馬鈴薯播種機(jī)的設(shè)計(jì)論文

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1、. . . . 畢 業(yè) 論 文（設(shè)計(jì)）題 目：馬鈴薯播種機(jī)設(shè)計(jì) 28 / 33目 錄摘要IAbstractII1 緒論11.1 設(shè)計(jì)的目的和意義11.2 馬鈴薯播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀11.2.1國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀21.2.2 國(guó)發(fā)展現(xiàn)狀21.3 設(shè)計(jì)任務(wù)32總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)42.1 結(jié)構(gòu)方案論證42.2 總體方案的確定63主要零部件參數(shù)理論分析與計(jì)算83.1 傳動(dòng)裝置參數(shù)確定83.1.1 地輪83.1.3 鏈輪設(shè)計(jì)103.1.4 地輪軸133.1.5 軸向定位緊固零部件133.2 土壤工作零部件參數(shù)確定143.2.1 起壟單向犁143.2.2 施肥開(kāi)溝器153.2.3 播種開(kāi)溝器153.2.4 刮平器153.

2、2.5 鎮(zhèn)壓輪163.3 除草劑噴灑裝置163.4 肥箱總成163.4.1 肥箱容積163.4.2 排肥裝置173.4.3 肥箱尺寸173.4.4 固定安裝零部件173.5 種箱總成173.5.1 種箱容積173.5.2 種箱外形尺寸183.5.3 安裝緊固零件183.6 鋪膜裝置183.7 膜上覆土裝置183.8 機(jī)架194機(jī)器工作參數(shù)理論分析與計(jì)算204.1 配套動(dòng)力204.2 播種機(jī)行進(jìn)速度214.3 生產(chǎn)率215 整機(jī)裝配與調(diào)整226 結(jié)論與建議24致25參考文獻(xiàn)26附錄28馬鈴薯播種機(jī)設(shè)計(jì)摘要我國(guó)馬鈴薯傳統(tǒng)的種植方法是切塊種植,這給機(jī)械化帶來(lái)一定困難。近年來(lái),雖然有了初步定型的種植機(jī)

3、,但性能指標(biāo)并不理想,主要存在重播和漏播嚴(yán)重、株距不均等問(wèn)題。根據(jù)我國(guó)馬鈴薯的種植農(nóng)藝要求，設(shè)計(jì)了一種馬鈴薯播種。該機(jī)是集起壟、施肥、播種、鎮(zhèn)壓、噴藥、覆膜以與膜上覆土為一體的聯(lián)合作業(yè)馬鈴薯播種機(jī)，大大減輕馬鈴薯播種的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了作業(yè)效率。通過(guò)結(jié)構(gòu)方案的詳細(xì)論證，使得整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，實(shí)現(xiàn)多功能作業(yè)一體化。通過(guò)對(duì)整機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和機(jī)器工作參數(shù)理論分析與計(jì)算、使得結(jié)構(gòu)進(jìn)一步合理。對(duì)主要工作部件進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算，進(jìn)一步優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)。關(guān)鍵詞：馬鈴薯播種機(jī)；多功能；覆膜Design of Potato PlantingMachineAbstractPotato plants traditional

4、way is to cut tuber; it will be difficult to bring to mechanization in China. In recentyears, although the initial stereotypes of plantmachines, performance is not satisfactory, mainly the existence of leakagewebcast rep lay and the serious problem of unequal spacing in the rows.According to the req

5、uirements of the potato planting agronomic traits, a new kind of potato planting has been designed. The machine can do a lot of jobs such as ridging, fertilization, planting, suppression, coating and film casing. It greatly reduces the labor intensity of potato planting and improves the efficiency.

6、Through the detailed structure scheme, it makes the structure more compact and realize multi-function operations integration. Based on the structural parameters and the machine working parameter calculation and theoretical analysis, it makesthe structure further reasonable. We calculate the main com

7、ponents of work detailed design, making the structure parameters more optimize.Keywords：The potatoplanting machine ； multi-function; coating1 緒論1.1 設(shè)計(jì)的目的和意義馬鈴薯是糧食、蔬菜、飼料與工業(yè)原料兼用的重要農(nóng)作物，是我國(guó)包括大豆在的第五大糧食作物。2008 年種植面積6 995.1 萬(wàn)畝，總產(chǎn)量達(dá)1 415.6 萬(wàn)噸，均位列世界第一，占世界的近1/41。馬鈴薯用途已滲透到我國(guó)工農(nóng)業(yè)的多方面，市場(chǎng)需求旺，增值潛力大，是最具多功能的作物。提高馬鈴薯綜

8、合生產(chǎn)能力，促進(jìn)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對(duì)保障我國(guó)食物安全，促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)發(fā)展，優(yōu)化農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)民增收，滿足市場(chǎng)需求，意義十分重大2。機(jī)械化播種可以省種10公斤/畝，采用機(jī)械化規(guī)化栽培，可增產(chǎn)250公斤/畝。與人工作業(yè)相比，馬鈴薯機(jī)播可提高工效3倍。發(fā)展馬鈴薯生產(chǎn)機(jī)械化，對(duì)提高馬鈴薯綜合生產(chǎn)能力，保障食物安全，增加農(nóng)民收入，建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有十分重要的意義。但是我國(guó)馬鈴薯種植工藝機(jī)械化水平低，生產(chǎn)效率低，作業(yè)質(zhì)量差，生產(chǎn)成本高，農(nóng)民勞動(dòng)強(qiáng)度大。目前的播種形式還是步犁(或小四輪配用的兩鏵犁)加人工點(diǎn)種，其作業(yè)效率很低，不易于大面積播種，制約了馬鈴薯種植的發(fā)展速度3。據(jù)調(diào)查研究，現(xiàn)在還沒(méi)有適宜

9、的馬鈴薯種植機(jī)械。研制出能夠滿足馬鈴薯種植農(nóng)藝要求的馬鈴薯播種機(jī)，能夠大幅度的提高我國(guó)馬鈴薯種植的勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕農(nóng)民的負(fù)擔(dān)。隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化促進(jìn)法的公布施行和國(guó)家農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼政策的實(shí)施，廣大農(nóng)民購(gòu)置、使用馬鈴薯生產(chǎn)機(jī)械的積極性不斷提高，馬鈴薯生產(chǎn)機(jī)械化得到了長(zhǎng)足發(fā)展。本設(shè)計(jì)在現(xiàn)有機(jī)型的研究總結(jié)上，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、研究問(wèn)題、解決問(wèn)題。著力提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，解放勞動(dòng)力，設(shè)計(jì)出一種新型的馬鈴薯播種機(jī)對(duì)于改善現(xiàn)在的問(wèn)題具有重要的意義4。1.2 馬鈴薯播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀新世紀(jì)剛剛開(kāi)始，回顧過(guò)去的百年，世界和中國(guó)的農(nóng)業(yè)機(jī)械都發(fā)生了巨大的變化。特別是新中國(guó)成立以來(lái)，新中國(guó)的農(nóng)機(jī)事業(yè)從一窮二白到現(xiàn)在基本實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化，發(fā)展

10、確實(shí)令人驚嘆。同時(shí)也不可否認(rèn)西方發(fā)達(dá)國(guó)家的農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度要比我們高很多。馬鈴薯播種機(jī)作為農(nóng)業(yè)機(jī)械的一種，它的發(fā)展是世界農(nóng)機(jī)發(fā)展的一個(gè)縮影。1.2.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)外馬鈴薯播種機(jī)發(fā)展較早，成型較快，現(xiàn)已初具規(guī)模。發(fā)達(dá)國(guó)家馬鈴薯播種效率的提高其根本原因?qū)崿F(xiàn)了播種機(jī)械化、集約化生產(chǎn)。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，發(fā)達(dá)國(guó)家的馬鈴薯播種機(jī)械產(chǎn)品更加多樣化、性能更可靠。計(jì)算機(jī)、機(jī)電一體化、自動(dòng)化等高科技領(lǐng)域技術(shù)的應(yīng)用，使馬鈴薯播種作業(yè)更加精確化，更能滿足人們使用的方便性、安全性與舒適性的要求5。馬鈴薯播種機(jī)在美、日、意、德等國(guó)家得到了充分的發(fā)展。其主要部件即排種裝置主要發(fā)展了穿札針式、舀上杯鏈?zhǔn)?、舀上傾斜板鏟斗

11、式、輸送帶斗式等6。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展它們的結(jié)構(gòu)功能已比較完善，有很多值得我們學(xué)習(xí)的地方。圖1-1、1-2為國(guó)外一些馬鈴薯播種機(jī)：圖1-1德國(guó) VL- 20L 型四行馬鈴薯播種機(jī)7圖1-2意大利自動(dòng)式馬鈴薯播種機(jī)81.2.2 國(guó)發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)馬鈴薯播種機(jī)的發(fā)展突破了主要依靠國(guó)家、集體投資興辦農(nóng)機(jī)的模式，形成了多種所有制共同發(fā)展的新格局。隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化促進(jìn)法的公布施行和國(guó)家農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼政策的實(shí)施，廣大農(nóng)民購(gòu)置、使用馬鈴薯生產(chǎn)機(jī)械的積極性不斷提高，馬鈴薯生產(chǎn)機(jī)械化得到了長(zhǎng)足發(fā)展，綜合機(jī)械化水平超過(guò)20%，機(jī)耕水平達(dá)到36.7%，機(jī)播、機(jī)收水平超過(guò)10%，馬鈴薯生產(chǎn)機(jī)械化播種扎實(shí)起步5。但是我國(guó)的基本國(guó)情

12、嚴(yán)重限制了馬鈴薯播種機(jī)的發(fā)展。我國(guó)農(nóng)村家庭承包聯(lián)產(chǎn)責(zé)任制制約了大型農(nóng)機(jī)的發(fā)展。目前我國(guó)的馬鈴薯播種機(jī)以小型機(jī)械為主，主要配套手扶拖拉機(jī)和小四輪拖拉機(jī)。大部分與其雖然作業(yè)效率很高，但是占用很多不必要的勞動(dòng)力。圖1-3、1-4為我國(guó)主要的馬鈴薯播種機(jī)械。圖1-3 2MB-2/1型雙壟單行播種機(jī)圖1-4 2BXSM2B型馬鈴薯施肥播種機(jī)9圖1-5 2MB-1/2型大壟雙行覆膜播種機(jī) 圖1-6 2MB-1/2型大壟雙行覆膜播種機(jī)1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)現(xiàn)在有的機(jī)械已經(jīng)能夠在耕整過(guò)的地上一次完成開(kāi)溝、施肥、播種、覆土起壟與鎮(zhèn)壓等聯(lián)合作業(yè)，但是通過(guò)對(duì)各家公司產(chǎn)品的對(duì)比，發(fā)現(xiàn)其主要部件小異，且都存在一定的問(wèn)題。首先

13、播種機(jī)不能滿足各種地區(qū)不同的需求，有的不能變換行距，有的對(duì)整地要求過(guò)高，有的不是很成熟，需要太多人力配合。其中明顯的缺陷有以下幾點(diǎn)：1、種箱排種器需要人力監(jiān)視種子充種情況。2、覆膜壓實(shí)后膜上需要人力覆土以促進(jìn)種子破膜而出。結(jié)合馬鈴薯薯種的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和種植要求，借鑒國(guó)外研究成果，設(shè)計(jì)出一種集開(kāi)溝、施肥、播種、鎮(zhèn)壓，覆土和膜上覆土等作業(yè)為一體的馬鈴薯種植機(jī)械。并重點(diǎn)解決排種器的充種能力，解放勞動(dòng)力。2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 結(jié)構(gòu)方案論證播種作業(yè)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，必須根據(jù)農(nóng)業(yè)技術(shù)要求做到適時(shí)、適量、滿足農(nóng)藝環(huán)境條件，使馬鈴薯獲得良好的生長(zhǎng)發(fā)育基礎(chǔ)。播種作業(yè)嚴(yán)格按照相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，即適時(shí)播種；播量、

14、播深、壟高、壟寬、行距符合要求，不損傷種薯10。為使作物苗全、苗齊、苗壯，要求種床深度一致，表土平整細(xì)碎無(wú)土塊。施肥也有嚴(yán)格的農(nóng)藝要求，不宜太多，距離種子垂直距離應(yīng)大于3cm。施肥機(jī)構(gòu)應(yīng)考慮肥料的流動(dòng)性、吸濕性、架空性、粘結(jié)性，做到合理施肥。11通過(guò)查閱相關(guān)資料，總結(jié)現(xiàn)有機(jī)械缺點(diǎn)，并結(jié)合以上設(shè)計(jì)要求提出以下兩種設(shè)計(jì)方案：第一種方案見(jiàn)圖2-1圖2-1 馬鈴薯播種機(jī)1、肥箱2、種箱3、壓膜輪4、覆土圓盤犁5、壓膜輥6、地輪7、排種鏈輪8、播種開(kāi)溝器9、施肥開(kāi)溝器10、鎮(zhèn)壓輪11、起壟開(kāi)溝器1）方案原理：拖拉機(jī)通過(guò)三點(diǎn)懸掛拖動(dòng)播種機(jī)在田間移動(dòng)。播種機(jī)排種施肥的主要?jiǎng)恿?lái)自地輪。起壟單向犁11將耕整好

15、的地表形成壟溝，鎮(zhèn)壓輪隨即將壟表壓實(shí)并達(dá)到一定的壟高。然后開(kāi)溝施肥播種。最后噴除草劑，鋪膜覆土，膜上覆土。2）方案分析（1）本方案將前刮平器換成鎮(zhèn)壓輪，增加了前部安裝尺寸，但是鎮(zhèn)壓效果好。（2）本方案將開(kāi)溝器換成可以自動(dòng)回土的開(kāi)溝器，減少了后部安裝部件。（3）本方案無(wú)法保證漏播率。第二種方案見(jiàn)圖2-2圖2-2 馬鈴薯播種機(jī)1、地輪2、施肥管3、下種管4、驅(qū)動(dòng)鏈輪5、中間鏈輪6、排種升運(yùn)鏈輪7、施肥傳動(dòng)鏈輪8、薯種鏈輪9、種箱10、肥箱11、排肥鏈輪12、攪肥器鏈輪1）方案原理：工作時(shí)，地輪隨主機(jī)前進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)，其軸上的鏈輪4，將動(dòng)力傳到中間軸上的鏈輪5，帶動(dòng)同軸上的排種、排肥機(jī)構(gòu)主動(dòng)鏈輪6和7，依照

16、設(shè)定的傳動(dòng)比，分別帶動(dòng)勺式排種器鏈輪8和輪齒式排肥機(jī)械鏈輪11，攝取種塊、化肥經(jīng)下種管3和施肥管2落入第一犁犁溝底，第二犁隨后覆土。與此同時(shí)，利用鏈輪12帶動(dòng)其軸上（肥箱10中）的L型攪肥器轉(zhuǎn)動(dòng)，起到打碎肥料結(jié)塊、攪拌、輸送的作用，可避免肥箱中化肥出現(xiàn)架空或堵塞現(xiàn)象12。2）方案總結(jié)：（1）加入L型攪肥器，起到打碎肥料結(jié)塊、攪拌、輸送的作用，可避免肥箱中化肥出現(xiàn)架空或堵塞現(xiàn)象。（2）需要中間鏈輪完成傳動(dòng)，傳動(dòng)復(fù)雜。2.2 總體方案的確定通過(guò)對(duì)以上兩種方案的研究對(duì)比，得出以下方案，見(jiàn)圖2-3。圖2-3馬鈴薯施肥播種機(jī) 1、藥筒2、肥箱3、種箱4、覆土犁5、壓膜輪6、壓膜輥7、地輪8、鏈條9、播種

17、開(kāi)溝器10、刮平器11、鏈條12、起壟單向犁1）方案原理：拖拉機(jī)通過(guò)三點(diǎn)懸掛連接播種機(jī)在田間行走；起壟單向犁開(kāi)出寬為90cm的壟；施肥開(kāi)溝器開(kāi)出肥料溝，化肥落入溝；播種開(kāi)溝器開(kāi)出種購(gòu)，種塊落入種溝。施肥播種的主要?jiǎng)恿?lái)自于地輪，地輪上安裝有3個(gè)鏈輪，分別連接排肥輪、排種輪。施肥播種后刮平板將壟面處理平整，然后由鎮(zhèn)壓輪鎮(zhèn)壓密實(shí)。薄膜掛在掛膜輥上，隨著機(jī)器的前進(jìn)滾動(dòng)。拉出的薄膜首先經(jīng)過(guò)壓膜輥的鋪平，然后被壓膜輪壓在壟壁上，再由覆土圓盤犁覆土。覆土圓盤犁翻起的一部分土經(jīng)膜上覆土器蓋在薄膜上。在配置中要滿足以下幾點(diǎn)：一是聯(lián)接和安裝工作部件的機(jī)架要具有足夠的強(qiáng)度與剛度；二是保證壟距和株距調(diào)整方便；三是覆

18、土部件采用新型流線型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),壟型好，適應(yīng)于馬鈴薯生長(zhǎng)13；四是起壟高度寬度能夠可調(diào)；五是；施肥開(kāi)溝、播種開(kāi)溝的深度都可調(diào)，播種開(kāi)溝的寬度也可調(diào)；六是地輪的間距寬度可調(diào)；七是有鏈的地方必須要有緊機(jī)構(gòu)。八是要是運(yùn)動(dòng)的地方運(yùn)動(dòng)良好。根據(jù)以上要求確定所需主要零部件見(jiàn)附錄表2-1。2）方案分析：（1）本方案能完成工藝要求的所有工序。（2）傳動(dòng)方案簡(jiǎn)單，距離短，由此產(chǎn)生的誤差小。（3）種箱下部安裝部件太多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。（4）開(kāi)溝前刮平不利于保證播深。此方案有眾多優(yōu)點(diǎn)。首先保證了所有的工作能夠完成，其次在其結(jié)構(gòu)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。采用上下兩層機(jī)架設(shè)計(jì)，留出足夠的空間方便人在機(jī)架上隨時(shí)檢查種勺充種情況。再者加入膜

19、上覆土裝置，省掉一個(gè)勞動(dòng)力，并提高出芽率。此機(jī)器功能比較完善，幾乎能夠完成所有農(nóng)藝要求的工序。對(duì)地塊的適應(yīng)性也比較好，只是要求播種前地已耕整好即可。播種機(jī)的壟距、壟高、行距、行寬、株距、播深、施肥深度的參數(shù)都可調(diào)，且調(diào)節(jié)方便。另外，本機(jī)盡量減少重要加工面，從而減少成本，真正做到低成本高效率。3 主要零部件參數(shù)理論分析與計(jì)算3.1 傳動(dòng)裝置參數(shù)確定考慮到機(jī)器實(shí)際情況，選用鏈傳動(dòng)。鏈傳動(dòng)是一種撓性傳動(dòng)，它由鏈條和鏈輪組成，通過(guò)鏈條和鏈輪的嚙合來(lái)傳動(dòng)。與摩擦型的帶傳動(dòng)比較，鏈傳動(dòng)無(wú)彈性打滑和整體打滑現(xiàn)象，因而能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比，傳動(dòng)效率高節(jié)能保證農(nóng)藝要求的播種距離。同時(shí)它比帶傳動(dòng)的軸向壓力小。與齒輪

20、傳動(dòng)相比較鏈傳動(dòng)的制造成本和安裝成本要比齒輪傳動(dòng)低很多，因此綜合考慮選用鏈傳動(dòng)14。總體傳動(dòng)路線：本播種機(jī)主要有兩條傳動(dòng)路線。一條是排種需要的動(dòng)力路線，一條是排肥需要的動(dòng)力路線。排種鏈輪布置于機(jī)架一側(cè)，排肥鏈輪布置于機(jī)架下方中心左右。具體見(jiàn)下圖圖 3-1 傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)裝置主要由地輪、地輪軸、鏈輪、鏈條與其軸向定位緊固零件組成?，F(xiàn)確定其主要工作參數(shù)。3.1.1 地輪首先，地輪在播種時(shí)起到支撐整個(gè)機(jī)架的作用，它是播種機(jī)的行走裝置。其次地輪上的鏈輪為種箱和肥箱提供動(dòng)力，保證合理的施肥量和準(zhǔn)確的種距。地輪主要參數(shù)如下：1）地輪直徑：根據(jù)設(shè)計(jì)的使用條件和相應(yīng)的農(nóng)藝要求而定，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值確定為D=80cm。

21、2）地輪軸徑：參考其他播種機(jī)考慮到機(jī)器載荷不大，選用安裝地輪處軸徑為25mm。3）地輪寬度：5cm4）輪輻參數(shù)：鋼筋直徑8mm；長(zhǎng)度為402mm；伸出長(zhǎng)度21mm。為增加地輪的附著力同時(shí)降低成本，地輪采用5cm寬的矩形鋼板焊接而成，輪輻采用直徑8mm的鋼筋焊接而成。為了保證60cm到90cm的壟寬，地輪間距應(yīng)能夠在地輪軸上的調(diào)節(jié)圍為60cm90cm。即每側(cè)地輪在軸上的軸向移動(dòng)距離應(yīng)保證達(dá)到15cm。詳細(xì)尺寸見(jiàn)附錄地輪的轉(zhuǎn)速 N1=0.66 公式（3-1） 式中：N1地輪軸、地輪轉(zhuǎn)速 D地輪軸直徑 Vm機(jī)器行進(jìn)速度地輪軸承設(shè)計(jì)過(guò)程如下1）查機(jī)械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計(jì)15表131選擇深溝球軸承。深溝球軸

22、承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，是生產(chǎn)批量最大，應(yīng)用最廣泛的一種軸承。選用此種軸承，價(jià)格低廉，生產(chǎn)成本第，維修簡(jiǎn)單。2）查機(jī)械設(shè)計(jì)14表133得軸承預(yù)期計(jì)算壽命12000h20000h.預(yù)期機(jī)器重量為M=500kg，則軸承所受徑向力為250kg，即Fr=G=2450N。軸承幾乎不受軸向力，由經(jīng)驗(yàn)取軸向載荷Fa=600N。（1）求比值0.244公式（32）查機(jī)械設(shè)計(jì)14表135深溝球軸承0.22e8mm的孔，然后焊上M8的螺母。此處安裝無(wú)需進(jìn)行精加工。查機(jī)械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計(jì)15第265頁(yè)表122得此處配合選用基孔制 。2）鏈輪都采用M815左右的螺栓緊固，在鏈輪輪轂上鉆直徑8mm的孔，然后焊上螺母。此處安

23、裝無(wú)需進(jìn)行精加工。查機(jī)械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計(jì)15第265頁(yè)表122得此處配合選用基孔制 。3）地輪、軸承的定位緊固通過(guò)軸承座解決。同時(shí)軸承座還起到隔絕外部惡劣環(huán)境的作用，防止沙塵的進(jìn)入，為軸承的潤(rùn)滑建立空間。軸承座的與軸承外圈結(jié)合的圓表面用鏜刀鏜出，它與軸承的配合為基軸制。查機(jī)械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計(jì)15第313頁(yè)表135得軸承座孔公差帶為G7；查機(jī)械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計(jì)15第276頁(yè)表1214得處表面粗糙度Ra為1.252.5。3.2 土壤工作零部件參數(shù)確定土壤工作零部件件主要包括起壟單向犁、施肥開(kāi)溝器、播種開(kāi)溝器、刮平器、鎮(zhèn)壓輪。其設(shè)計(jì)如下：3.2.1 起壟單向犁市場(chǎng)上鏵式犁品種已比較完善，為了節(jié)約設(shè)計(jì)

24、成本和便于以后的維修，此處起壟犁選用即可。其參數(shù)計(jì)算如下：按最大設(shè)計(jì)壟寬，最大設(shè)計(jì)壟高計(jì)算，起壟后壟橫截面近似于等腰梯形，其面積為=2875cm2取犁的寬深比k=2，即假設(shè)橫截面積地表以上占即958cm2，從而23a2958 解得 a=12cm ，b=24cm因此犁的外形大體確定為高度大于12cm，寬度大于24cm。3.2.2 施肥開(kāi)溝器開(kāi)溝器的作用是在播種機(jī)作業(yè)時(shí)開(kāi)出肥溝種溝，將種子肥料導(dǎo)入溝并用濕土覆蓋完好。對(duì)開(kāi)溝器的要：開(kāi)溝直、深度一直、符合要求，種子在溝分布均勻，不亂土層，不讓土中雜物造成擁塞，對(duì)土壤適應(yīng)性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，阻力小5。施肥開(kāi)溝器：采用芯鏵式開(kāi)溝器，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低?？勺约?/p>

25、制造，用三塊鋼板焊接而成，開(kāi)溝效果較好。 施肥深度為10cm15cm，開(kāi)溝寬度設(shè)計(jì)為4cm，參考芯鏵式開(kāi)溝器，施肥開(kāi)溝器用三塊鋼板焊接而成。如圖3-3圖3-3 施肥開(kāi)溝器鋼板的厚度為3mm，參考其他播種機(jī)選擇其它參數(shù)。開(kāi)溝器上方用4mm方鋼管焊接，方鋼具體尺寸有安裝條件決定。其具體尺寸見(jiàn)附錄3.2.3 播種開(kāi)溝器播種開(kāi)溝器：由農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)5第68頁(yè)知，播種開(kāi)溝器選用船式開(kāi)溝器。前沿部分呈楔形，揳角較大，開(kāi)出的溝寬而平。常用于播種馬鈴薯和苗木5 。 播種開(kāi)溝器為船式開(kāi)溝器，其開(kāi)溝寬度應(yīng)大于馬鈴薯種塊的平均直徑取7mm。其尺寸為17cm1310cm。它與施肥開(kāi)溝器安裝與同一安裝架上。具體尺寸見(jiàn)附錄。

26、3.2.4 刮平器刮平器的作用是將開(kāi)溝播種之后的壟表面刮平并有一定的壓實(shí)作用，同時(shí)為后續(xù)的鋪膜工序做好準(zhǔn)備。其尺寸為700mm3mm10mm。彎折處角度為158，上側(cè)用鋼材焊接并鉆有孔以便安裝在機(jī)架上。刮平器用彈簧和鉸鏈安裝在機(jī)架上。彈簧選用圓柱螺旋拉伸彈簧，自由高度為90mm，中徑為25mm，截面直徑為4mm，選用半圓鉤環(huán)形便于安裝。3.2.5 鎮(zhèn)壓輪由農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)17第388頁(yè)知，播種同時(shí)鎮(zhèn)壓有利于種子與土壤緊密接觸，有利于種子發(fā)芽與生長(zhǎng)；可減少土壤中的大孔隙，減少水分的蒸發(fā)，以使土壤保墑，可加強(qiáng)土壤毛細(xì)管作用；使水分沿毛細(xì)管上升，起到“調(diào)水”和“保墑”作用。鎮(zhèn)壓輪對(duì)土壤的壓強(qiáng)主要根據(jù)

27、土壤性質(zhì)、水、密度和馬鈴薯的播種要求決定，一般為3050KPa。鎮(zhèn)壓輪的壓力大小取決于鎮(zhèn)壓輪自身的重力和作用在它身上的機(jī)器重力。對(duì)鎮(zhèn)壓輪的要求為轉(zhuǎn)鐘靈活、不粘土、不壅土，鎮(zhèn)壓力可以靈活調(diào)整，鎮(zhèn)壓后地表不產(chǎn)生鱗狀裂紋。此處采用圓柱鎮(zhèn)壓輪，采用3mm厚鋼板焊接而成，半徑7cm，安裝處長(zhǎng)50mm，直徑為10mm。3.3 除草劑噴灑裝置藥筒掛接于拖拉機(jī)后側(cè)，同過(guò)塑料軟管將藥液送到噴頭。噴頭安裝于一個(gè)硬塑料管上并安裝于機(jī)架相應(yīng)位置。3.4 肥箱總成肥箱總成由肥箱、排肥裝置、固定零件組成。3.4.1 肥箱容積由農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)17第393頁(yè)知，種肥箱的容量根據(jù)波總工作幅寬、播種量或施肥量、播種行程和種子或

28、化肥密度而定。工作時(shí)，不宜將箱種子肥料全部用完，否則會(huì)因箱種子肥料太少而影響排肥排種性能，至少應(yīng)留有10 。查農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)17393頁(yè)，肥箱尺寸由下式確定式中 L裝滿一箱種子或肥料所能播種的距離。至少應(yīng)等于一個(gè)往返行程，即地塊長(zhǎng)度的兩倍。此處取200m B工作幅寬（m）：0.9m Qmax單位面積最大播種量或施肥量（kghm2）此處為1500 kghm2肥料的密度（kgL），此處取1.8 kgL16.5L3.4.2 排肥裝置查農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)17第370頁(yè)表642得，此處選用外槽輪式排肥器。無(wú)需設(shè)計(jì)選用即可，外形尺寸100110mm120mm 。排肥量可以調(diào)整。3.4.3 肥箱尺寸由設(shè)計(jì)綜

29、合優(yōu)化種箱外形大體為650300mm600mm部成傾斜狀便于化肥下降，防止漏空。3.4.4 固定安裝零部件通過(guò)安裝架，用4個(gè)M810螺栓固定。3.5 種箱總成種箱總成包括排種器、種箱與安裝緊固零部件。3.5.1 種箱容積由經(jīng)驗(yàn)值得種子的平均直徑為4cm，則單個(gè)種子體積為13一個(gè)往返行程所需種子N2666個(gè)總體積為 26663592L3.5.2 種箱外形尺寸由設(shè)計(jì)確定。首先應(yīng)滿足播種機(jī)工作需求。其次要考慮其它部件的安裝。3.5.3 安裝緊固零件考慮到種箱重量較大，下方設(shè)計(jì)托架并用M20螺栓緊固。種箱前部與機(jī)架用M20螺栓緊固。3.6 鋪膜裝置鋪膜裝置包括掛膜輥、鋪膜輥、壓膜輪與覆土圓盤犁組成。其

30、尺寸見(jiàn)下表名稱尺寸備注掛膜輥長(zhǎng)600mm直徑30mm可調(diào) 轉(zhuǎn)動(dòng)靈活鋪膜輥長(zhǎng)600mm 直徑50mm轉(zhuǎn)動(dòng)靈活 對(duì)薄膜無(wú)傷害壓膜輪半徑110mm 寬30mm上下可調(diào) 壓力適中覆土圓盤犁半徑200mm上下左右皆可調(diào)表3-13.7 膜上覆土裝置此裝置是比其它機(jī)型所沒(méi)有的。主要包括兩個(gè)滾動(dòng)圓筒，它能夠?qū)⒂蓤A盤犁翻入的土壤經(jīng)過(guò)圓筒的轉(zhuǎn)動(dòng)覆蓋在地膜上，防止種子無(wú)法頂破薄膜而被曬死18。同時(shí)要求圓筒不能將薄膜刮破，這就要將圓筒邊緣處理卷邊。形狀見(jiàn)下圖3-4。圖 3-4 膜上覆土機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意圓柱斷開(kāi)處應(yīng)稍微大于播種開(kāi)溝器的調(diào)整幅度。主要尺寸見(jiàn)附錄圖紙。3.8 機(jī)架機(jī)架起到安裝所有零部件的作用，是整個(gè)機(jī)器的骨

31、骼。同時(shí)機(jī)架要有足夠的強(qiáng)度支撐起整個(gè)機(jī)器。設(shè)計(jì)機(jī)架是要考慮到所有零部件的安裝調(diào)整，考慮到農(nóng)藝要求。要使各部件在機(jī)架上不發(fā)生干涉，便于調(diào)節(jié)。（1）成型方式：考慮到成本與參照目前市場(chǎng)上大部分農(nóng)業(yè)機(jī)械的機(jī)架結(jié)構(gòu)，采用型鋼焊接而成。（2）大體結(jié)構(gòu)：機(jī)架前方與拖拉機(jī)采用三點(diǎn)懸掛方式掛接，因此需設(shè)計(jì)懸掛點(diǎn)。要安裝起壟單向犁，為了便于上下左右調(diào)節(jié)，犁安裝架與機(jī)架采用U型螺栓緊固。安裝開(kāi)溝器處要能上下調(diào)整。要設(shè)計(jì)上種肥箱的安裝點(diǎn)，鎮(zhèn)壓輪、掛膜輥、壓膜輥、壓膜鋪膜輪、噴藥頭、座位、覆土圓盤犁和膜上覆土機(jī)構(gòu)的安裝點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3-5。4 機(jī)器工作參數(shù)理論分析與計(jì)算4.1 配套動(dòng)力1）由農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)5第339頁(yè)知犁的

32、牽引阻力為 P=kab由農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)5第339頁(yè)表142查的土壤的犁耕阻比為k=4Ncm，因此P=412241152N2P=2304N1） 由農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)5第77頁(yè)知開(kāi)溝器每米平均阻力位9801370N，取1000N。施肥開(kāi)溝器長(zhǎng)度為20cm，其阻力為P=1000=200 N2） 由農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)5第71頁(yè)表34知，播種開(kāi)溝器平均阻力為200400N，取300N。P=2300=600N3） 查農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)17第1856頁(yè)，表8得，土壤對(duì)鋼的摩擦系數(shù)為0.5770.721，查農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)17第1859頁(yè)，表11得土壤比阻為30000700000Nm2，假設(shè)刮土厚度為3cm，寬為60cm。則P=7

33、0000=1260N4） 查農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)5第71頁(yè)表34知單個(gè)圓盤犁阻力大約為70120N，P=1202=240N由農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)5第78頁(yè)公式（39）得，播種機(jī)所需功率P=7.18kw所選拖拉機(jī)功率應(yīng)大于7.18kw。4.2 播種機(jī)行進(jìn)速度馬鈴薯播種機(jī)的行進(jìn)速度受排種鏈輪的限制。防止因鏈速過(guò)快而使種子甩出種勺，同時(shí)要保證播速不能太慢。已知鏈勺距離為20cm，株距為20cm，則株距VmVm由經(jīng)驗(yàn)值知最佳播種速度為6kmh19，即Vm167cms 。得N1=0.66 r鏈輪傳動(dòng)比i= 得N3=0.418 r4.3 生產(chǎn)率生產(chǎn)效率為播種機(jī)的播幅與速度的成績(jī)。本播種機(jī)最大可以以6kmh的速度作業(yè)。其最大作

34、業(yè)生產(chǎn)率為： 6kmh0.9m5400m28 畝h5 整機(jī)裝配與調(diào)整經(jīng)設(shè)計(jì)確定機(jī)器總體參數(shù)：2128mm1180mm1366mm1）所有的零部件都要裝配到機(jī)架上，為了節(jié)約成本盡量采用焊接工藝連接。為了便于調(diào)節(jié)和節(jié)約成本鏈輪處采用螺栓緊固定位，防止出現(xiàn)要求過(guò)高的加工表面。裝配應(yīng)做到轉(zhuǎn)動(dòng)處轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，緊固處不能有松動(dòng)。其裝配關(guān)系見(jiàn)附錄機(jī)架圖紙。2）起壟單向鏵式犁安裝方式如圖5-1。圖5-1為了便于安裝，犁在機(jī)架上采用方鋼管安裝，U型M18螺栓緊固20。犁的最低點(diǎn)與地面在同一平面，犁的高度選用為15cm。又因?yàn)闄C(jī)架高50cm，安裝犁的方管距地面5cm，為了犁的調(diào)節(jié)方便機(jī)架上方方管伸出10cm。為保證壟

35、寬，方管應(yīng)固定在機(jī)架前方中心線兩側(cè)45cm處。如上圖螺栓緊固方鋼座邊長(zhǎng)為9cm。調(diào)節(jié)時(shí)只需松開(kāi)八個(gè)螺母即可上下左右調(diào)節(jié)。3）開(kāi)溝器安裝圖 5-2為了給排種器排種勺騰出足夠空間，沒(méi)有將播種開(kāi)溝器直接安裝在機(jī)架上，而是在施肥開(kāi)溝器安裝架后方再焊接安裝架，使三個(gè)開(kāi)溝器共用一個(gè)安裝架。安裝時(shí)需注意，施肥深度要比播種深度低3cm左右21。此處要考慮機(jī)器的合理布局，防止出現(xiàn)相互妨礙現(xiàn)象。同時(shí)安裝架上要有排肥鏈輪的緊裝置，也要做到合理布局。考慮到種塊的落入，船式開(kāi)溝器上方盡量減少零部件的安裝。具體尺寸形狀見(jiàn)附錄。4）刮平板安裝采用頂端鉸鏈，中部用彈簧拉緊，為防止板過(guò)度前傾，焊接一個(gè)擋塊。5）鎮(zhèn)壓輪安裝在機(jī)架

36、下層，安裝架一側(cè)焊接，；另一側(cè)M10螺栓緊固。6）掛膜輥安裝見(jiàn)裝配圖。壓膜輪安裝在機(jī)架最后一梁兩側(cè)處。7）覆土圓盤犁、壓膜輥安裝架如圖5-3。圖5-3覆土圓盤犁和壓膜輥安裝在支架上，前端焊接一個(gè)短鋼管，然后用一個(gè)直徑小一點(diǎn)的螺栓鉸接在機(jī)架安裝座上。為防止提升時(shí)機(jī)架下降角度過(guò)大，在支架下焊一擋片。8）膜上覆土器也通過(guò)一圓管與機(jī)架相接，圓管總長(zhǎng)430mm，在中心處彎折下，角度為1356結(jié)論與建議根據(jù)馬鈴薯播種的農(nóng)藝要求，設(shè)計(jì)出集起壟、開(kāi)溝、施肥、播種、噴藥、覆膜、膜上覆膜等工藝的播種機(jī)。整機(jī)結(jié)構(gòu)合理，使用可靠，維護(hù)保養(yǎng)方便，其性能達(dá)到了設(shè)計(jì)和農(nóng)藝要求，可以獲得以下結(jié)論。1）所設(shè)計(jì)的馬鈴薯播種集起壟

37、、施肥、播種、鎮(zhèn)壓、噴藥、覆膜以與膜上覆土為一體的聯(lián)合作業(yè)馬鈴薯播種機(jī)，大大減輕馬鈴薯播種的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了作業(yè)效率。2）將機(jī)架設(shè)計(jì)為雙層形式，減小機(jī)架的成型難度，同時(shí)便于人在機(jī)架上工作，設(shè)計(jì)更加人性化。3）將三個(gè)開(kāi)溝器安裝到一個(gè)，在一定程度上增加了加工難度，但是這樣為種箱的尺寸與安裝提供了不少方便。4）加入膜上覆土機(jī)構(gòu)，在減少一個(gè)勞力的前提下提高了成活率，減少了后續(xù)人工扣膜的工作。本設(shè)計(jì)機(jī)型還是存在很多問(wèn)題，主要是對(duì)播種前的地況有些特殊要求，需要提前耕整地表，現(xiàn)有排薯裝置仍存在空穴重播等技術(shù)問(wèn)題，需進(jìn)一步解決。致經(jīng)過(guò)半年的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。這也意味著我在農(nóng)業(yè)大學(xué)的四年的學(xué)習(xí)生活既將結(jié)

38、束。在這四年的時(shí)間里，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺。特別是這半年的畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間，使我的專業(yè)課知識(shí)得到了很大的提高。論文的寫(xiě)作是枯燥艱辛而又富有挑戰(zhàn)的。馬鈴薯播種機(jī)是農(nóng)機(jī)界一直探討的熱門話題，老師的諄諄誘導(dǎo)、同學(xué)的出謀劃策與家長(zhǎng)的支持鼓勵(lì)，是我堅(jiān)持完成論文的動(dòng)力源泉。在此，我特別要感我的導(dǎo)師金琳教授。從論文的選題、文獻(xiàn)的采集、框架的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)的布局到最終的論文定稿，從容到格式，從標(biāo)題到標(biāo)點(diǎn)，他都費(fèi)盡心血。沒(méi)有金琳老師的辛勤栽培、孜孜教誨，就沒(méi)有我論文的順利完成。感農(nóng)機(jī)化的各位同學(xué)，與他們的交流使我受益頗多。最后要感我的家人以與我的朋友們對(duì)我的理解、支持、鼓勵(lì)和幫助，正是因?yàn)橛辛怂麄?，我所做的一?/p>

39、才更有意義；也正是因?yàn)橛辛怂麄?，我才有了追求進(jìn)步的勇氣和信心。時(shí)間的倉(cāng)促與自身專業(yè)水平的不足，整篇論文肯定存在尚未發(fā)現(xiàn)的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤。懇請(qǐng)閱讀此篇論文的老師、同學(xué)，多予指正，不勝感激！感各位專家的批評(píng)指導(dǎo)。參考文獻(xiàn)1 漢夫.農(nóng)業(yè)部提出加快推進(jìn)馬鈴薯生產(chǎn)機(jī)械化.農(nóng)機(jī),2009,( 05):6-72 廣宇,繼哲.2Z-2 馬鈴薯施肥栽植機(jī)的設(shè)計(jì)研究.森林工程,2005,11(21):17-183 冉振龍.馬鈴薯施肥播種機(jī).新產(chǎn)品新技術(shù),174 曾山.馬鈴薯生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展模式探討.農(nóng)業(yè)科學(xué),2008(3):42-44.5 寶筏.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué).：中國(guó)農(nóng)業(yè),2005,086 日本農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì).農(nóng)業(yè)機(jī)械手冊(cè).

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41、薯生產(chǎn)機(jī)械化主要機(jī)具的選型配套.農(nóng)業(yè)科學(xué)2009 ,37 (12) :236-23814 濮良貴,紀(jì)名剛,等.機(jī)械設(shè)計(jì).：高等教育,2006,0515 孔凌嘉,春林,等.機(jī)械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計(jì).：理工大學(xué)2004.0616 吳宗澤,羅圣國(guó).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè).：高等教育.2006.517 中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院.農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).：中國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù).2007,1118 偉偉,東興,碩.一種新型馬鈴薯種植機(jī)構(gòu).農(nóng)業(yè)機(jī)械,2008,(05A):48-4919呂金慶,休海,金磚,福來(lái).2CMF-2型馬鈴薯施肥種植機(jī).農(nóng)機(jī)化研究,2009,06:103-10520 樊青山.小型馬鈴薯種植機(jī). 農(nóng)業(yè)機(jī)械,

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43、業(yè)，2008.11附錄配套動(dòng)力1823kw作業(yè)速度6kmh播種行數(shù)2行距36cm50cm可調(diào)株距15cm20cm可調(diào)播深10cm15cm可調(diào)施肥深度13cm18cm可調(diào)；比播深大3cm壟寬60cm90cm可調(diào)覆土厚度1.5cm壟高20cm25cm可調(diào)表2-1馬鈴薯施肥播種機(jī)主要工作參數(shù)名稱數(shù)量備注機(jī)架1型鋼 焊接地輪2焊接 間距可調(diào)地輪軸1地輪軸軸承2密封 潤(rùn)滑 選用地輪軸鏈輪2排肥 排種地輪軸承座2鏈條2排肥 排種 緊裝置種箱總成1肥箱總成1施肥開(kāi)溝器1芯鏵式 高度可調(diào)播種開(kāi)溝器2船式 高度可調(diào)起壟單向犁2鏵式犁 選用 高度可調(diào)覆膜開(kāi)溝圓盤犁2 選用 刮土片 高度可調(diào)鎮(zhèn)壓輥1鋼材焊接 高度可調(diào)刮平器1鋼材焊接 高度可調(diào)掛膜輥1可調(diào)長(zhǎng)度鋪膜輥1壓膜輪2選用 高度可調(diào)膜上覆土1噴頭1藥筒1藥液管1若干米座位1排種管2選用排肥管1選用總數(shù)36表2-2 馬鈴薯播種機(jī)主要零部件