本科畢業(yè)論文（設計）馬鈴薯播種機的設計 學 院 小三號黑體居中（下同）專 業(yè)學 號學生姓名指導教師提交日期 年 月 日2015-JXLW商 丘 工學院 專業(yè)代碼-編號誠 信 承 諾 書本人鄭重承諾和聲明:我承諾在畢業(yè)論文撰寫過程中遵守學校有關規(guī)定,恪守學術規(guī)范,此畢業(yè)論文(設計)中均系本人在指導教師指導下獨立完成,沒有剽竊、抄襲他人的學術觀點、思想和成果,沒有篡改研究數(shù)據(jù),凡涉及其他作者的觀點和材料,均作了注釋,如有違規(guī)行為發(fā)生,我愿承擔一切責任,接受學校的處理,并承擔相應的法律責任。畢業(yè)論文（設計）作者簽名： 年 月 日 I摘 要馬鈴薯是我國主要的糧食作物之一，在我國得到大面積栽種。2007 年，我國馬鈴薯種植面積和產(chǎn)量都位居世界首位，然而盡管總產(chǎn)量大，但是單產(chǎn)量卻很低。造成這一原因的主要因素是種植方式和機械化水平的落后。因此，當前的主要任務就是提高馬鈴薯種植的單產(chǎn)量。提高馬鈴薯單產(chǎn)量有兩個途徑：一是改進種植方式；二是提高機械化種植水平。而提高機械化生產(chǎn)水平是最有效的方式，這就要求各種性能先進，種植效率高，通用性和適應性強，結構簡單易于制造與維修的馬鈴薯種植機不斷被設計出來并得到大力的推廣與應用。升運鏈式馬鈴薯播種機是一種塊狀馬鈴薯播種機，其結構簡單，工作可靠，效率高，不傷種，在國內外正逐漸得到廣泛的應用。關鍵詞:播種機；馬鈴薯；升運鏈式排種器；外槽輪排肥器；鋤鏟式開溝器IIAbstractPotato,which is one of the most important grain crops in our country, is growthing in a rather huge area . In 2007, potato’s planting area and output of China situated in the first place of the whole world. Although the ultimate output is huge, the per unit area yield quantity is at a rather low palce. The tow primary reasons for this situation are that we are behindhand in the way of planting and in the mechanized level. Therefore, the currently primary mission is enhances the per unit area yield quantity. Generally speaking,we could arrive at this aim through two ways: First, improving the way to plant; Second, enhancing the mechanized level of planting. At now, raising the mechanized production level is the most effective way. This will request each kind of potato-planting machine with advanced performance, high efficiency of planting, strong universal property and adaptability, and simple structure that is easy to be produced and maintained to be designed unceasingly and widely promoted and applicated vigorously. Rises to transport the chain potato seeder is one kind of sowing seeds massive potato seed tuber's seeder.With its simple structure, reliable operation, high efficiency, and hurtless to plants, this machine is widely applicated both in domestic and foreign country.Key words：Planter ；Potato ；Ladle—chain dispenser ；Fluted roller fertilizer apparatus ；Hoe openerIII目錄摘 要 IABSTRACTII1 緒論 .11.1 設計的目的和意義 .11.2 馬鈴薯播種機的發(fā)展現(xiàn)狀 .11.2.1 國內發(fā)展現(xiàn)狀 11.2.2 國外發(fā)展現(xiàn)狀 21.3 設計任務 .31.4 設計的主要內容 .51.5 升運鏈式播種機主要技術參數(shù) .52 總體方案設計 .72.1 設計原則 .72.1.1 基本結構 72.1.2 工作原理 72.2 配套動力的選用 .83 傳動裝置的設計計算 .93.1 傳動路線的確定 .93.2 傳動比的計算 .94 排種器的選型設計 .104.1 種箱結構參數(shù)的設計 .104.1.1 種箱尺寸的確定 .104.1.2 種箱容積的計算 .104.2 排種器的選型與計算 .104.2.1 馬鈴薯播種機對排種器的性能要求 .114.2.2 現(xiàn)有排種器的類型和特點 114.2.3 排種器的選型 114.2.4 升運鏈相關系數(shù)的確定 .135 排肥器的選型設計 .145.1 排肥器的性能要求 .145.2 常用排肥器的種類和特點 .145.3 排肥量的計算 .156 開溝器的選型設計 .166.1 開溝器的性能要求 .166.2 現(xiàn)有開溝器的種類和特點 .16IV6.3 開溝器的選型 .166.4 開溝器結構參數(shù)的確定 .176.4.1 入土角 α 的確定 .176.4.2 切土角 β 的確定 .176.4.3 鏟翼張角 γ 的確定 .176.4.4 開溝器外形尺寸的確定 .177 輸種管的選型設計 .187.1 輸種管的性能要求 .187.2 輸種管的選型 .187.3 輸種管參數(shù)的確定 .187.3.1 輸種管的直徑 .187.3.2 輸種管的傾斜度與長度 .188 覆土器的選型設計 .208.1 覆土器的種類和特點 .208.2 覆土器的選型 .208.3 覆土器性能結構參數(shù)的確定 .209 鎮(zhèn)壓輪的選型設計 .219.1 鎮(zhèn)壓輪的使用條件 .219.2 設計要求 .219.3 結構設計 .2110 行走輪的選型設計 .2310.1 行走輪的設計要求 .2310.2 行走輪的結構 .2310.3 行走輪的安裝 .2310.4 行走輪轉速的計算 .2311 總結 .2511.1 結論 .2511.2 建議 .25參 考 文 獻 .27致謝 .291 緒論11 緒論1.1 設計的目的和意義馬鈴薯是糧食、蔬菜、飼料及工業(yè)原料兼用的重要農(nóng)作物，是我國包括大豆在內的第五大糧食作物。2008 年種植面積 6 995.1 萬畝，總產(chǎn)量達 1 415.6 萬噸，均位列世界第一，占世界的近 1/4[1]。馬鈴薯用途已滲透到我國工農(nóng)業(yè)的多方面，市場需求旺，增值潛力大，是最具多功能的作物。提高馬鈴薯綜合生產(chǎn)能力，促進馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對保障我國食物安全，促進農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)發(fā)展，優(yōu)化農(nóng)業(yè)結構，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)民增收，滿足市場需求，意義十分重大 [2]。機械化播種可以省種10 公斤/畝，采用機械化規(guī)范化栽培，可增產(chǎn) 250 公斤/畝。與人工作業(yè)相比，馬鈴薯機播可提高工效 3 倍。發(fā)展馬鈴薯生產(chǎn)機械化，對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，建設現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有十分重要的意義。但是我國馬鈴薯種植工藝機械化水平低，生產(chǎn)效率低，作業(yè)質量差，生產(chǎn)成本高，農(nóng)民勞動強度大。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)調查研究，現(xiàn)在還沒有適宜的馬鈴薯種植機械。研制出能夠滿足馬鈴薯種植農(nóng)藝要求的馬鈴薯播種機，能夠大幅度的提高我國馬鈴薯種植的勞動生產(chǎn)率，減輕農(nóng)民的負擔。隨著《農(nóng)業(yè)機械化促進法》的公布施行和國家農(nóng)機購置補貼政策的實施，廣大農(nóng)民購置、使用馬鈴薯生產(chǎn)機械的積極性不斷提高，馬鈴薯生產(chǎn)機械化得到了長足發(fā)展。本設計在現(xiàn)有機型的研究 11 總結上，發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題。著力提高勞動生產(chǎn)率，解放勞動力，設計出一種新型的馬鈴薯播種機對于改善現(xiàn)在的問題具有重要的意義 [4]。1.2 馬鈴薯播種機的發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1 國內發(fā)展現(xiàn)狀近年來，隨著馬鈴薯在我國大量的種植、研發(fā)并推廣與馬鈴薯的生產(chǎn)相適應的機械取得了很大的進展,尤其是在馬鈴薯種植機械方面，盡管我國機械研制和生產(chǎn)水平同歐美發(fā)達國家相比還有一定的差距，但是隨著我國科研人員的共同奮斗，這個差距正在不斷地縮小。各種先進的馬鈴薯播種機不斷問世，并在全國進行大量地推廣應用，這個還是值得國人驕傲的。到目前排種裝置仍然是播種機最為關鍵的部件，先進的排種器以及排種原理對播種機的效率的提高還是有著很重要的作用的，到現(xiàn)在，世界上所有的排種器像離心式排種器、外槽輪式排種器、以及各種圓盤式排種器等幾乎都被我國的學者們涉獵了；而具有我國獨創(chuàng)特色的鏈條定格式精量排種器、紋盤式排種器、鏈輪窩眼輪式排種器也獲得了相當廣泛的應用，但是在馬鈴薯播種機械上，先進的排種器以及商丘工學院本科畢業(yè)設計（論文）2排種方式依然是制約播種機效率的瓶頸問題。因此在已經(jīng)解決現(xiàn)有播種方式的情況下研制與我國現(xiàn)狀相應的播種機顯得是非常重要。顯然，在大型排種器方面，我國應該朝著孔帶式精密排種器、氣流輸送式條播排種器以及傾斜圓盤指夾式排種器、氣力式精密排種器的方向直線發(fā)展。新的排種原理包括機械式排種原理和氣力式排種原理等，要想在這方面發(fā)展新的排種原理也應得到廣泛的采用（陳興田，2001）[5]。圖 1-3、 1-4 為我國主要的馬鈴薯播種機械。圖 1-3 2MB-2/1 型雙壟單行播種機 圖 1-4 2BXSM—2B 型馬鈴薯施肥播種機 [9]圖 1-5 2MB-1/2 型大壟雙行覆膜播種機 圖 1-6 2MB-1/2 型大壟雙行覆膜播種機1.2.2 國外發(fā)展現(xiàn)狀第二次世界大戰(zhàn)以后，歐美的許多發(fā)達國家先后完成了由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的過度和轉化，經(jīng)過幾十年不斷地發(fā)展，其農(nóng)業(yè)機械化水平已經(jīng)相當完善，現(xiàn)在正朝著大型化、智能化、精量化以及多功能聯(lián)合型方向發(fā)展（陶衛(wèi)民，2001） 。在歐美的發(fā)達國家中，馬鈴薯播種機經(jīng)過幾十年的發(fā)展和應用，其技術水平應經(jīng)達到了相當完善的程度，無論是工作速度、生產(chǎn)效率、工作性能、播種質量以及播種機具的通用性和適應性上都做得比較好。這對減少播種過程中的漏種率、種子損傷率和提高單產(chǎn)量都有很大的促進作用?，F(xiàn)在一些發(fā)達國家正把不斷更新播種機的工作原理、盡量完善其結構、延長機具使用壽命、降低制造價格和維護費用的同時提高其工作效率以及提高播種機的通用性和適應性作為未來更先進的播種機研制的方向。1 緒論3國外馬鈴薯播種機發(fā)展較早，成型較快，現(xiàn)已初具規(guī)模。發(fā)達國家馬鈴薯播種效率的提高其根本原因實現(xiàn)了播種機械化、集約化生產(chǎn)。進入 20 世紀 90 年代，發(fā)達國家的馬鈴薯播種機械產(chǎn)品更加多樣化、性能更可靠。計算機、機電一體化、自動化等高科技領域技術的應用，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]。馬鈴薯播種機在美、蘇、日、意、德等國家得到了充分的發(fā)展。其主要部件即排種裝置主要發(fā)展了穿札針式、舀上杯鏈式、舀上傾斜板鏟斗式、輸送帶斗式等[6]。經(jīng)過多年的發(fā)展它們的結構功能已比較完善，有很多值得我們學習的地方。圖 1-1、1-2 為國外一些馬鈴薯播種機：圖 1-1 德國 VL- 20L 型四行馬鈴薯播種機 [7] 圖 1-2 意大利自動式馬鈴薯播種機 [8]1.3 設計任務現(xiàn)在有的機械已經(jīng)能夠在耕整過的地上一次完成開溝、播種、噴藥、覆土起壟及鎮(zhèn)壓等聯(lián)合作業(yè)，但是通過對各種產(chǎn)品的具體對比，發(fā)現(xiàn)其主要部件運用原理大體相同，且都存在問題。首先播種機不能滿足各種地區(qū)不同的需求，有的對整地要求過高，有的不能變換行距，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：1、種箱排種器仍然需要人力監(jiān)視種子充種與漏種情況。2、覆膜壓實后膜上需要人力覆土從而促進種子能夠頂破薄膜。本設計的目的是結合馬鈴薯薯種的結構特點和種植要求，借鑒國內外研究成果，一次性完成馬鈴薯的播種、施肥、噴藥、覆膜、覆土，并實現(xiàn)馬鈴薯的精密播種。實現(xiàn)播種的穩(wěn)定均勻性，解決漏播的問題。將現(xiàn)代的傳感器技術應用其中，增加播種的精度，以及對化肥農(nóng)藥播撒量的精確控制。改進播種勺的形狀，力求完善播種的完整性，從根本上解決漏播的問題。馬鈴薯的營養(yǎng)價值極其高，市場潛力巨大。在國外，大約占 45%的馬鈴薯加工成為食品后進入消費市場。而在中國國內，一向被國人視為不能登大雅之堂的馬鈴薯也堂而皇之在市場上風靡流行起來。在北京、上海、廣州、成都和重慶等全國大中城市，以馬鈴薯條、馬鈴薯泥巴為基本材料的麥當勞、肯德基食品已占據(jù)我國快商丘工學院本科畢業(yè)設計（論文）4餐市場的半壁江山，而從其他渠道進口的其它油炸薯片或膨化食品等也不斷滾滾而來。致使馬鈴薯的地位在人們心目中的地位直線上升。甚至，中國農(nóng)科院副院長屈東玉博士在曾經(jīng)召開的中國馬鈴薯學術年會上指出：“馬鈴薯是一種適應性強、產(chǎn)量很高、經(jīng)濟價值巨大大的作物，應該把馬鈴薯主要產(chǎn)區(qū)列入國家糧食商品糧基地，享受與水稻、小麥等商品糧基地同樣的財、稅待遇，這必定是保證我國糧食安全的重要有效手段。 ”馬鈴薯作為經(jīng)濟產(chǎn)物，種植面積越來越大，而傳統(tǒng)的馬鈴薯收獲方法不但費事費時，勞動強度大而且季節(jié)性強，因此給農(nóng)民造成極大的困難。馬鈴薯種植區(qū)大部分在山坡和山腰地區(qū)，農(nóng)民對馬鈴薯挖掘機器的要求已經(jīng)十分迫切，落后的人工收獲方式造成馬鈴薯凍壞和減產(chǎn)等不必要的損失。為了解決上述問題，推廣實用小型馬鈴薯挖掘機勢在必行。應用馬鈴薯挖掘機可以大大的提高收獲效率，降低勞動者的勞動強度，增收增產(chǎn)，極大地減少收獲損失，為我國馬鈴薯生產(chǎn)奠定良好的基礎，根據(jù)我國馬鈴薯挖掘機械多年研制生產(chǎn)經(jīng)驗可以看出， 意大利、日本、美國、英國、德國等國外機器適應于壟作，很難適應我國平作種植模式。各類型機械需要進行多收獲季節(jié)、多地域的田間試驗，才能提高適應性，更好的提高機械效率，完成各種生產(chǎn)工作。馬鈴薯是我國主要經(jīng)濟作物之一。發(fā)展馬鈴薯生產(chǎn)，對優(yōu)化調整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構、加速脫貧致富及地區(qū)經(jīng)濟平衡發(fā)展具有十分重要的意義。由于馬鈴薯為地下產(chǎn)物, 且是塊莖繁殖, 其收獲方式以挖掘機械為主導。馬鈴薯挖掘機可以大大提高收獲效率,減少損失, 降低勞動強度, 為馬鈴薯生產(chǎn)奠定良好的基礎。但是收獲方式的落后極大的限制了馬鈴薯的生產(chǎn)發(fā)展。為促進馬鈴薯生產(chǎn)的良好發(fā)展，解決機械化收獲問題已經(jīng)迫在眉急。馬鈴薯挖掘機械化的關鍵矛盾是機器性能要求與配套動力之間的矛盾。鑒于動力的限制，與 14kw 以下拖拉機配套機器的性能要求不宜功能全部都一樣，只要完成起薯塊步驟環(huán)節(jié)，讓署塊基本露于地面即可，其他工序可以通過人工拾起完成。從發(fā)展來看這類機械作為與農(nóng)村具有的小型拖拉機相配套的過渡性機型可以予以開發(fā)、推廣。根據(jù)近年來馬鈴薯種植面積的不斷增加，對馬鈴薯收獲的機械化水平的需求越來越大。因此，馬鈴薯收獲機的大力推廣對于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，尤其是馬鈴薯的生產(chǎn)具有巨大的現(xiàn)實意義和歷史意義。 馬鈴薯是一種高蛋白農(nóng)作物，在我國得到廣泛地栽種。2007 年我國馬鈴薯種植面積約 8000 萬畝，總產(chǎn)量超過 6800 萬噸，占世界總產(chǎn)量的 22%左右（www.potatoweb.cn ，2007 年） 。單從總產(chǎn)量來說我國已經(jīng)是世界第一，但是單產(chǎn)量卻遠遠低于歐美和澳洲的水平。例如，2003 年，我國馬鈴薯的單產(chǎn)量是每公頃 14842 公斤，低于世界平均水平每公頃 16448 公斤，還不到單產(chǎn)量最大的國家新西蘭每公頃 44248 公斤的三分之一（www.potatoweb.cn ，2007 年） 。1 緒論5我國馬鈴薯種植單產(chǎn)量很低這已是不爭的事實，因此，我國應該把提高馬鈴薯的單產(chǎn)作為目前提高馬鈴薯產(chǎn)量的首要任務。提高馬鈴薯單產(chǎn)的措施除了提高機械化生產(chǎn)水平外，還應該改進馬鈴薯的種植方式。提高單產(chǎn)量，首要任務就是提高機械化生產(chǎn)水平。當前，除少部分地區(qū)已經(jīng)實現(xiàn)馬鈴薯機械化或半機械化種植以外，我國大部分的馬鈴薯種植方式一直停留在傳統(tǒng)種植的水平上，傳統(tǒng)的種植方式主要依靠人力和畜力進行生產(chǎn)，從開溝到覆土鎮(zhèn)壓，整個過程勞動強度大，生產(chǎn)效率低，種植效果也遠遠低于機械化種植水平；而且我國地域廣闊，擁有多種地型，因此需要的播種機的機型也相對不一，設計出具有較強適應性的播種機將成為未來播種機發(fā)展的必然趨勢；播種機的通用性也是一個不可忽略的重要因素，提高播種機的通用性有助于提高播種機的使用性能，使得播種機得到充分的利用。雖然從當前的情況來看，我國在播種機這塊領域還不能一下子縮小同國外發(fā)達國家之間的差距，但是正在將這種差距正在不斷縮小。傳統(tǒng)的馬鈴薯種植方式也是一個制約馬鈴薯單產(chǎn)量提高的重要因素，主要體現(xiàn)在：（1）馬鈴薯種子的質量不高，我國種植馬鈴薯的大部分地區(qū)，馬鈴薯種子一般是自留的，沒有經(jīng)過消毒，殺菌以及其它提高種植質量的技術處理，因此種出來的馬鈴薯質量和產(chǎn)量不高；（2）種薯的品種不全，不同的地區(qū)，不同的氣候往往需要不同的馬鈴薯種子，在這方面，我國所作的研究還遠遠不能滿足其需求，因此，在今后更應該加大對馬鈴薯品種的研制；（3）傳統(tǒng)的種植方式主要靠人力和畜力，工作量大而且工作效率低，對土壤的壓實比較嚴重，這對種子的發(fā)芽和生長極為不利。1.4 設計的主要內容（1）馬鈴薯播種機具的總體設計（2）馬鈴薯播種機傳動機構的設計（3）馬鈴薯播種機開溝裝置的設計（4）馬鈴薯播種機排種裝置的設計（5）馬鈴薯播種機輸種管、鎮(zhèn)壓裝置以及行走輪的設計1.5 升運鏈式播種機主要技術參數(shù)（1） 外形尺寸（長×寬×高）：1450mm×1100mm×950mm（2） 配套動力：12kw（3） 生產(chǎn)效率：10acre/h（4） 工作幅寬：1100mm（5） 播種方式；平播（6） 播種深度：60－150mm （7） 作業(yè)行數(shù)：2 行 商丘工學院本科畢業(yè)設計（論文）6（8） 作業(yè)行距：400mm（9） 地輪直徑：500mm （10）作業(yè)速度：1m/s（11）傳動形式：鏈傳動（12）土壤工作部件：鋤鏟式開溝器（13）排種器：外槽輪式（14）覆土器形式：拖環(huán)式（15）鎮(zhèn)壓輪：復合圓錐式（16）種箱容積：30L2 總體方案設計72 總體方案設計2.1 設計原則總體方案擬將噴藥裝置、排種裝置、覆土裝置、鎮(zhèn)壓裝置及施肥裝置與選用拖拉機融為一體，使之能夠一次性的順利完成開溝、施肥、播種、覆蓋、鎮(zhèn)壓等功能?；疽笫菓覓鞕C構要有效的控制工作部件作業(yè)時的播深以及運輸時的通過性。排種裝置要確保在播種過程中出現(xiàn)漏播、重播等現(xiàn)象的幾率一定不能不超過 2%。另外開溝器能開出平整的地溝外還要具備一些獨特的功能即自動覆土功能。覆土裝置能夠完全覆蓋種溝以及開出兩邊壟溝。鎮(zhèn)壓輪的作用就是保持土壤濕度，所以要求鎮(zhèn)壓效果好，當然作業(yè)后的地面要平整。覆膜裝置后的覆土犁能夠將一定的土覆蓋到膜上，起到壓實的作用?？傮w方案擬將開溝裝置、施肥裝置、排種裝置、覆土裝置及鎮(zhèn)壓裝置與選用拖拉機融為一體，使之能一次性順利完成開溝、施肥、播種、覆蓋、鎮(zhèn)壓等功能，懸掛機構要有效的控制工作部件作業(yè)時的播深以及運輸時的通過性，開溝器除了能開出平整的地溝外還具備自動覆土的功能；排種裝置確保在播種過程中出現(xiàn)漏播、重播等現(xiàn)象的幾率不超過 3%。鎮(zhèn)壓輪要求鎮(zhèn)壓效果好，作業(yè)后的地面平整。2.1.1 基本結構該馬鈴薯播種機的結構在傳統(tǒng)的播種機上有所改進。但有傳統(tǒng)機型上的開溝器、輸肥管、種箱、肥箱、覆土器、排種器等部件，它還增設計了鎮(zhèn)壓輪、覆膜、覆土裝置，在機架的前梁上有上、下懸掛架用于與拖拉機連接，并且有拖拉機的主軸輸出動力給旋轉爪式覆土器。種、肥箱側板固定在機架中間橫梁的上方，前邊為肥箱，后邊為種箱。下邊固定排肥、排種裝置。在肥箱前面有一根安裝開溝器的梁，通過U 型螺栓將開溝器的扁鋼鎖住從而可以調節(jié)開溝深度。開溝器在橫梁上可根據(jù)需要進行橫向移動來調節(jié)行距，機架的后梁用來連接鎮(zhèn)壓輪。該馬鈴薯播種機由機架、開溝器、輸種管、輸肥管、覆土器、種箱、肥箱、排種器以及鎮(zhèn)壓輪構成，在機架的前梁上有上、下懸掛架用于與拖拉機連接；種、肥箱側板固定在機架中間橫梁的上方，前邊為肥箱，后邊為種箱，下邊固定排肥、排種裝置；在肥箱前面有一根安裝開溝器的梁，通過 U 型螺栓將開溝器的扁鋼鎖住，從而可以調節(jié)開溝深度，開溝器在橫梁上可根據(jù)需要進行橫向移動來調節(jié)行距；機架的后梁用來連接鎮(zhèn)壓輪。 2.1.2 工作原理拖拉機通過三點懸掛連接播種機在田間行走。由地輪限制高度。施肥開溝器開出肥料溝?；事淙霚蟽?。播種開溝器開出種溝，種子落入溝內。施肥與播種的動力都來源于地輪，地輪上安裝兩個鏈輪，分別連接排種器的鏈輪，排肥器的鏈輪。用旋轉爪式覆土器對播種溝進行覆土，動力來自于拖拉機的主軸輸出。用刮平板將商丘工學院本科畢業(yè)設計（論文）8壟面處理平整，然后由鎮(zhèn)壓輪鎮(zhèn)壓密實。薄膜掛在掛膜輥上，隨著機器的前進滾動。拉出的薄膜首先經(jīng)過壓膜輥的鋪平，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。本機通過上、下懸掛與拖拉機相連，拖拉機前進時輸出動力帶動播種機工作，作業(yè)速度為 1m/s。機具工作的動力來源為：行走輪隨拖拉機前進轉動輸出的動力。地輪隨拖拉機前進而轉動，由地輪傳遞動力，在地輪軸的兩端各裝一個傳動鏈輪, 通過鏈條將力矩傳給中間傳動鏈輪，再由中間鏈輪將動力傳給排種排肥裝置,通常情況下地輪直徑較大，工作時不易發(fā)生打滑等現(xiàn)象，并且傳動可靠。播種機工作時，拖拉機通過動力輸出軸將動力傳遞給行走輪，鎮(zhèn)壓輪上的主動軸將動力傳遞給中間軸，行走輪隨拖拉機前進而轉動，通過鏈條將動力傳給施肥、播種機構，排出的化肥和種子經(jīng)輸肥管與輸種管進入開溝器，先后進入開好的地溝中，為了避免燒壞種薯，化肥應位于種子下方 5 cm 處，覆土器進一步覆蓋種溝，鎮(zhèn)壓輪的圓錐滾筒隨即以均勻適當?shù)膲毫好芊N床2.2 配套動力的選用根據(jù)我國目前所擁有的拖拉機實際情況和對機組所消耗功率的初步估算，擬采用東風-200 拖拉機或功率相近的相關拖拉機。東風-200 拖拉機的主要參數(shù)如下： 外形尺寸(cm) 2850x1350x1990功率（KW） 14（16 馬力）額定轉速（r/min） 730驅動型式 前輪驅動離合器形式 干式、雙片制動器 環(huán)狀內脹式發(fā)動機與離合 V 帶理論前進速度（Km/h）如表 2—1 所示：表 2—1 東風-200 拖拉機理論前進速度Table 2—1 the therical theoretical exercise speed of Dongfeng —200前進: 1.25; 1.67; 3.07; 5.38; 6.47; 8.65; 15.91; 27.86理論速度，km/h 后退: 1.46; 7.593 傳動裝置的設計計算93 傳動裝置的設計計算3.1 傳動路線的確定傳動路線要保證總體傳動可靠，不影響拖拉機工作。根據(jù)整機的結構以及拖拉機的位置來確定傳動路線，使馬鈴薯在工作過程中能滿足開溝、播種、施肥和鎮(zhèn)壓等工作的需要。借鑒相關機型，將傳動路線分為兩條路線。第一，行走輪隨拖拉機的前進而轉動，經(jīng)過鏈傳動將動力傳遞給中間軸；第二，中間軸將動力分別傳遞給排種機構和排肥機構的轉軸，驅動排種鏈輪和排肥槽輪轉動3.2 傳動比的計算行走輪的行駛速度取 3.6km/h，換算出來為 1m/s。行走輪的直徑為 500mm，可以通過公式 3—1 計算得到行走輪軸的轉速 n1（3—1）?dvn1?式中：v—行走輪的行駛速度d—行走輪的直徑經(jīng)計算得 min/r381?按照設計要求，中間軸的轉速與行走輪軸的轉速應該相等，因此兩軸之間的傳動比為 1，中間軸的轉速為 38r/min，排種器的主動輪安裝在中間軸上，因此轉速也為 38r/min。排種器的上、下鏈輪垂直安放，在工作過程中要求工作平穩(wěn)，因此兩者之間的轉速相差不大，鏈勺的速度要求不超過 0.5m/s，最佳的速度為0.5m/s，如果將速度降到 0.25m/s 左右，相應地應該將原本要求的株距縮小 2 倍才能不影響排種效率，再結合鏈輪的要求，最終選取排種器上、下兩鏈輪之間的傳動比為 1.12。商丘工學院本科畢業(yè)設計（論文）104 排種器的選型設計4.1 種箱結構參數(shù)的設計4.1.1 種箱尺寸的確定種箱必需有足夠的容量，從而減少加種次數(shù)，一般情況下要求播種到了地頭才加種。但是種箱容量也不能太大，那樣會增加機構的重量，對播種機的的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利的影響，還會影響機組的縱向移動性；種箱必須保證箱壁的傾斜角大于種子的自然休止角，以保證種子能順利滑落排種器，一般情況下種薯塊的自然休止角α=24°~34°，這里選擇 α=30°。除此以外，種箱還應該堅固耐用，重量輕巧，具有一定的剛性，并具備防水和防潮的能力；種箱要便于加種、卸種和清種，因此該機所選的種箱形狀為錐臺型（上口直徑大，下口直徑?。?，而且上端有防護蓋加以保護。4.1.2 種箱容積的計算種箱的容量由播種的行距、株距，播種量和播種距離共同確定。根據(jù)以往實驗結論：播種機在工作時不宜播完種子箱內的全部種薯，應該保留至少 10%的種子余量，避免箱內種子太少而影響播種的質量。預先設定該地塊的長度 D=1000m，播種機往返一次加一次種子。其種箱容積 V 可用公式 4—1 確定：V=1.1 LBNmax/667γ （4—1）式中：L—裝滿一箱種子所能播種的最遠距離。最少應等于一個往返行程，即地塊長度的兩倍(m)，取 L=2000mB—工作幅寬(m)，此處取 B=1100mmNmax—單位面積最大播種量 (kg／hm2)，種薯的株距為 120mm，則在 100m 內需要播種略為 833 個，每個種子大約重 50g，算出 Nmax≈41.65kgγ—種子的單位容積質量(kg/L)。1L=1000000cm3。因此單位容積內能容納尺寸規(guī)格為 20mm×20mm×20mm 的種薯 125 個，每個種薯平均重 50g，算出來 γ 的值大約為 7.25kg/L取 L＝2000；B＝1.1；Nmax＝41.65； r＝7.25。代入公式（4－1）得：V =20.8433（L) 實際中種箱的容積往往要比設計數(shù)值稍微大一些，因此本次設計取種箱的容積為 30 升。4.2 排種器的選型與計算對馬鈴薯播種機來說，排種器是其最核心的部件，其性能的優(yōu)劣將直接影響播4 排種器的選型設計11種機的播種質量，因此，對排種器的要求是很高的。4.2.1 馬鈴薯播種機對排種器的性能要求（1）排種器應該具備較大的排種均勻性和穩(wěn)定性，能均勻連續(xù)地排種，并且能在不同外界條件下作業(yè)，其播量要保持穩(wěn)定，排種要均勻；（2）具有較強的通用性和適應性，播量調節(jié)范圍大；（3）對種子的損傷率較小，一般要求不超過 3%；（4）結構簡單，工作可靠，易于制造和維護，調整方便；（5）漏種率和重播率低，皆要求不超過 3%。4.2.2 現(xiàn)有排種器的類型和特點排種器種類很多，通常按播種方式分為撒播器、條播排種器和點播排種器三大類。條播是按要求的行距，播深與播量將種子播成條行，一般不計較種子的粒距，只注意一定長度區(qū)段內的粒數(shù)，在農(nóng)業(yè)上使用的條播排種器有外槽輪式、內槽輪式、磨紋盤式、錐面型孔式、擺桿式、離心式、匙式及刷式等類型。其中應用得最廣泛的是外槽輪式排種器，其由排種器盒、排種軸、外槽論、阻塞輪、花型擋環(huán)及清種舌等組成。排種器盒裝在種子箱下面，種子通過箱底開口流入盒內。排種軸轉動時，外槽論及花型擋環(huán)可防止種子從槽輪兩側流出。雖然這種排種器結構簡單、制造容易、使用方便、通用性好、適應性能廣，而且國際上已經(jīng)標準化，但是它也存在不可忽略的局限性，對于馬鈴薯塊莖這樣的種子，外槽輪是排種器并不能降低其漏種率和對種子的損傷率，也不能夠提高播種的穩(wěn)定性，因此需要選擇一種結構更簡單，效率和播種質量更好的排種器，經(jīng)過對所有可能的排種器（如夾持式，外槽輪是，帶輪式等）的比較，最終決定選取升運鏈式排種器，這種排種器的前身是 70 年代后期美日等發(fā)達國家廣泛采用的舀上杯鏈式排種器。4.2.3 排種器的選型（1）升運連式排種器的選型及結構根據(jù)馬鈴薯種塊的特性，該馬鈴薯播種機決定選用單排式升運鏈式排種器。其結構如圖 4—1 所示：商丘工學院本科畢業(yè)設計（論文）12圖 4—1 升運鏈式排種器Figure 4—1 the labe—chain dispenser（2）工作原理：行走輪隨著播種機的前進而轉動，行走輪上的軸作為動力傳遞軸并通過中間軸將動力傳遞到排種器的小鏈輪上，小鏈輪轉動從而帶動升運鏈以一定的速度上升，固定在升運鏈上的取薯勺每次舀取一個種薯塊，并通過上鏈輪和護種管壁將種薯塊運送到輸種管里，再經(jīng)開溝器落到地溝，從而實現(xiàn)播種的過程。（3）升運鏈式排種器工作性能的結構參數(shù)根據(jù)馬鈴薯播種機的設計要求和參考有關文獻，主要有以下結構參數(shù)：1．取薯勺速度 v：取薯勺線速度與作業(yè)速度成正比，試驗表明，當取薯勺速度不超過 0.5 m/s 時，播種質量較好。當鏈輪線速度為 0.55 m/s 時，作業(yè)質量有所下降，即漏播稍有增加，但基本上能滿足農(nóng)業(yè)技術的要求。若取薯勺速度大于0.55 m/s 時，作業(yè)質量則顯著變壞，漏播嚴重。因此鏈輪線速度最高作業(yè)速度不超過 0.5 m/s。2．鏈輪轉速 n：鏈輪轉速過低，脈動頻率低，排種均勻性差；轉速過高，又會使傷種率增加的同時加大漏種率。根據(jù)馬鈴薯種子的播種要求，此次設計選用最大轉速不超過 40r/min 的鏈輪。3．鏈條的工作長度 L：鏈條的長度太大，將會增大兩鏈輪之間的中心距，從而增大輸種的距離；長度太短又會造成輸種時種薯來不及緩沖而從取薯勺滑落，從而降低了排種的均勻性。因此鏈條的工作長度應該根據(jù)最合適的中心距來選取。一般鏈條長度在 2m 左右，種子的升運高度不超過 500mm 4．取薯勺的形狀：對于單邊最大尺寸為 20mm 的馬鈴薯種塊，取薯勺需要保證種薯塊在升運的過程中不要出現(xiàn)滑落的情況，而且背面要光滑，不能傷種；取薯勺4 排種器的選型設計13要輕，因此取薯勺都是用厚度為 1.2mm 的鐵皮沖壓而成。4.2.4 升運鏈相關系數(shù)的確定（1）最開始設定的理論株距為 120mm，因此在行走輪轉動一圈后所需要播種的個數(shù) n 可以通過公式 4—2 計算得到：（4—2）10DLn??式中：L——行走輪的周長；D——行走輪的直徑。通過已知數(shù)據(jù) D=0.5m。算得 n=13 個（2）取薯勺之間的間距即株距 B本次設計決定選用鏈條節(jié)距 p=25.4mm，長度略為 2.24m 的 16A 型滾子鏈，鏈條的速度略為 0.27m/s，是最佳速度 v=0.5m/s 的 0.54 倍，因此可以通過縮小株距來滿足排種的需要，即將株距縮小到原來的 0.54 倍，再根據(jù)節(jié)距和鏈條長度來進行調整。通過計算，整個鏈條共有 88 節(jié)，為了達到最佳的排種效果，需要 24 個取薯勺，因此其中 16 個取薯勺由 4 個鏈結組成，另外 8 個由 3 個鏈結組成。因此每個取薯勺之間的平均距離也就是株距 B=88/24×25.4≈93mm，能保證有足夠的空間來克服充不上種的情況。（3）取薯勺尺寸的確定通過查閱相關取薯勺的資料，以及對馬鈴薯種塊在取薯勺內的受力情況的分析，為了使種塊不至于從勺內落下，多余的種子也不能穩(wěn)定在勺內，要求取薯勺的寬度要大于種子長度的 0.5 倍且小于種子厚度的 1.5 倍。因為種子的尺寸規(guī)格為20mm×20mm×20mm，這里取取薯勺的寬度應為 20×1.25mm=25mm。同時為了取薯時有足夠的時間和空間，取薯勺的長度尺寸也必須大于種塊長度的 1.5 倍，因此長度至少為 20×1.5=30mm，這里取 35mm。通過查閱《農(nóng)業(yè)機械設計手冊》 （陳志，2007） ，可知種薯塊的自然休止角一般為 30°，因此取薯勺內的角度應小于或等于其自然休止角，這里也取 30°。商丘工學院本科畢業(yè)設計（論文）145 排肥器的選型設計5.1 排肥器的性能要求（1）排肥量穩(wěn)定、均勻，不受肥箱內肥料的多少、地形傾斜起伏及前進速度等因素的影響。（2）通用性好，能施多種肥料。要求排肥器除了能排施流動性好的顆粒狀化肥和復合顆?；释?，也能排施流動性差的粉狀化肥。（3）排肥量調節(jié)靈敏、準確，調節(jié)范圍能適應不同化肥品種與不同作物的施用要求。（4）工作阻力小，使用調節(jié)方便，便于作業(yè)后清理殘茬化肥。（5）排肥器所有與肥料接觸的機構、零件最好采用防腐耐磨材料制造。5.2 常用排肥器的種類和特點常用的化肥排肥器有以下幾種類型：（1）外槽輪式排肥器 外槽輪排肥器工作時，外槽輪旋轉，顆粒化肥靠自重充滿槽輪的凹槽并被槽輪帶著一起旋轉，在槽輪外面的肥料在槽輪的拔動和肥料顆粒之間的摩擦力作用下也被帶動起來由槽輪強制帶出，從排肥舌上調入輸肥管，然后經(jīng)開溝器導入種溝。該排肥器轉動的槽輪和不轉動的阻塞套可以在排種盒內隨排種軸左右移動，通過改變槽輪的長度來調節(jié)排肥量。外槽輪排肥器的槽輪可以換成齒輪。槽輪的齒數(shù)相對排種器的來說有所減少。（2）星輪式排肥器 工作時，旋轉的星輪星齒間的化肥強制排出。常用兩個星輪對轉以消除肥料架空和錐齒輪的軸向力。該排肥器的肥箱底部裝有活頁式鉸鏈，箱底可以打開，便于消除殘存的化肥；星輪的拆卸也很方便。排肥量的調節(jié)可以通過調節(jié)手柄改變排肥量活門的開度來實現(xiàn)。（3）螺旋式排肥器 其主要工作部件是排肥螺旋。工作是螺旋回轉，將肥料導入排肥管。在排肥量較小時，螺旋式排肥器的排肥均勻性很差（4）水平刮板式排肥器 水平刮板式排肥器是近年來我國為解決碳酸氫銨排肥問題而研制的一種排肥器。它的基本特征是由在水平面旋轉的曲面刮板或彈擊刮板將化肥排出。（5）攪---撥輪式排肥器 這是一種通用型排肥器。其突出特點是能有效地消除肥料的“架空”可靠的排施含水量很大的碳酸氫銨。缺點是清肥不便。（6）振動式排肥器 由于震動關系，肥料排量受肥箱內肥料多少、肥料密度、粘結力等的影響較大排肥量的穩(wěn)定性和均勻性差。在馬鈴薯的種植過程中，不同的化肥往往需要選用不同的排肥器，馬鈴薯播種的時候所用的一般是硫酸銨或磷酸二銨等顆?；?，其含水率都低于 1%。通過對5 排肥器的選型設計15以上幾種排肥器的比較以及馬鈴薯施肥的要求，本次設計決定選用移動式外槽輪排種器。這種排肥器的優(yōu)點在于其可以把它的槽輪換成齒輪，工作原理也與槽輪時相同。槽輪輪式排肥器一般用于排施流動性教好的顆粒狀化肥，具有較好的排肥穩(wěn)定性和均勻性，但缺點是不能用于排施流動性差的化肥。其結構如圖 5—1 所示。1．卡箍；2．軸銷；3．花形擋圈；4．外槽輪；5．阻塞套；6．排肥杯；7．排肥舌；8 排肥軸；9 排肥舌軸圖 5—1 移動式外槽輪排肥器Figure 5—1 the fluted roller fertilizer apparatus5.3 排肥量的計算外槽輪排肥器的排肥量可以通過公式 5—1 計算。（5—1）??????????tdLrQfaq0式中：d—外槽輪的直徑，d 取 45mmL—外槽輪的有效長度，L 取 126mmr—肥料的密度，施用的化肥為磷酸二銨，其密度為 789g/L。a0—槽內肥料充滿系數(shù)，一般取 0.7fg—單個凹槽的截面積，通過實驗計算選取 fg=66.76mm2t—槽輪凹槽節(jié)距。通過計算得到 t=dπ/z=20.2mmλ—帶動層特性系數(shù)。取 0.5經(jīng)計算得 Q≈5.5kg/acre，這里取 6kg/acre商丘工學院本科畢業(yè)設計（論文）166 開溝器的選型設計6.1 開溝器的性能要求開溝器是播種機上重要的部件之一，其功用是開溝、整理種床、自動覆土和導種、肥入土，開溝器工作性能的好壞將直接影響播種質量和種子發(fā)芽生長條件。因此，開溝器應滿足如下幾個條件：（1）開溝直、深淺一致，幅寬合適，溝底平整，有一定的自動覆土功能；（2）有良好的入土性能，不壅土、不纏草、不堵塞、阻力小、工作可靠；（3） 使種子全部落如溝底，行內種子分布幅度、均勻度應符合農(nóng)業(yè)技術要求。6.2 現(xiàn)有開溝器的種類和特點根據(jù)開溝器的入土角不同可分為銳角和鈍角二種。 ⑴ 鋤鏟式開溝器：屬于銳角型開溝器，工作時開溝器隨著播種機向前移動，土壤在鏟前突起，兩側土壤受擠壓而分開，開溝器離開后溝壁上的土壤自行下落覆蓋種子。其優(yōu)點是結構簡單、入土能力強、工作阻力小，a=3~6cm，R=30~65N/個。缺點是易壅土和纏草，會使干濕土混雜，高速作業(yè)時播深不穩(wěn)。⑵ 雙圓盤開溝器：鈍角型開溝器，主要由一對平面圓盤、開溝器體、圓盤軸和散種板組成。工作時，兩圓盤向前滾動，利用兩圓盤在前下方一點（稱聚點）接觸所形成的夾角，將土壤向兩側擠壓，開成中間代郵凸尖的溝（溝底呈 W 形） 。種子和肥料由種、肥輸入管通過開溝器體上的種、肥輸送筒落入溝底。工作平穩(wěn)、溝形整齊、不亂土層、斷草能力強。但結構復雜、尺寸較大，工作阻力大。a=4~8cm，R=80~160N/個。 ⑶ 芯鏵式開溝器：銳角型開溝器，工作時先由芯鏵入土開溝，兩個側板向兩側分土形成種溝。開溝寬度大、入土性能好，但工作阻力大。a=6~12cm，R=200~800N/個。 ⑷ 滑刀式開溝器：鈍角型開溝器，工作時滑刀在豎直方向切入土壤，刀后側板向兩側擠壓土壤形成種溝。特點是靠重力入土，溝深穩(wěn)定、溝形整齊、不亂土層，斷草能力強、工作阻力大。a＝5~10cm，R=200~400N/個。6.3 開溝器的選型馬鈴薯播種機通常在新耕地上進行播種，新耕地的雜草和殘茬對開溝器的影響不大，出現(xiàn)纏繞和堵塞的幾率不大，再考慮到開溝的性能和經(jīng)濟因素，本次設計決定選用鋤鏟式開溝器，鋤鏟式開溝器由翼鏟、筒身和深淺調節(jié)扁鋼組成。其優(yōu)點是：（1)開溝深度大，因為要求開溝深度最大達到 180mm，上述幾種開溝器只有鋤鏟式能達到要求；(2)開出的地溝平整、開闊，受地形的影響較??；(3)結構簡單，易于6 開溝器的選型設計17制造與維護。6.4 開溝器結構參數(shù)的確定6.4.1 入土角 α 的確定入土角 α 選得過大，開溝器工作時土壤上移大，土層也抬得高，并有相互混亂的趨勢，同時還會加大工作阻力；入土角也不能選得過小，過小的入土角將會造成刃部強度減弱。通常情況下入土角的取值范圍在 30°～50°之間，為了保證入土能力，因此入土角不應該取得太小，這里取入土角為 45°。6.4.2 切土角 β 的確定切土角過大，土壤易被推向兩側，造成土壤外翻，影響覆土性能；同樣切土角也不能太小，太小的切土角將嚴重影響鏟面的高度。一般情況下 β 值一般在20°～30°之間選取，特殊情況下可以取得小一點，這里取 β=20°。6.4.3 鏟翼張角 γ 的確定γ 過大，翼鏟就會增大，使得雜草不易沿刃口滑過，容易發(fā)生纏草、壅土、堵土等現(xiàn)象。γ 過小時，翼鏟切斷草根的能力就會減弱。為使雜草沿翼鏟刃緣向后滑切，γ 一般應該取 75°～85°，這里取 γ=80°6.4.4 開溝器外形尺寸的確定深度調節(jié)扁鋼的尺寸為：40mm×20mm開溝器體尺寸長×寬×高：173mm×120mm×505mm商丘工學院本科畢業(yè)設計（論文）187 輸種管的選型設計7.1 輸種管的性能要求輸種管的作用主要是將排種器排出的種子導入開溝器，使種子能夠順利落入種溝內，它對排種的均勻性有很大的影響。馬鈴薯播種機對輸種管的要求有： （1）對種子流的干擾小，能保證種子能自由流動，不致降低排種的均勻性；（2）有足夠的伸縮性并能隨意擾曲，從而能夠適應開溝器的升降和調節(jié)。輸種管一般要求鉸接在排種器上，能在各個方向擺動的同時不影響種子通過；（3）應該具有一定的伸縮量、彈性和彎曲度，并能耐腐蝕。除此以外還有要一定的圓度，不能變癟；（4）結構要簡單，易于制造和維修。7.2 輸種管的選型在本次設計中，考慮到馬鈴薯種塊的形狀和對導種管的要求，設計選用螺旋骨架型塑料管。這種輸種管是用 1mm 厚的鋼絲或尼龍絲作骨架纏敷塑料薄膜并通過加熱制作而成，管內壁光滑，具有結構簡單、重量輕、彎曲靈活、耐腐蝕等優(yōu)點。如圖（6—1）所示。7.3 輸種管參數(shù)的確定7.3.1 輸種管的直徑輸種管的最小直徑應根據(jù)作物的最大播量和種子的物理特性（如種塊形狀和尺寸，種塊與管壁的摩擦系數(shù)等）加以確定。輸種管的最小直徑應與種子在輸種管內自由降落時的擴散范圍相適應。根據(jù)以往實驗：有三分之二的馬鈴薯單邊種子尺寸集中在 20mm 范圍以內，因此輸種管的最小直徑一般為 26mm，最大直徑 40mm。7.3.2 輸種管的傾斜度與長度輸種管的傾斜度和長度都應該根據(jù)不同類型播種機的結構需要、排種器的特點和對種子落到地溝底部的要求進行確定。一般情況下，橡膠輸種管的傾斜角為 50°。其長度通過下列公式進行計算L=H/sinα （7—1）式中 H——種子從排種口下落到開溝器體接種口的垂直距離Α——輸種管的傾斜角算得 L 的值為 225mm7 輸種管的選型設計19圖 6—1 輸種管Figure 6—1 the matering tube商丘工學院本科畢業(yè)設計（論文）208 覆土器的選型設計8.1 覆土器的種類和特點播種機上常用的覆土器有鏈環(huán)式、彈齒式、爪盤式、圓盤式、刮板式等，其中鏈環(huán)式、彈齒式、爪板式為全幅覆蓋，常用于行距較窄的谷物條播機。圓盤式和刮板式覆土器，則用于行距較寬、所需覆土量大、要求覆土嚴密并有一定起壟作用的中耕作物播種機8.2 覆土器的選型考慮開溝器以及本機結構，決定選用拖環(huán)式覆土器。其結構如圖 8—1 所示。8.3 覆土器性能結構參數(shù)的確定拖環(huán)直徑 D=280mm 鏈環(huán)長度 L=15mm 兩環(huán)間距離 L1=120mm 掛鉤有效直徑 D1=10mm整個部件有效工作高度 H=375mm（可調）9 鎮(zhèn)壓輪的選型設計219 鎮(zhèn)壓輪的選型設計9.1 鎮(zhèn)壓輪的使用條件通過鎮(zhèn)壓輪的鎮(zhèn)壓作用，能使種子與濕土壤接觸更加緊密，有利于種子的發(fā)芽和生長，可減少水分的蒸發(fā)，有利于土壤保墑，還可以增強土壤毛細管的作用。鎮(zhèn)壓輪對土壤的壓強主要根據(jù)土壤性質、水分、密度和作物的要求而定，一般為30～50kPa。而鎮(zhèn)壓輪的壓力大小取決于其自身的重量和作用在它上面的附加重量。壓緊后土壤的容重一般為 8～1.2g/cm2圖 8—1 拖環(huán)式覆土器Figure 8—1 the link covering device9.2 設計要求（1）轉動靈活 （2）鎮(zhèn)壓力可調；（3）鎮(zhèn)壓后地表不產(chǎn)生鱗狀裂紋；（4）不壅土，不纏草。9.3 結構設計現(xiàn)有的馬鈴薯播種機中的鎮(zhèn)壓輪, 一般采用常規(guī)鎮(zhèn)壓輪。其質量輕, 結構簡單, 壓而不實, 影響種植作業(yè)質量。該設計選取了一種鎮(zhèn)壓效果好且有利于防寒保溫、抗旱保墑和能促進種子早期出苗及幼苗的生長發(fā)育的圓錐式凹型鎮(zhèn)壓輪。要使鎮(zhèn)壓輪能正常運轉，減少工作中出現(xiàn)滑移與壅土的現(xiàn)象，則鎮(zhèn)壓輪的直徑應滿足以下公式:商丘工學院本科畢業(yè)設計（論文）22Smax≥2WT/D （9—1）因為 Smax=Qf，則D≥2WT/（Qf ） （9—2）式中 Smax—土壤對鎮(zhèn)壓輪表面的最大附著力Q—鎮(zhèn)壓輪的負荷f—土壤對鎮(zhèn)壓輪的附著系數(shù)，通過查表可知 f 一般取 0.4WT—軸套產(chǎn)生的摩擦力矩D—鎮(zhèn)壓輪的直徑由上面式子可知，鎮(zhèn)壓輪要想正常運轉，必須有足夠大的附著力。土壤對鎮(zhèn)壓輪的附著系數(shù) f 取決于輪緣的材料和土壤的條件，在一定情況下 f 是個常數(shù)。雖然增大鎮(zhèn)壓輪的負荷可以提高土壤對輪緣的附著力，但是增大鎮(zhèn)壓輪的負荷無疑會使輪子下陷程度增大，輪子行駛的阻力增加，同時還會加大對土壤的壓實程度，從而造成對種子發(fā)芽的不利后果。因此最好的途徑是減小軸套中產(chǎn)生的摩擦力矩，那就要求使用在軸套中產(chǎn)生摩擦力矩較小的滾動軸承。同樣增大輪子的直徑也能有利于鎮(zhèn)壓輪的正常運轉。通過分析和計算，鎮(zhèn)壓輪的直徑 D 的取值為 400mm，寬度為 120mm。鎮(zhèn)壓輪的結構簡圖如圖 9—1 所示：圖 9—1 鎮(zhèn)壓輪裝置Figure 9—1 the compacting wheel10 行走輪的選型設計2310 行走輪的選型設計10.1 行走輪的設計要求在該播種機中，行走輪不僅起限深作用，而且還是排種、排肥的主動輪。因而在設計時，應該從以下幾個方面著手：（1）具有較大的強度、剛度等機械性能；（2）滑移系數(shù)較小，一般不要超過 10%，從而提高播種的均勻性；（3）對地表不平性具有較強的適應性，避免在地表高低不平的情況下，出現(xiàn)作為驅動排種器、排肥器的行走輪輪被架空而不轉動，造成不排種、肥的問題。10.2 行走輪的結構（1）通常情況下，行走輪直徑越大，其轉動越容易，從而打滑率越小，因此直徑越大播種越均勻。本次設計為了使行走輪的大小與機具空間相協(xié)調，特將其直徑設計為 500mm(行走輪圈外徑)，寬度為 80mm。（2）本次設計參照有關機具，綜合考慮為增加其入土性能及脫土性能，其結構如圖（10—1）所示。10.3 行走輪的安裝地輪安裝在地輪軸上，兩端各緊挨著鏈輪，兩輪間的距離為 400mm。圖 10—1 行走輪Figure 10—1 the road wheel10.4 行走輪轉速的計算按照設計要求和參考有關資料，該播種機生產(chǎn)率為 3.2~4.1hm2/h，幅寬1100mm，因此，機器的行進速度為：取平均速度為 v=1m/s，按照配套s/m21.~79.0365.10~.4bsv?????????商丘工學院本科畢業(yè)設計（論文）24拖拉機的結構尺寸和常用播種機的地輪大小，取地輪直徑為 500mm，有 （10—1） rnwrv602??式中 ——地輪軸的轉速（m/s） ；——地輪軸的角轉速(rad/s)；n ——地輪的轉速(r/s)由公式（10—1）得 n≈38r/min——地輪的半徑(m)；r