧剛度公式:
Kp= Gd/8 C3n
G—彈簧材料的切變模量
d—彈簧絲直徑;
C—彈簧指數(shù);
n—彈簧的有效工作圈數(shù)。
由上式可知，其中c對(duì)Kp，影響最大。由于整體尺寸有限，以及為了使變形時(shí)彈簧有一好的導(dǎo)向，根據(jù)彈簧桿直徑確定彈簧內(nèi)徑20mm(彈簧桿直徑為17mm)，選用Φ4mm的碳素彈簧鋼絲，即c=24/4=6所以，Kp可達(dá)(其中G=79000MPa，n設(shè)計(jì)為20圈。)9.I N/mm，以及適當(dāng)調(diào)節(jié)預(yù)緊力，可滿(mǎn)足播種鎮(zhèn)壓的需要(壓強(qiáng)要求為3一8 N/cm2，壓緊后的土壤容重一般為0.8一1.2g/cm3[24])。
該結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性如同連接機(jī)構(gòu)一樣重要。其卡死與連接機(jī)構(gòu)卡死一樣均導(dǎo)致地輪不能上升或下降，從而不能得到合理鎮(zhèn)壓力。因此，將固定機(jī)構(gòu)上面的鎮(zhèn)壓輪彈簧座，由一般的焊接得到改為由圓棒車(chē)削得到(見(jiàn)圖2一27)，使它具有較好的同軸度，表面光滑，從而保證有好的轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性。
中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文 參考文獻(xiàn)
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