大粒種子精播機的設計【玉米、大豆快速精密雙行播種機含9張CAD圖紙】

1、word. 摘 要本課題針對北方一年一熟旱作農(nóng)業(yè)區(qū)缺乏配套播種機具的問題，在前人研究的根底上，從原理與結(jié)構(gòu)上開發(fā)設計一種快速精密播種機,考慮實際生產(chǎn)作業(yè)需要,在滿足精密播種要求的前提下降低本錢，提高精密播種機作業(yè)速度。精密播種是將精確數(shù)量的合格種子播種到符合生長要求的土壤中預定部位，包括精密的株距、播深和行距組成的三維空間坐標。本播種機主要采用型孔式的排種器，配合輸肥管、導種管、開溝器、覆土器和鎮(zhèn)壓器等組成，一次完成開溝、側(cè)深施肥、精密播種、覆土鎮(zhèn)壓等項作業(yè)。本文將播種機設計成2行播種作業(yè)以實現(xiàn)快速播種要求，采用雙圓盤開溝器，其開溝整齊,工作穩(wěn)定，能適應較高的作業(yè)速度。本快速精密播種機具有結(jié)構(gòu)

2、緊湊、傳動方式簡單和工作性能可靠等特點，它可以播種不同類型的的種子如玉米、大豆，并可與施肥裝置組合設計成播種施肥機組，具有廣泛應用前景。本文介紹的快速精密播種機工作原理如下：機器前進的同時，施肥圓盤轉(zhuǎn)動開溝，地輪轉(zhuǎn)動并通過鏈輪、鏈條驅(qū)動排肥軸轉(zhuǎn)動，排肥盒排下的肥料通過排肥管施到土壤中，雙圓盤開溝器轉(zhuǎn)動并通過兩側(cè)限深輪仿行限深開溝，壓溝刀擴溝，同時由排種器排出的種子從導種管進入種溝內(nèi)，后面的V形鎮(zhèn)壓輪將溝側(cè)土壤壓入種溝，鎮(zhèn)壓同時并覆土，從而完成精密播種要求。關(guān)鍵詞：播種機；排種器；開溝器；鎮(zhèn)壓輪；限深輪ABSTRACTAccording to the problem of lacking sui

3、table planter in one crop a year arid agriculture region of North China, upon the basis of predecessors research, this paper designed a kind of fast and precise seed sowing machine from the structure and principles. According to the needs of the actual production, on the premise of meeting the reqir

4、ement of precise seed sowing, the cost should be cut down and the speed increased. The precision planting provides accurate amount of seeds to soil at equal interval within rows and seeding depth. This planter is mainly comprised of the aperture-mould metering-device, fertilizer-carried pipe, seeds-

5、carried pipe, double disics opener, covering and suppressing device; it is a complicated process comprising of ditching, fertilizing, planting, covering and suppressing; the requirements of its field performance are quite strict; it is designed to be 2 rows planter to improve its work speed and doub

6、le discs opener is adopted, which ditches oderly, runs stably, and can be suitable for high speed. It has the characreristics of compact structure, simple transmission and riable performance, can sow different kind of seeds, such as maize, soybeans. Combined with fertilizing device, the planter can

7、be designed to sow seeds and fertilizer at the same time. The planter has a widespread prospect of application. This article introduced the system of the fast and precise seed sowing machine. Its principle is the following: as the plater runs, the fertilizing disc turns to ditch, and the soil-wheel

8、runs and drives fertilizer-drain shaft rotates via chains transmission; the fertilizer discharged by the box is fertilized into the soil; double disics opener turns and ditches with certain depth through depth-limited wheel; ditches-pressing blades enlarge the ditches; the seeds discharged by meteri

9、ng-device arrive at the ditches through seeds-carried pipe; and the suppressing V-wheel behind suppress the soil into the ditches with seeds and cover it with the soil at the same time. Thus, the requirement of precision planting has been completed.Key words：Seed; Aperture-mould Metering-device; Dou

10、ble Disics Opener; Suppressing V-wheel; Depth-limited Wheel目錄摘 要1ABSTRACT2第1章 第1章 緒 論51.1概述51.1.1 國內(nèi)播種機開展現(xiàn)狀57種作業(yè)開展趨勢81.2播種方法91.3快速精密播種機的研究意義10第2章 播種機總體方案確定112.1 播種機的設計依據(jù)與技術(shù)分析112.1.1 可行性分析112.1.2 農(nóng)藝技術(shù)指標122.1.3 配套技術(shù)指標122.1.4 技術(shù)經(jīng)濟指標122.2 總體設計132.2.1 工作原理及結(jié)構(gòu)形式132.2.2 總體參數(shù)設計132.2.3 播種機的總體設計方案142.3 本章小結(jié)15

11、第3章 零部件設計計算及安裝153.1傳動系統(tǒng)設計153.2種肥箱設計203.3排肥器設計213.4排種器設計223.5排種軸設計253.6塔輪鏈傳動設計293.7其他工作部件確實定31313133343435353.8部件的安裝363.9播種前的準備373.10本章小結(jié)40第4章 播種機的使用維護和保養(yǎng)414.1播種機的使用4141414.2播種機的維護和保養(yǎng)4242434.3本章小結(jié)44結(jié) 論45參考文獻46致 謝47 第1章 第1章 緒 論精密播種是指按精確的粒數(shù)、間距和播深,將種子播入土中。它可以是單粒播種,也可以將多于一粒的種子播成一穴,要求每穴粒數(shù)相等。精密播種包括三個方面：播下精

12、確數(shù)量的種子目前最常見的是一穴一粒，即單粒精密點播、精密的粒距分布即粒距均勻一致和精確的深度一致3 。由于精密播種具有省種、省工、增產(chǎn)、提高作物品質(zhì)的效果，從 20 世紀 40 年代以來一直有人研究。1.1.1 國內(nèi)播種機開展現(xiàn)狀新中國的農(nóng)業(yè)機械化事業(yè)，從興辦國營機械化農(nóng)場和拖拉機站開始，不斷探索，不斷開展，走出了一條具有中國特色的農(nóng)業(yè)機械化道路。50多年來，黨和國家一直把實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械化作為建設社會主義現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的一個重要戰(zhàn)略目標，投入了大量的人財物力，取得了很大的成就?；貞浶轮袊r(nóng)業(yè)機械化的開展史，大體上可以分為行政推動階段、機制轉(zhuǎn)換階段和市場導向階段三個階段。目前，我國播種機的現(xiàn)狀主要表現(xiàn)

13、在以下方面1：1、播種機仍以傳統(tǒng)谷物條播為主。與小拖配套的播種機及畜力播種機目前仍占主導地位。全國有500家左右的生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)播種機，其中只有10幾家生產(chǎn)與大中型拖拉機配套的播種機，如西安農(nóng)業(yè)機械廠、石家莊市農(nóng)業(yè)機械廠等都還生產(chǎn)傳統(tǒng)播種機，其余都生產(chǎn)與小拖配套的播種機和畜力播種機，與小拖配套播種機和畜力播種機的產(chǎn)量已占到全國播種機產(chǎn)量的90%以上。2、聯(lián)合作業(yè)播種機開展較快。近幾年我國的聯(lián)合播種機開展較快，其機具主要有： (1) 播種施肥聯(lián)合作業(yè)機。(2) 耕作播種聯(lián)合作業(yè)機。典型機具有西安旋播機廠生產(chǎn)旋耕播種機，能一次完成旋耕破茬、整地、播種、覆土作業(yè)。(3) 松土-施肥-覆膜-穴播聯(lián)合作業(yè)

14、機。典型機具有甘肅省慶陽地區(qū)農(nóng)機二廠生產(chǎn)的2BFX- 8型小麥覆膜穴播機。(4) 施水播種聯(lián)合作業(yè)機。典型機具有2BFS-3型施水硬茬播種機、2BFG-6SA小麥施肥施水溝播機及2BX-7型牽引小麥施水播種機。3、精少量播種機具推廣熱頭強勁。精少量播種技術(shù)是近年來農(nóng)業(yè)部大力推廣節(jié)本增效工程技術(shù)的主要內(nèi)容之一,具有節(jié)種明顯、增產(chǎn)幅度大、田間管理用工少、作物種植所需的種、肥、水等資源利用率高等優(yōu)點。推廣該項技術(shù)的典型機具有:(1) 小麥精少量播種機具。小麥精少量播種機具根本是對傳統(tǒng)的條播機改造而成,改造的途徑有兩條,一是更換外槽輪為精密排種裝置;二是將排種裝置改為拖拉機驅(qū)動輪轂驅(qū)動,以減少地輪驅(qū)動

15、時滑移造成的排種不均勻。例如目前山西省新絳機械廠生產(chǎn)的配有小斜外槽輪排種器的半精量谷物條播機,山東萊蕪市播種機廠生產(chǎn)的配型孔錐盤精密排種器的小麥精密播種機。(2) 中耕作物精密播種機。例如種植玉米、大豆等中耕作物時使用2BY-6型精密播種機進行精播作業(yè)。常用的機型有71-3型氣吸式播種機、2BF-2型側(cè)充式播種機、2BQ-6(412)型氣吸式播種中耕機、2BF-2型通用中耕播種機及2BF-1型施肥播種機等。近些年,谷物播種機在結(jié)構(gòu)上有了進一步的改進。如石家莊市農(nóng)機廠生產(chǎn)的播種機在排種軸頭加上螺旋播量調(diào)整機構(gòu),使調(diào)整更加方便;內(nèi)蒙古巴盟四元研制采用了鋼絲密簧輸種管,不僅可以提高使用壽命,還可以起

16、到波紋管作用,提高播種機均勻性;高臺建筑機械廠和山西新絳機械廠分別在地輪軸和圓盤開溝器中使用滾動軸承,以減少滾動阻力等等,但播種機生產(chǎn)中還普遍存在著以下幾個問題:(1) 外槽輪排種裝置質(zhì)量不理想過去使用的外槽輪排種器,排種輪用灰鑄鐵,外殼用鋼板沖壓而成,其優(yōu)點是強度高、耐磨,使用壽命長。缺點是由于受鑄造精度影響,排種均勻性差;由于外表粗糙,使用初期種子破碎率較高,制造本錢也高。近年來塑料排種器生產(chǎn)出現(xiàn)了許多專業(yè)化生產(chǎn)廠家,起初這種排種器由于排種精度高受到農(nóng)民的歡送,但由于局部生產(chǎn)廠家不注重產(chǎn)品質(zhì)量,在使用材料中參雜使假,使該種排種器壽命大大降低,加上塑料寒冷氣候條件下易變脆破裂,導致此種排種器

17、在北方寒冷地區(qū)的推廣受到限制,農(nóng)民購置播種機,首選的仍是鑄鐵外槽輪排種器。 (2) 開溝器使用材料及熱處理工藝不符合標準要求標準要求開溝器用65 Mn鋼制造、刀口熱處理硬度為HRC40-50,但從檢查情況看,大局部廠家用熱軋鋼板加45鋼甚至A3鋼制造開溝器,有的用灰鑄鐵鑄造,外表省去了熱處理工藝,這對土壤加工部件來說使用壽命大大降低了。由于我國北方地區(qū)麥類谷物種植面積非常大,近期內(nèi)這種種植結(jié)構(gòu)不會有很大的改觀,所以傳統(tǒng)的谷物條播機在近期內(nèi)仍是播種機的主導產(chǎn)品,改善其性能、提高質(zhì)量、降低本錢仍是各生產(chǎn)商應努力的方向。由于目前我國農(nóng)業(yè)部門實施以“精密播種為主攻方向,以減少播種量并逐步過渡到精密播種

18、的技術(shù)政策,精量及半精量播種機是今后幾年的開展方向,生產(chǎn)廠應積極努力采用原理新穎、性能優(yōu)良的排種機構(gòu),使目前谷物條播機的性能有一個大的改善。我國是從一個半封建半殖民地社會直接進入社會主義社會的。長期的封建統(tǒng)治和帝國主義列強的殘酷壓榨與掠奪，使我國經(jīng)濟開展停滯，廣闊農(nóng)村現(xiàn)代科技文明水平很低。農(nóng)業(yè)機械化的開展，不僅使很多農(nóng)民靠經(jīng)營農(nóng)業(yè)機械走上了致富的道路，過上了富裕的生活，而且極大改善了農(nóng)村的生產(chǎn)條件，降低了農(nóng)民的勞動強度，改變了農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方式和農(nóng)民的生活方式，促進了農(nóng)村社會進步。國外播種機的開展具有一定的典型性，目前在歐美國家,精密播種已到達相當完善的程度。美國是世界上農(nóng)業(yè)最興旺、技術(shù)最先進的國

19、家之一。60年代后期，糧食生產(chǎn)機械化水平更加提高，到達了從土地耕翻、整地、播種、田間管理、收獲、枯燥等全過程機械化；70年代初完成了棉花、甜菜等經(jīng)濟作物從種植到收獲各環(huán)節(jié)的全面機械化。當前依然在種植業(yè)、工廠化畜禽飼養(yǎng)、設施農(nóng)業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品加工等方面保持著世界先進水平。澳大利亞牧業(yè)興旺，全澳有農(nóng)牧場17.8萬個。牧草和小麥輪作，圍欄放牧，通過草場改進增加載畜量。牧草從種植到收獲全部使用機械。牧草播種采用圓盤開溝播種機、免耕播種機，用機動噴霧機和農(nóng)用飛機噴農(nóng)藥、除草劑；牧草收獲采用收割、摟草、壓扁、打捆聯(lián)合收割機，也有局部使用割草機、指輪或滾輪摟草機、壓捆機進行分段作業(yè)的地區(qū)。加拿大耕作技術(shù)正向保護性

20、耕作技術(shù)方向開展。適應耕作技術(shù)的變化，近年來普遍推行雙列圓盤犁和偏置式圓盤犁耕作。在作物生長過程中使用雙翼鏟中耕機、翻轉(zhuǎn)式中耕機或雙翼桿式中耕除草機防治雜草并增施肥料。與美國的免耕法不同的是，加拿大每隔六年左右都將土壤深耕一次。深耕大多采用有壁犁，該犁既可翻動表層土壤以可疏松犁底層。休閑地耕作常用圓盤耙或彈齒耙，有的地塊那么用聯(lián)合作業(yè)機進行一次性覆蓋鎮(zhèn)壓。法國農(nóng)業(yè)興旺，農(nóng)業(yè)機械化水平高，小麥、玉米等谷物生產(chǎn)、畜禽飼養(yǎng)均已實現(xiàn)了全過程機械化。糧食作物從整地、播種、中耕、病蟲害防治、收獲、運輸、加工、儲存等環(huán)節(jié)均有相適應的農(nóng)業(yè)機械。作物育種從種床準備、播種、田間管理、收獲及收獲后清選、分級、包裝、

21、包衣等有一整套機械供給。英國的農(nóng)業(yè)機械制造業(yè)較興旺，農(nóng)業(yè)裝備以種植業(yè)和畜牧機械為主，除滿足本國需要外還大量出口。以麥賽福格森公司等大型跨國企業(yè)為主的幾個大型農(nóng)機企業(yè)的主要產(chǎn)品有發(fā)動機、拖拉機、農(nóng)業(yè)機械等，該公司的輪式拖拉機系列從14.9kW到186.6 kW，在根本型根底上變型有四輪驅(qū)動、葡萄園與果園、山地、高地隙、自走底盤、前懸掛、中間懸掛等類專用拖拉機。近幾年,國外在開展播種機時所遵循的原那么是,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,并注重提高播種機具的通用性和適應性。例如配備多種排種部件以適應不同作物種子的要求;采用不同的開溝器和鎮(zhèn)壓輪以適應不同的土壤

22、條件,運用變速裝置加大播量與施肥量的調(diào)節(jié)范圍;增加播種機的系列型號,以適應與不同功率的拖拉機配套;通過提高作業(yè)速度或加大工作幅寬來提高工作效率,有的谷物條播機的工作速度高達1215 km/h,最大幅寬達18 m;采用播種聯(lián)合作業(yè)和直接播種,旨在提高生產(chǎn)效率的同時,減小機具對土壤的壓實程度,減小土壤的風蝕水蝕,降低機具的作業(yè)本錢2。種作業(yè)開展趨勢種植機械化新技術(shù)的開展主要表達在以下幾方面:(1) 開展播種聯(lián)合作業(yè)和直接播種技術(shù)播種聯(lián)合作業(yè)是指在播種的同時,完成耕整地、施肥、噴灑農(nóng)藥等作業(yè),其優(yōu)點是,一次可以完成多項作業(yè),作業(yè)效率高,保證及時播種,提高產(chǎn)量;可以充分利用配套動力,節(jié)省能源、降低作業(yè)

23、本錢;可以減少機組進地次數(shù),使土壤免受機具的過渡壓實,目前又開展了鋪膜、播種聯(lián)合作業(yè),效果很好。常見的聯(lián)合播種機具有兩種,即播種施肥聯(lián)合作業(yè)機和耕作播種聯(lián)合作業(yè)機。國外的播種施肥聯(lián)合作業(yè)機,種肥的施放方法有三種,即混和施肥(將種子與化肥排入同一開溝器中)、正深施肥(將化肥施在種子的正下方)以及側(cè)深施肥。其中以側(cè)深施肥較為合理,因為這種方法不僅能使種子與化肥隔開,而且能使種子遠離化肥分解后形成的高濃度氮區(qū),從而防止了化肥燒傷。聯(lián)合播種與分別施肥播種比擬,有明顯的增產(chǎn)效果。根據(jù)瑞典和丹麥不同地區(qū)為期7年所進行的200屢次比照試驗資料說明,聯(lián)合播種與分別撒施、播種相比,可以使小麥產(chǎn)量提高4%10%。

24、雖然聯(lián)合播種的機械設備費用較高,但假設提高年產(chǎn)量1%3%,就足以支付增加的設備費用。耕播聯(lián)合作業(yè)機這類機具有不同的組合方式;一是在鏵式犁上裝設種子箱、排種器及導種管等播種裝置;二是在圓盤式耕耘機械上裝設播種裝置。如約翰·迪爾公司生產(chǎn)的圓盤耕作機、美國國際收獲機械公司生產(chǎn)的垂直圓盤犁。三是在松土鋤草機上安裝播種裝置。如澳大利亞張伯倫公司生產(chǎn)的鏟式聯(lián)合播種機,它共有前后4排鋤鏟,中間兩排作播種開溝器用,所以能在未耕翻的田地上邊松土,邊播種。四是聯(lián)合整地播種機。常見的是在播種機前后加松土、整地部件構(gòu)成聯(lián)合整地播種機,或是以旋耕機為根底,將播種機的種子箱置于旋耕機上方,并在其前方安裝松土鏟,

25、在前方連接鎮(zhèn)壓器或滾耙而成。直接播種是指將作物直接播在留茬地上。用于直接播種的機具稱為免耕法或少耕法播種機。直接播種機與一般播種機相比,其結(jié)構(gòu)特點主要是在開溝裝置上。為了適應留茬地的地表條件,在直接播種機上需裝專用的開溝器，通常在播種單組前面加裝一個種床開溝器,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溝器在其上開出種溝。(2) 采用新的排種原理,開展單粒精密播種技術(shù)單粒精密播種可以節(jié)省種子,且不需間苗。目前國外的精密播種機已到達相當完善的程度。在精密播種機上除了設有完善的整地、覆土、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械

26、式排種原理,以保證單粒精密播種。(3) 新型排種器裝置不斷出現(xiàn)為提高農(nóng)業(yè)勞動生產(chǎn)率而日益開展的大馬力拖拉機，要求同時開展各種寬幅農(nóng)業(yè)機械，或幅寬不致過大、而又能充分利用拖拉機功率的農(nóng)業(yè)機械，如采用高速作業(yè)，各種聯(lián)合作業(yè)機組，驅(qū)動型工作部件等。采用聯(lián)合作業(yè)機組還可減少拖拉機和農(nóng)業(yè)機械通過田間的次數(shù)，減輕輪子對土壤的壓實程度。自動式農(nóng)業(yè)機械特別是各種聯(lián)合收割機也將向大型、高效率的方向開展。常用播種方法可分為撒播、條播、穴播及精密播種四大類。 (1) 撒播將種子撒于地面，再用其他工具覆土的播種方法稱為撒播。撒播的種子受力分布不均勻、覆土深度不一致，播種質(zhì)量較差。這種方法原來用于人工播種，在用機械播種

27、后雖出現(xiàn)過一些撒播機，但現(xiàn)在已經(jīng)很少采用。近年來，撒播法被用于航空播種。由于飛機播種速度快、撒種均勻，可以適時播種和改善播種質(zhì)量，所以用飛機大面積撒播某些作物如水稻、牧草等已成為當前播種技術(shù)的開展方向之一。 (2) 條播將種子成行播入土中的方法稱為條播。條播時覆土深度一致，出苗整齊均勻，播種質(zhì)量較好。條播法應用很廣，可用于播多種作物。 (3) 穴播(也稱點播)在播種行內(nèi)使幾粒種子集中于一穴稱為穴播。穴播法適于播種中耕作物，可保證行距及穴距準確，較條播法節(jié)省種子并減少間苗工作量。播棉花時還可提高棉籽的出苗能力。控制種穴位置，使種穴縱向與橫向均能成行，那么稱為方形穴播。方形穴播可縱向及橫向中耕，提

28、高中耕除草的機械化程度。方形穴播法一度在國外開展較快，但目前已趨于淘汰。 (4) 精密播種精密播種的特點是播種量精確、株距精確和播深精確。谷物條播和中耕作物播種均可采用精密播種法。(5) 鋪膜播種 播種時在種床外表鋪上塑料薄膜，種子出苗后，幼苗長在膜外的一種播種方式。這種方式可以是先播下籽種，隨后鋪膜，待幼苗出土后再由人工破膜放苗；也可以是先鋪上膜，隨即在膜上打孔下種。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)不斷開展，精密播種已成為當前世界各國多種作物田間種植的主要方式。在興旺國家，玉米、大豆、甜菜及蔬菜等作物早已實現(xiàn)精密播種。精密播種的實現(xiàn)對于興旺國家提高糧食作物產(chǎn)量、減小勞動強度起到了重要作用。目前在歐美國家,精

29、密播種已到達相當完善的程度。在我國,精密播種機的開發(fā)和研究開始于70年代初,至今還沒有得到普遍應用。隨著高速排種器的開展,特別是大功率拖拉機的不斷開展，近年來播種機工作速度提高得很快。但是精密播種機不同于一般的播種機,其播種速度的提高非常困難,速度過高將導致精密播種的惡化。我國的各種排種器大多適應的工作速度較低。機械式精密排種器和氣力式排種器各有利弊,各有其不同的適用條件。當前,精密播種機的作業(yè)速度普遍偏低,最正確作業(yè)速度大都不超過8km/h。從原理與結(jié)構(gòu)上開發(fā)設計新型精密排種器和播種機,考慮實際生產(chǎn)作業(yè)需要,在滿足精播要求的前提下降低本錢，提高精播機作業(yè)速度,已迫在眉睫。加速農(nóng)業(yè)機械在精密播

30、種方面的開展，對開展我國農(nóng)業(yè)具有明顯的經(jīng)濟效益，而且對解決我國地少人多的問題具有很大的戰(zhàn)略意義，同時我國作為世界上人口大國和農(nóng)業(yè)大國，對解決世界糧食問題也具有重大意義。本課題是在前人研究的根底上，研究播種機在滿足精密播種要求的條件下，盡量提高其工作速度，實現(xiàn)快速精密播種的要求。本次設計主要研究播種機的傳動機構(gòu)和傳動的原理，以及播種機的各部件的原理和作用，有播種均勻度，播種深度，覆土深度及壓密程度等農(nóng)業(yè)技術(shù)要求。畢業(yè)設計過程中，認真分析了國外同類機具的現(xiàn)狀及開展趨勢，在吸取國外先進播種技術(shù)和同類機具經(jīng)驗的根底上，結(jié)合我國北方旱作農(nóng)業(yè)的特點和土壤保護性耕作制度及最新農(nóng)藝技術(shù)的要求，研究并提出了一套

31、適合我國北方不同耕作區(qū)域、不同土壤條件、不同作物輪作少免耕耕作技術(shù)。在未耕地或有作物秸桿殘茬覆蓋地上，一次完成側(cè)深施肥、擴溝、仿行限深開溝、精播壓實、鎮(zhèn)壓覆土等項作業(yè)的通用精密播種機。該機田間適應性強，通過性能好，工作可靠；播種質(zhì)量好，株距均勻，播深一致；抗旱保墑，苗齊苗壯；同時還具有結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀、操作簡單、使用方便等特點，是土壤保護性耕作的理想配套機具。 第2章 播種機總體方案確定2.1 播種機的設計依據(jù)與技術(shù)分析本次設計采用型孔式的排種器，配合輸肥管、導種管、開溝器和鎮(zhèn)壓器等組成，來實現(xiàn)播種機的一次性播種過程，來完成播種機的從開溝-施肥-播種-覆土的全過程。2.1.1 可行性分析1技

32、術(shù)可行性分析：本次設計的快速精密播種機利用機械化、自動流水線，將種子點播在預制的型孔式的排種盤內(nèi)，然后在開溝器開完溝，由肥箱施肥后，經(jīng)導種管把種子排到溝里。它具有排種率高的特點，周邊型孔對種子粒型的適應性比擬好。采用此播種機技術(shù)播出的種子出苗整齊，便于機械化生產(chǎn)。2經(jīng)濟可行性分析：本播種機的主要部件由排種器、導種管和覆土器構(gòu)成，具有本錢低，使用方便，性能優(yōu)良等優(yōu)點，適合批量生產(chǎn)。隨著國內(nèi)外對播種過程質(zhì)量要求的提高，該技術(shù)必將得到普及應用，必將成為廣闊農(nóng)民的得力助手。2.1.2 農(nóng)藝技術(shù)指標外形尺寸： 1940×2000×1124mm整機重量： 500kg作業(yè)行數(shù)： 2行行

33、距： 60cm70cm可調(diào)施肥深度： 8cm12cm可調(diào)施 肥 量： 150kg/hm2750kg/hm2播 種 量： 玉米5萬株/hm210萬株/hm2，大豆18萬株/hm255萬株/hm2播種深度： 37cm可調(diào)粒距合格率: 80%2.1.3 配套技術(shù)指標配套動力：1822kw作業(yè)速度：57km/h 2.1.4 技術(shù)經(jīng)濟指標2 /h2.2 總體設計2.2.1 工作原理及結(jié)構(gòu)形式本播種機能完成側(cè)深施肥、精密播種作業(yè)，工作原理如下：機器前進的同時，施肥圓盤轉(zhuǎn)動開溝，地輪轉(zhuǎn)動并通過鏈輪、鏈條驅(qū)動排肥軸轉(zhuǎn)動，排肥盒排下的肥料通過排肥管施到土壤中；雙圓盤轉(zhuǎn)動并通過兩側(cè)限深輪仿行限深開溝，壓溝刀擴溝，

34、同時由排種器排出的種子從導種管進入種溝內(nèi)，后面的V形鎮(zhèn)壓輪將溝側(cè)土壤壓入種溝，鎮(zhèn)壓同時并覆土，完成播種作業(yè)。結(jié)構(gòu)形式：根據(jù)作業(yè)工藝技術(shù)要求和配套動力，選擇該機結(jié)構(gòu)形式為整體后懸掛式。2.2.2 總體參數(shù)設計(1) 作業(yè)速度：應在滿足一定播種質(zhì)量的前提下盡可能提高生產(chǎn)率，考慮配套動力指標和排種器轉(zhuǎn)速指標，確定該機作業(yè)速度為57km/h。(2) 工作幅寬：根據(jù)常用速度下配套拖拉機的牽引能力、機具的工作阻力、懸掛裝置提升能力、機組縱向穩(wěn)定性、地塊大小、道路運輸?shù)染C合因素，計算工作幅寬，確定該機工作幅寬最大為1.4米；最小幅寬為1.2米。(3) 總體配置：總體配置上，首先考慮到該機作業(yè)的特點和環(huán)境條件

35、及實際工作中安裝方便，在保證機組工作可靠、配套合理、性能穩(wěn)定、通過性能好的前提下，應實現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊，并在配置中滿足如下要求：用來聯(lián)結(jié)和安裝工作部件的機架除要有足夠的強度與剛度外，高度應可調(diào)。選擇適宜的上、下懸掛點，以保證支承輪的合理負荷，并保證有正確的瞬心位置，以及與多種型號拖拉機配套掛結(jié)的適應性。支承輪位于主梁前方，安裝位置應能上、下、左、右調(diào)整，以適合各種行距和作業(yè)狀態(tài)的要求，并保證其合理負荷。各種部件結(jié)構(gòu)緊湊,并保持部件總成相對獨立，以便拆裝、維修、更換和保管、各部件之間應合理配置以防止拖堆、堵塞。機具重心應盡量前移，以保證機具運輸時縱向穩(wěn)定性好。2.2.3 播種機的總體設計方案本次設計通

36、過一些技術(shù)的相關(guān)要求和部件的校核計算來選取相應的部件，主要采用型孔式的排種器，配合輸肥管、導種管、開溝器、鎮(zhèn)壓器等組成，來實現(xiàn)播種機的一次性播種過程，完成播種機的從開溝-施肥-播種-覆土的全過程。整體結(jié)構(gòu)主要由施肥圓盤裝配1、傳動裝配2、肥箱裝配3、機架總成4、支承輪裝配5、限深輪6、播種單體裝配7等局部組成見圖2.1。本播種機設計為三點后懸掛式，播種機與拖拉機連接后，下懸掛拉桿牽引線與水平線的夾角下傾70，上懸掛拉桿應向上傾斜，使虛牽引線點落在懸掛軸前方。 播種機的設計方案2.3 本章小結(jié)(1) 簡單地對播種機進行了技術(shù)分析，包括技術(shù)可行性分析和經(jīng)濟可行性分析。(2) 進行了總體參數(shù)的設計和

37、選擇。(3) 分析確定了播種機的工作原理。確定了播種機的總體設計方案。第3章 零部件設計計算及安裝 傳動機構(gòu)主要有鏈傳動、齒輪傳動、帶傳動。齒輪傳動適合于結(jié)構(gòu)緊湊的傳動，當傳動距離較大時可選擇鏈傳動，本播種機選擇鏈傳動。設計制造時注意以下兩點：一是保證鏈傳動系統(tǒng)的平面度和平行度，并保證鏈輪及鏈條的最正確搭配，使運轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠；二是改善張緊機構(gòu)，張緊輪設計成鏈輪，以減少傳動阻力和對鏈條的磨損，保證張緊輪支架有足夠的強度，工作時不會變形彎曲，以防止因張緊輪支架變形彎曲造成咬鏈、脫鏈現(xiàn)象。播種機上的排種器和排肥器用支承輪通過鏈傳動驅(qū)動，支承輪通過傳動裝配分別將扭矩傳遞給排種器、排肥軸，以實現(xiàn)排種和排肥

38、作業(yè)。為使排種器與排肥器的轉(zhuǎn)速與機器前進速度同步，以保證排種量和排肥量均勻、穩(wěn)定，傳動機構(gòu)必須工作可靠、調(diào)節(jié)方便。為滿足施肥和播種的農(nóng)藝要求，并實現(xiàn)傳動可靠和調(diào)整方便的設計目標，本播種機傳動系統(tǒng)采用了排肥二級傳動，排種三級傳動和塔輪變速傳動的設計方案。具體傳動路線設計方案是：當支承輪轉(zhuǎn)動時，動力通過支承輪軸上的齒鏈輪和套筒滾子鏈驅(qū)動地輪傳動軸上齒鏈輪轉(zhuǎn)動；向上通過套筒滾子鏈驅(qū)動排肥軸上的齒鏈輪轉(zhuǎn)動實現(xiàn)排肥作業(yè)；通過地輪傳動軸上塔輪和套筒滾子鏈驅(qū)動播種傳動軸上的塔輪轉(zhuǎn)動；同時，再通過播種傳動軸上的齒鏈輪和套筒滾子鏈驅(qū)動排種器軸上齒鏈輪的轉(zhuǎn)動，完成精密播種，并通過選擇塔輪A和塔輪B上的不同齒數(shù)的齒

39、鏈輪，確定不同傳動比，從而實現(xiàn)播種株距或播量調(diào)整。傳動裝配主要由聯(lián)接板1、變速鏈盒2、塔輪3、地輪傳動軸4、排肥鏈輪5、播種傳動軸6、鏈條7、塔輪8、張緊總成9等部件組成見圖3.1和圖3.2。傳動比計算：(1) 肥傳動比計算依據(jù)我省農(nóng)業(yè)技術(shù)要求，化肥每公頃施肥量在150750kg。排肥總傳動比計算： 3.1圖3.1 傳動裝配圖3.2 傳動簡圖式中 Q實際排肥量kg/ hm2 ,取Q=750kg/hm2 L行距，取L 滑移率，按=10%計算 D支承輪直徑，Dq大外槽輪排肥器每轉(zhuǎn)一圈的最大排肥量，qn每行排肥口數(shù)，n=1將各數(shù)值代入得： 即排肥軸與支承輪傳動比為1.94。排肥傳動為二級傳動，,根據(jù)

40、設計要求，合理分配傳動比,并確定鏈輪齒數(shù)。Z3取為27齒，Z4取為15齒，Z1取為13齒，Z2取為13齒，驗算： 符合設計計算要求。此時，為最大排肥量的傳動比，如減少施肥量，可調(diào)小槽輪施肥長度。(2) 種傳動比計算我省大豆栽培密度為1855萬株/hm2，按0.7m壟距壟上雙行計算，那么單行株距s為5.1915.8cm。取大豆盤直徑192mm30個型孔代入公式按單行計算： 3.2式中 株距cm，n型孔數(shù)個，n30滑移率,按10%計算D地輪直徑，D53cm排種傳動為三級傳動，其中：根據(jù)值，通過計算機優(yōu)化組合,確定10種調(diào)速鏈輪齒數(shù)。ZA為10、12、14齒，ZB為10、11、12、17、19、21

41、齒，如圖3.17所示。作業(yè)時可根據(jù)公頃保苗株數(shù)和株距選擇不同齒數(shù)的鏈輪。于是，大豆株距各大豆傳動比播量計算結(jié)果見表3.1。我省玉米栽培密度510萬株/hm2，按0.7m壟距計算，那么玉米株距為14.328.6cm，取株距s =1531cm，玉米盤n=15個型孔，那么玉米排種傳動比故玉米株距大豆播種株距調(diào)整表根據(jù)值，通過計算機優(yōu)化組合,確定10種調(diào)速鏈輪齒數(shù)，各玉米傳動比播量計算結(jié)果見表3.2。表 鏈輪A鏈輪B中間傳動比i2大豆粒距cmZ10Z1018Z10Z11Z10Z17Z12Z11Z12Z17Z12Z2114Z14Z12Z14Z17Z14Z19Z14Z2112表玉米播種株距調(diào)整表鏈輪A鏈輪

42、B中間傳動比i2玉米粒距cmZ10Z10116Z10Z11Z10Z14Z10Z19Z12Z17Z12Z19Z12Z2128Z14Z17Z14Z19Z14Z2124肥箱裝配是由肥量調(diào)節(jié)螺母1、肥箱鏈輪2、肥箱焊合3、排肥器4、排肥軸5等部件組成見圖3.3。1肥量調(diào)節(jié)螺母 2肥箱鏈輪 3肥箱焊合 4排肥器 5排肥軸圖3.3 肥箱裝配種、肥箱容積的設計計算：種、肥箱的容積決定機具作業(yè)的連續(xù)性和時間的利用率，即直接影響機具的生產(chǎn)效率。因此，設計合理的種、肥箱對機具的工作性能致關(guān)重要。所以，應以既要滿足生產(chǎn)效率的要求，又要實現(xiàn)結(jié)構(gòu)合理、外形美觀、清種、清肥方便為設計目標。(1) 箱容積的計算本播種機作業(yè)

43、行數(shù)為2行，即二個排種器，保證每行單獨仿形的需要，設計二個種箱。考慮個體農(nóng)戶和國營農(nóng)場作業(yè)地塊的實際情況，以機具作業(yè)1000米加一次種為基準計算一個種箱的容積。計算公式如下： 3.3式中 V種箱容積升L作業(yè)幅寬，LF播種距離，F(xiàn)=1000m Q最大坰播量，玉米為10萬株/hm2、大豆為55萬株/hm2 m百粒重，玉米為30g、大豆為25gq3、大豆為0.74 t/m3由公式3.3得：玉米、大豆作業(yè)1000米種箱的最小容積為2.9升、13升，設計中結(jié)合整機結(jié)構(gòu)、外形美觀的要求，取種箱容積為20升，滿足機具作業(yè)性能要求。(2) 箱容積的計算本播種機作業(yè)行數(shù)為2行,考慮整機結(jié)構(gòu)勻稱、美觀,設計一個肥

44、箱?，F(xiàn)以最大施肥量、整幅作業(yè)、機具作業(yè)1000米加一次肥為基準計算肥箱容積，計算公式如下： 3.4式中 V肥箱容積升 L作業(yè)幅寬，LF施肥距離，F(xiàn)=1000mQ最大坰施肥量，Q=500kg/hm2q容重，尿素粒q=0.7 t/m3由公式3.4得：L整機施尿素粒作業(yè)1000米肥箱最小容積為100升，結(jié)合整機結(jié)構(gòu)設計肥箱為98升，根本能滿足整機作業(yè)性能要求。排肥裝置是播種機的重要的部件之一，排肥裝置的好壞直接關(guān)系到播種后種子的出苗的均勻性，因此它的設計要求：1能均勻連續(xù)地排肥，在不同速度作業(yè)下播量要穩(wěn)定，機器的震動對排肥量的穩(wěn)定性和均勻性的影響越小越好。2播量均勻穩(wěn)定,排肥量調(diào)節(jié)范圍大,不堵塞,不

45、架空,不斷條,通用性好,零件耐腐蝕,去除肥料方便。3工作可靠，實用壽命長。1肥料 2槽輪 3排肥舌 4銷釘 5傳動軸 6螺釘 7肥刷 圖3.4 外槽輪排肥器示意圖考慮到目前多施用流動性能較好的化肥，采用如圖3.4示的外槽輪式排肥器，其工作原理是：外槽輪排肥器工作時, 肥料靠自身重量充滿排肥盒及槽輪凹槽，外槽輪旋轉(zhuǎn),從肥料箱落入外槽輪凹槽內(nèi)的肥料被帶到排肥舌末端而排出。采用下排肥法，通過改變槽輪的長度來改變排量。工作特點是每轉(zhuǎn)排量根本穩(wěn)定,主要靠改變槽輪工作長度調(diào)節(jié)排量, 構(gòu)造簡單、容易制作、本錢低、調(diào)節(jié)方便、使用可靠，從經(jīng)濟角度來看還是一種比擬實用的排肥器。查農(nóng)業(yè)機械設計手選擇外槽輪排肥器的主

46、要參數(shù)：槽輪直徑d=40mm槽數(shù)n15凹槽半徑r槽深h槽輪最大工作長度L42mm排肥量為750 kg/hm2對于播種機來說，其播種方式和播種的質(zhì)量主要取決于排種器，排種器是精密播種機的核心部件。它是決定播種機工作質(zhì)量和工作性能優(yōu)劣重要因素，其工作性能影響到播種精密性及株距均勻性，播種機能否滿足農(nóng)業(yè)技術(shù)的要求或滿足程度如何，在很大程度上主要取決于排種的工作狀況。常用排種器可分為條播和穴播兩大類。條播排種器有外槽輪式、內(nèi)槽輪式、撥乾式、勺式、磨盤式，離心式、氣力式；穴播排種器有各種型孔盤(水平的、垂直的、傾斜的)、窩眼輪式、型孔帶式、離心式、指夾式以及各種氣力式(氣吸式、氣吹式及氣送式)等。圖3.

47、5 排種器的安裝排種器的排種速度必須與播種機的前進速度嚴格同步，才能保證在播種機前進一定距離時播下一定量的種子，而與機器行駛的快慢無關(guān)。這從理論上講，如果地面平坦，是不成問題的。但是，嚴格說來，這并不能獲得精確、均勻的排種。這是因為：第一，地面總有一些凹凸起伏；第二，地輪總是會產(chǎn)生不規(guī)那么的滑移。這就使得排種輪的排種速度與機器前進的速度不能完全同步，從而影響播種的均勻性和播量的精確性。從根本上來講，精密播種機要解決的問題主要是別離種子，以到達精量播種目的。為到達此目的，排種器主要是使種子排隊、趨近型孔、落入型孔、隨型孔一運動，最后排出。對排種器的要求是：播量穩(wěn)定可靠、排種均勻、不損傷種子、通用

48、性好、播量調(diào)整范圍大、調(diào)整方便可靠等。根據(jù)播種需要，更換相應的排種盤，所以選擇型孔式的排種器見圖3.5，配置在種子箱底或開溝器上方。它主要由：擊種錘1、排種器殼2、種子隔板3、排種盤4、沉頭螺釘5、導種輪6、排種軸7、深溝球軸承8、開槽螺母9、清種口壓蓋10、清種口蓋銷軸11、壓蓋12、排種器蓋13、開槽盤頭螺釘14、輕型彈簧墊圈15、護種板16等部件組成，根據(jù)種子的大小選擇適宜的型孔排種盤，通過更換不同的排種盤和相應部件實現(xiàn)精播大豆、玉米。圖3.6 排種器的工作原理圖3.6為大豆排種器安裝圖，安裝大豆排種盤時根據(jù)所篩選種子大小級分別對應兩個不同大豆排種盤。安裝大豆擊種錘時，注意擊種錘應與排種

49、盤形孔中心位置相對應，并且擊種錘安裝后應運動靈活，當排種器安好后轉(zhuǎn)動排種軸時擊種錘不應有卡滯現(xiàn)象。當安裝玉米排種器時，應換下大豆隔種板、大豆排種盤、大豆導種輪和大豆擊種錘，再在相應位置安裝上玉米隔種板、玉米排種盤、玉米導種輪和玉米擊種錘。護種板安裝應與玉米排種盤之間保存0.51mm的間隙；清種刀安裝時，擊種錘安裝后應轉(zhuǎn)動靈活，不應有卡滯現(xiàn)象。型孔式精密排種器的工作原理如圖3.6所示，排種器工作時，種箱內(nèi)的種子在重力的作用下由種箱下部的進種口流入排種盤的囊種區(qū)并充入型孔。隨著排種盤在轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，在排種盤的帶動下種子由排種器的下部向上部做圓周運動而完成分種，囊種孔轉(zhuǎn)出種面后進入清種區(qū)，型孔中

50、多余的種子自動脫落，只剩下一粒種子，然后轉(zhuǎn)入遞種區(qū)，當種子運行到排種器的頂部時，種子在重力和擊種錘推力作用下通過隔板的開口被擊入導種輪的空槽內(nèi)中，種子進入由排種盤和隔種板組合形成的持種空間，并在導種輪的帶動下經(jīng)護種區(qū)段到達投種口，在重力和離心力的作用下，種子脫離排種器進入導種管而下滑到由開溝器開好的種溝內(nèi)，從而完成囊種、清種、擊種、遞種、導種、投種的排種過程。該型孔式精密排種器具有二次投種功能，所謂二次投種，指的是排種器軸上有兩個同步轉(zhuǎn)動的圓盤，分別是排種盤和導種輪，在排種盤和導種輪之間有一個上部開口的固定隔種板，排種盤上的型孔數(shù)目和導種輪的輪孔數(shù)目對應配置，工作時，排種盤上的種子到達上部投種

51、口時，掉入投導種輪對應的輪槽中完成一次投種，輪槽上有導圓提高了一次投種的可靠性。落入輪槽中的大豆玉米種子，隨導種輪同步旋轉(zhuǎn)到下部的投種口投出，完成二次投種，二次投種相應地降低了投種高度，使得排種的均勻性有所提高。(1) 算排種軸所傳遞的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩。配套拖拉機動力P0=1822kW，根據(jù)實際生產(chǎn)經(jīng)驗，傳遞到支承輪作用于支承軸的功率P輪=15W，對于單個支承輪P單P輪=7.5W，根據(jù)傳遞功率，并考慮到播種機在田間的工作性質(zhì)，屬平穩(wěn)載荷，查表知KA=1.2。于是計算功率Pca=KAP單 3.5 代入數(shù)值得: Pca=9W。所以排種軸功率 P= Pca 3.6查表知球軸承效率，鏈輪傳動效率，代入

52、式3.6P種=9×0.99×0.96×0.96×0.96×0.96×0.96×0.96×0.99=6.9W 播種機工作前進速度v輪為57km/h，即v輪=1.391.94m/s。播種機支承輪直徑為D=0.53m，故n=2v輪/D 3.7代入數(shù)值得: n輪=2.623.66rad/s=2535r/min。玉米排種傳動傳動比i玉=1.352.76，于是玉米排種軸轉(zhuǎn)速 3.8代入數(shù)值得: r/min排種軸所受力矩T軸=9550 (3.9)代入數(shù)值得：T軸=9550×Nm(2) 擇軸的材料，確定許用應力，按扭轉(zhuǎn)強

53、度估算軸徑。由于播種機工作于田地，其傳遞功率屬中小功率，對材料無特殊要求，應選用45鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。查表得強度極限=637MPa，許用彎曲應力=60MPa。按扭轉(zhuǎn)強度估算排種軸最小直徑，查表知C=107，根據(jù)公式 3.10代入數(shù)值得: mm考慮到排種軸的最小直徑位置有螺紋，因此需將估算直徑加大3%5%，取為7.110.1mm，由設計手冊取標準直徑12mm。(3) 計軸的結(jié)構(gòu)草圖。作出裝配簡圖，擬定裝配方案。以軸承為中心，考慮到傳動件的安裝與固定，確定設計方案如圖3.7。在排種器中，軸是水平放置的，工作軸上有一個鏈輪一對軸承和一個導種輪。根據(jù)排種器結(jié)構(gòu)，鏈輪位于軸的懸臂右端，軸承安裝在鏈輪和導種輪之間，軸的軸向位置由排種器蓋和開槽螺母來固定。軸承由左端裝入，軸承都由軸肩和套筒來固定，軸承的周向固定采用過盈配合，軸承的外圈位置由排種器蓋頂住。導種輪的左端用壓蓋定位以保證軸的位置，同時為了保證導種輪與軸有良好的對中性，故采用H7/g6的配合，鏈輪采用開口銷軸向定位，這樣軸組件的軸向位置就固定了。 定各軸段的直徑。從左到右第一軸段軸徑最小為12mm；緊挨它的軸段依次的第二軸段上應該有軸肩，同時為了能順利的安裝軸承，第二軸段直徑應為導種輪內(nèi)徑，即16mm。第三軸段上安裝的是軸承，這個軸承位于上端，只承受徑向載荷，圖3.7 排種軸結(jié)構(gòu)方案所以選擇常用的深溝球軸承預選型號為60203，它的