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黑龍江八一農墾大學 畢業(yè)論文（設計）成績評定表 學 院 工程學院 系（部） 機械系 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 學生姓名 劉鵬飛 學號 20104024207 班 級 2班 指導教師 李玉清 職稱 副教授 起止日期 論文（設計）題目 大壟雙行精密播種機的總體設計 項目 評價依據 參考 分值 得分 優(yōu)秀 良好 中等 及格 不及格 指 導 教 師 評 價 40分 對學生知識掌握水平的評價 8 綜合分析、獨立工作能力的評價 7 論文撰寫水平及規(guī)范化程度 5 應用文獻能力 5 外文應用能力 5 工作態(tài)度及工作情況 10 成績： 指導教師簽字 年 月 日 評 閱 人 評 價 20分 畢業(yè)設計工作量的評價 5 計算、分析、實驗情況的評價 5 是否有自己的見解的評價 5 論文撰寫水平及規(guī)范化程度 5 成績： 評閱人簽字 年 月 日 答辯小組評價 40分 方案合理性的評價 10 論文（設計）規(guī)范性的評價 5 語言表達能力的評價 7 答辯正確性的評價 10 創(chuàng)新性的評價 8 成績： 答辯小組負責人簽名 年 月 日 最終成績 總分： 評定等級： 優(yōu)□ 良□ 中□ 差□ 不及格□ 系主任簽字 年 月 日 主管教學院長簽字 年 月 日 備注：本成績單一式二份，一份裝訂在畢業(yè)論文（設計）中，一份入學院備案。 黑龍江八一農墾大學 本科生畢業(yè)論文（設計）任務書 論文題目 大壟雙行精密播種機的總體設計 學院名稱 工程學院 姓名 劉鵬飛 專業(yè)班級 10設計（2）班 指導教師 李玉清 課題類型 設計 畢業(yè)論文（設計）基本要求 1．查閱相關資料了解大壟雙行精密播種機的種類及型式。 2．了解大壟雙行精密播種機發(fā)展情況及要求并查取相關文章。 3．獨立查閱文獻和調研；正確翻譯外文資料；較好地完成開題報告按時進行中期報告；綜合利用各種資料信息，選擇合理、可行的方案進行機構設計；結構設計合理、工藝可行。 工作量要求 1．繪制裝配圖1張； 2．繪制兩張部件圖； 3. 按格式要求認真完成畢業(yè)設計說明書。 畢業(yè)論文（設計）的主要階段計劃（分前期、中期、后期） 1、前期：收集設計資料，準備畢業(yè)設計。 2、中期：繪制總體裝配圖及相關零件圖。 3、后期：整理畢業(yè)設計說明書。 任務下發(fā)日期 完成日期 系主任簽字： 主管教學院長審批（簽字）： 摘 要 本設計是根據國內外播種機的發(fā)展趨勢，通用性和適應性不斷提高，根據大壟雙行播種形式而設計的一種能同時完成播種施肥工作的大壟雙行精密播種機。該機結構上優(yōu)點，使之能適應各種田地的播種。不管是平壩、還是淺丘地區(qū)；無論是板結的土質，還是疏松的土質都能適應。還可以根據用戶的不同需求，配置合適的播種器。通過調節(jié)犁鏵和種子儲存孔的行距，能夠輕松地播種小麥、大麥、高粱、大豆、玉米等旱糧作物。本例著重對播種機排種器、排肥器、開溝器、覆土器以及鎮(zhèn)壓輪等結構進行設計選擇。 關鍵詞: 精密播種;播種機;大壟雙行; I Abstract The design is based on the development trend of domestic and foreign seeder,interoperability and adaptability in a constantly improving, big ridge a can complete seeding and fertilizing work also designed according to the double rowplanting form of double row precision seeder. The structural advantages, so that it can adapt to various fields of sowing. No matter is Pingba, hilly areas or; bothcompaction of soil, or loose soil can adapt. Also can be according to the different needs of users, the suitable seeding device configuration. By adjusting the ploughand seed storage hole spacing, can easily sow wheat, barley, sorghum, soybean,corn and other crops. This example focuses on the seed metering device, a fertilizer discharging device, a furrow opener, cover and press wheel structuredesign. Keywords：Precision seeding;Seeder;Double row; II 目 錄 摘 要 I Abstract II 1 前言 - 1 - 1.1 我國精密播種機發(fā)展現(xiàn)狀 - 1 - 1.2 精密播種機的發(fā)展前景 - 1 - 1.3 播種機類型 - 2 - 2 播種機的總體方案設計 - 3 - 2.1主要結構及功能 - 3 - 2.2總體配置 - 3 - 2.3 播種機主要部件設計 - 6 - 2.4傳動系統(tǒng) - 27 - 3 播種機的使用注意事項 - 29 - 3.1 播種機的保養(yǎng)與保管 - 29 - 3.2 安全準則 - 29 - 3.3 故障與排除 - 30 - 結 論 - 31 - 參考文獻 - 32 - 致 謝 - 33 - III 黑龍江八一農墾大學畢業(yè)論文（設計） 1 前言 1.1 我國精密播種機發(fā)展現(xiàn)狀 我國在30多年前開始研制精密播種機械。因為高質量的種子，土壤條件，我國加工機器和機器的價格控制，我國30多年前，大部分地區(qū)是使用半精密播種。為適應農村生產的要求，大量設計了小型播種機。這30年以來，我們的國家慢慢開始用精密播種機，有多種型號的精密播種機?，F(xiàn)有的精密播種機要是以作物的種類可分為玉米及大豆精密播種機、小麥精密播種機、甜菜精密播種機；要是按配套的拖拉機的動力分為小精密播種機、中精密播種機和大精密播種機。 1.2 精密播種機的發(fā)展前景 1.2.1單粒精密播種機迅速發(fā)展 要滿足單粒種子的精密播放要求，提高植株與植株間的間距均勻性，大多配有各種型號的排種盤，為了使種子播放的水平線低，降低種子向下拋還有前進時的速度它倆的相對速度差距，而增加了護種盒還有導種管。 但是，精密播種受到拖拉機前進時的速度影響很大。已經生產了的播種機實驗得出的結論表明，當作業(yè)速度在到時左右，它的株距達到標準的株距的有多；而當作業(yè)速度提高到時，株距達到標準的株距的卻下降到了60％以下。所以高速精密播種機還需要進一步研究、開發(fā)。 1.2.2 播種機的通用性和適應性不斷提高 大壟雙行播種機一定要能種各種各樣的糧食作物，通過更換不同吸種孔徑的排種盤（輪）或計量輥，使測量裝置，以滿足各種糧食作物播種的種子。為了適應不同土壤條件下各區(qū)域是不一樣的土地的要求，一批播種機有一個或多種供用戶選擇。同一類的精密播種機又被分為了各個系列，有各個種類的播種機播種每行間距和所播種子的行數的改變。 1.2.3 精密播種機向高速寬幅發(fā)展 播種的最佳時間，最合適的條件下、設備，并伴隨著拖拉機的發(fā)展，它的功率越來越大，要充分利用牽引機的功率，一定要提高生產播種機的生產率。 影響播種機生產率的因素有很多。在不包括提高播種機器的工作時候的可靠性、減少各個工作部件的故障的發(fā)生概率、簡化操作員操作時候的難度還有減少其他輔助部件工作的時間、提高工作時間的利用率外，提高生產率的最主要還是要我們設計出更大的播種機工作幅寬還有提高播種作業(yè)速度。 1.3 播種機類型 大壟雙行播種機的功用是播下的種子在均勻土壤中一定深度下，蓋上濕土壤細，而且施肥和鎮(zhèn)壓，提供種子的生長有利的條件，以達到高產、并能節(jié)約人力資源，提高播種的勞動生產效率率，給使用的人提供便利。 播種機的類型很多，有多種分類方法。按播種方法可分為撒播機、條播機、點播機；按聯(lián)合作業(yè)可分為施肥播種機、播種中耕通用機、旋耕播種機、鋪地膜播種機；按牽引動力可分為畜力播種機和機引播種機，而機引播種機中，根據和拖拉機不同的連接方式，可分為牽引式、懸掛式和半懸掛式；按排種原理可分成氣力式播種機和離心式播種機。 2 播種機的總體方案設計 2.1主要結構及功能 我所設計的大壟雙行精密播種機的結構如圖2-1。其組成分為以下幾部分： 1—后輪 2—鎮(zhèn)壓輪 3—覆土器 4—開溝器 5—排種器 6—種箱7—肥箱 8—行走輪 9—施肥鏟 10—四桿機構 圖2-1 大龍雙行精密播種機 播種機為牽引式，共六壟十二行。 俯視圖如圖2-2所示。壟寬1100，壟臺寬700mm。 2.2總體配置 2.2.1 排種器 用大型運動機械方法進行精密播種的排種器依賴農作物種子的不同的型狀和尺寸大小等因素，設計出各種排種盤，用以播下每穴數量相等的種子。排種盤主要用金屬制成，其直徑通常為，選取。 表2-1 列出了最常見的幾種作物的排種盤孔型參數。 表2-1 型孔參數表 作物種類 玉米 大豆 高粱 型孔直徑 5-5.5 3.5-4.5 2-2.5 型孔深度 10-20 6-8 4-8 每孔粒數 1 1 5-9 圖2-2 播種機的俯視圖 2.2.2 開溝器參數設計 開溝器必須要有進入土壤中的能力良好，開溝器要在內可以調節(jié)進入土壤中的深度。并能隨著排種器上下調節(jié)，滿足開溝的深度均勻。 2.2.3 鎮(zhèn)壓輪 鎮(zhèn)壓輪要達到0.4-0.5kg/，要求轉動靈活，無粘土性。設計鎮(zhèn)壓輪的寬度必須要大于苗的寬度，直徑不可以過小，不然轉動不靈活，土壤覆蓋的堅實程度達不到農業(yè)要求。常取直徑，本人所設計的鎮(zhèn)壓輪的直徑初選為；寬度為125mm。 2.2.4 鎮(zhèn)壓彈簧參數設計 壓強要求為0.4-0.5kgf/cm2 鎮(zhèn)壓輪和地平面的接觸面積a可初步估計為： 。所需壓力受力圖如下： 圖2-4 受力分析 其中： N：鎮(zhèn)壓輪接觸地面的壓力 F：彈簧作用力 AB：支撐點與軸之間的距離 AC：彈簧作用點與支點距離 有 由可得： 因為鎮(zhèn)壓輪有自重，所以選用下述(表2-2)彈簧即可滿足要求 表2-2 彈簧主要參數 材料 材料直徑 工作極限載荷 圈數 彈簧中徑 65Mn 3mm 495（N） 12 14mm 2.3 播種機主要部件設計 2.3.1排種器 排種器的技術要求： 1、排種均勻，排種器排種的狀況一定不能受外界條件的變化產生嚴重改變。播種機的各個排種器的排種量一定要一致。 2、不損傷種子。 3、播種亮調節(jié)范圍大。 4、通用性能好。 5、工作可靠，不易堵塞。 排種器主要結構見下圖2-5。 1排種器外殼一 2排種軸 3排種盤 4護種盒 5 排種器外殼一 圖2-5 排種器 （1）精密播種排種器的類型、特點與適用范圍 水平圓盤式：排種盤上的孔形由種子形狀、尺寸和每穴要求粒數確定，并按一定的間距排列。排種的株（穴）距與排種盤轉速和孔數有關。播種機上都配有多種槽孔尺寸的排種盤?？筛鶕プ魑铩⒎N子尺寸、播量和株（穴）距來選用。該排種器主要用于精密播種玉米、高粱、大豆等種子的播種機上。作業(yè)速度一般不大于6km／h，否則排種質量顯著惡化。 傾斜圓盤式： 特點是排種通過充種、排種二個過程完成，即種子經過充種盤進入排種盤，然后再排入種溝內。該排種器投種高度較低，有利于提高株距均勻性。傾斜配置的排種器提高了充種盤型孔側向填充能力和自然清種能力，損傷率較低。根據所播作物種子大小，有多種充種盤，排種盤供選用。還可通過傳動比的調節(jié)來改變株距大小。該排種器主要用于點（穴）播玉米、大豆、甜菜、蔬菜、花生等種子，其使用的作業(yè)速度較低。一般不超過6km／h，其排種性能尚好。 窩眼輪式：窩眼輪上的型孔大小可根據所播作物種子形狀、大小、每穴要求粒數設計，有單排型孔、雙排型孔，也可以設計成組合式排種輪，以滿足多種作物的點播、穴播或條播，因此，通用性較好。但是型孔對種子外形尺寸要求較廣，種子需清選分級，而且在排種過程中，易損傷種子。待排種器大多用于播種玉米、大豆、高粱、丸?；鸩说戎懈魑锊シN機上。組合式排種輪還可條播谷子。 傾斜勺式： 特點是不需專門清種裝置的機械式排種器。排種勺盤的傾斜角為40°～45°，才能克服種子沿勺盤下滑時產生的摩擦阻力，而使多余種子在自身重力下滑落。通過更換排種勺盤可精播玉米、豆類、甜菜、棉花、花生、向日葵等作物。株距可通過改變傳動比調節(jié)，從8～25.5cm分為15級。傾斜勺式排種器結構較簡單，不易傷種，對種子形狀、尺寸要求不高。在作業(yè)速度不大于8km／h時，排種性能尚可。 內充型孔輪式 與傳統(tǒng)的型孔輪相比，其型孔的種子填充性能大大改善。因內充型孔輪的充種區(qū)在下方內部，種子充填入型孔時，除種子自重作用外，排種盤旋轉時，使種子產生的離心力與種子進入型孔的方向一致，有助于種子充填入型孔內。因此，內充型孔輪排種器的作業(yè)速度可達7km／h，其排種性能良好。型孔尺寸根據種子形狀、大小設計?？梢詥瘟２シN和穴播玉米、甜菜和豆類等多種作物。 垂直轉勺式：更換不同型號的勺匙（其形狀為不同直徑的圓形、橢圓形、橄欖形）可以播種蔬菜、豆類、甜菜、玉米等。勺匙的容積與種子大小決定了每勺匙內中子數，可單粒點播、穴播和條播。該排種器在運轉中不損傷種子，無清種裝置。調節(jié)傳動比可改變株距或每米粒數。作業(yè)速度較低，最大速度不能超過4.5km／h。 指夾式：排種過程中分夾種、清種、推種和導種四部分。種子被指夾強制夾住，工作可靠。對形狀較規(guī)則、尺寸差別不大的玉米種子比較適用。該排種器大部分零件是薄鋼板沖壓件和塑料件，重量較輕，拆裝方便。但結構復雜，排種底座及指夾磨損后排種性能下降，需定期更換，使用成本較高。播種株距由改變排種盤轉速來調節(jié)。在作業(yè)速度8km／h以內排種性能良好。主要用于精密點播玉米，播大豆等其它作物時，需換用內槽輪排種器，通用性差。 帶式： 排種膠帶可根據不同作物的種子大小和穴粒數，用打孔機打出不同的型孔，可以有單排孔、雙排空和三排孔，以滿足點播、穴播或帶播的要求。結構比較簡單，損傷種子較少，但型孔對種子形狀、尺寸要求較高，種子需篩選分級或球?；幚?。該排種器主要用于播蔬菜、甜菜等小粒種子，更換排種帶后可播玉米、大豆，通用性較廣。由于它投種高度很低，在作業(yè)速度不大于5km／h條件下，排種性能良好。但作業(yè)速度超過6km／h時，排種性能顯著下降。 氣吸式： 排種盤吸孔直徑根據作物種子尺寸確定?？梢詥瘟｜c播、穴播和條播。氣室吸力可通過風機轉速和進、出口風門大小來調節(jié)。通過調節(jié)排種盤轉速或改變孔數來適應不同的株距的要求。該排種器的優(yōu)點是能適應不同作物種子，對種子尺寸要求不嚴，損傷率小，能適應較高速的播種作業(yè)，但需配置風機，消耗功率多，而且制造和使用要求較高。主要用于玉米、大豆、甜菜、棉花等中耕作物的精密播種機上。 氣壓式：其特點是采用集中排種，即只有一個排種滾筒，其上有6～8排排種孔，通過不同長度的輸種管將種子送到各行，可同時播種6～8行。改變風機轉速以調節(jié)風壓來滿足不同種子所需壓附力。改變排種滾筒轉速來調節(jié)株距。更換帶有不同型孔大小和孔數的排種滾筒，可以精密點播玉米、大豆、甜菜、高粱和向日葵等作物。在作業(yè)速度不大于8km／h時，其排種性能良好。 氣吹式：與窩眼輪排種器相比，其特點為：除種子自重充填入型孔外，還有氣流輔助力，且型孔較大，因此充填性能很好，對種子形狀尺寸要求也不嚴；利用氣嘴射出的氣流將多余種子吹掉，達到單粒精播；能在較高作業(yè)速度（８km／h）下，排種性能較好，不損傷種子。通過更換不同型孔的排種輪和調節(jié)吹氣壓力，可以精密播種玉米、大豆、脫絨棉籽、球化甜菜和菜籽等，改變排種輪轉速可調節(jié)株距。 選用哪種排種器要根據本機的設計要求，綜合考慮一能滿足農藝要求，二能使結構設計簡單，綜合以上因素本機選用氣吸式盤播種器。 （2） 氣吸式排種器的特點 氣吸式排種器在他的結構上有排種盤垂直的和通過排種滾筒的兩種。排種滾筒式缺點很多，如：穩(wěn)定性不好。不能大量生產 而另一種結構，排種性和通用性都很好，被大量使用?？梢跃茳c播和穴播各種旱田農作物。所以我選用這一結構。 （3） 鏈輪的設計 1 鏈傳動的設計與計算 圖2-6鏈傳動 2 鏈條的設計與計算 取小鏈輪齒數 則大鏈輪齒數 初定中心距，一般取，取 以節(jié)距計的初定中心距 鏈條節(jié)數 （2-1） 取 （取偶） 計算額定功率 （2-2） 查表得 為工況系數， 為齒數系數， 為鏈長系數， 為排數系數， 根據查得：應選用單排12A型滾子鏈，p=19.05mm 鏈條長度 （2-3） 計算中心距 （2-4） 查表 實際中心距 ,一般 鏈條速度 （2-5） 有效圓周力 （2-6） 作用在軸上的力F 3 主要失效形式： 鏈條疲勞破壞；主要發(fā)生在銷軸和套筒上。鏈條零在反復應力的作用下，載一定的受力循環(huán)次數下。鏈板發(fā)生疲勞斷裂，滾子、套筒發(fā)生沖擊疲勞斷裂。在正常潤滑情況下．疲勞破壞是決定鏈傳動能力的主要因素。 鏈條鉸鏈磨損；在封閉式的鏈條傳動里面：鏈條在磨損后總長度發(fā)生變化，鏈條垂度隨著也增大，從而會影響嚙合的情況，造成惡化。假如動載荷變大了．會容易發(fā)生跳齒的現(xiàn)象．傳動的時候振動的聲音．以及其他噪聲增大。潤滑不夠好。開式傳動最經常發(fā)生磨損失效的后果。 當潤滑不當或轉動的速度特別高時．在銷軸跟套所形成的摩擦表面容易發(fā)生膠合的現(xiàn)象。 當速度過低或者載荷比較重的情況下，鏈條經常會發(fā)生過載拉斷的現(xiàn)象。 4滾子鏈的靜強度計算 在低速（）重載鏈傳動中，鏈條的靜強度占主要地位。如果仍用額定功率曲線選擇計算，結果常不經濟，因為額定功率曲線上各點相應的條件性安全系數S為8~20，遠比靜強度安全系數大。當進行耐疲勞和耐磨損工作能力計算時，若要求的使命壽命過短，傳動功率過大，也需進行行鏈條的靜強度驗算。 鏈條靜強度計算公式為 （2-7） 式中 為靜強度安全系數； 為工況系數； 為排數系數； 為有效圓周力； ,并查表得，， 所以 為許用安全系數，一般為4~8；如果按最大尖峰載荷來代替進行計算，則可為3~6；若速度較低，從動系統(tǒng)慣性較小，不太重要的傳動或作用力的確定比較準確時,可取小值； 為單排鏈極限拉伸載荷。 因為此傳動速度較低可取最小值，取 所以滿足要求 5 鏈輪基本參數和主要尺寸 鏈輪齒數 配用鏈條的節(jié)距 配用鏈條的滾子外徑 小鏈輪分度圓直徑 小鏈輪齒頂圓直徑 （2-8） （2-9） 小鏈輪齒根圓直徑 （2-10） 大鏈輪分度圓直徑 （2-11） 大鏈輪齒頂圓直徑 由式2-8得： 由式2-9得： 取 大鏈輪齒根圓直徑由式2-10得 鏈輪齒寬 查表得 , 為鏈條內節(jié)內寬 所以 2.3.2 排肥器 播種機上免安裝的排肥器，主要用于排施顆粒狀態(tài)的和粉狀的化肥、粒狀復合型化肥以及農場自制顆?；史柿系取? 化肥的主要特性見表2-3 （1）排肥器的要求 1有一定的能力一般的肥料，肥料應每畝達到可在一定范圍內調整。排肥時均勻連續(xù)，不堵塞、不斷條。 2通用性好，能排多種肥料。 3排肥工作時的阻力不能大，工作要可靠，使用要調節(jié)方便。 4零部件要耐腐蝕和耐磨。 表2-3 幾種化肥的主要技術特性 肥料名稱 外形 含水率（％） 單位容積質量（ｇ／ｌ） 自然休止角 尿素 顆粒 720 35° 硫酸銨 粒狀 0.93 943 44° 硝酸銨 結晶 2.13 1010 35° 碳酸氫銨 粉狀 2.87 920 37° 磷酸銨 晶體 2 840 過磷酸鈣 粉粒狀 16 880 （2）排肥器的類型、特點和適用范圍 外槽輪式: 結構較簡單，適于排施流動性好的松散化肥和復合粒肥。對吸濕性強的粉狀化肥易粘結槽輪，引起架空、堵塞。多用于谷物條播機和中耕作物播種機上。 滾輪式：適于排施流動性好的松散化肥和復合粒肥。對吸濕性大的粉狀化肥不適用。易發(fā)生架空、堵塞。多用于谷物條播機上。 滾輪式: 結構簡單，適于排施流動性好的松散化肥和復合粒肥。對流動性差，吸濕性大的粉狀化肥不適用。易發(fā)生架空、堵塞。多用于谷物條播機上。 振動式排肥器: 等共8中排肥器 本人經過綜合的反復的考慮選用了振動式排肥器，振動式排肥器主要由肥箱、肥箱底座、振動板、排肥凸輪、肥量調節(jié)板、密封膠布和排肥軸等組成。 施肥量的調整可通過板和排肥孔大小調節(jié)實現(xiàn)。排流動性好的化肥的時刻，以防止波動板停下了振動后還有肥料排出，特別設有有孔調節(jié)板，在調節(jié)板上有數個直徑為的圓孔，調節(jié)板移動，改變排肥孔的多少，來得到合適的排肥量。 排肥器結構見圖2-6. 1—排肥凸輪 2—彈簧攪龍 3—排肥軸 4—振動板 5—密封膠布 6—肥箱 7—插板 8—肥量調節(jié)板 圖2-6 振動式排肥器 凸輪確定振動板的振幅和振動頻率。凸輪的凸齒高度確定振幅大小。振幅過小，不能形成肥料上下循環(huán)的肥料流，也不能克服肥料之間的粘結力，因而易出現(xiàn)架空；振幅過大，動力消耗大和傳動阻力大。振幅一般為10-15mm。 在確定的轉速下，凸輪齒數與振動頻率成正比，振動頻率太低，排肥的均勻性就不好。振動頻率過高，則肥料被震動帶起后還沒有落下，之后的振動又把料震動帶起，最后是把實際的振幅改變小。振動的頻率 為： （） （2-12） 式子中 ——作業(yè)速度（m／min）； ——傳動速比； ——凸輪齒數； ——地輪直徑； ——地輪滑移系數。 2.3.3開溝器 開溝器的功用主要是在播種機工作時，開出播種溝，引導種子和肥料進入到種溝內。 （1）開溝器的要求 一個良好的開溝器必須符合下列要求： 1開出的種溝要深淺一致，溝型整齊、平直，開溝深度能在一定范圍內調節(jié)，以適應不同作物的播深要求。 2開溝時不亂土層，不應將下層濕土翻至地面，也不可使干土落入溝底，應將種子和肥料導至濕土上。 3行內中子分布均勻，種子不飛散而應都落到溝底。 4應有一定的回土作用，使細濕土將種子全部覆蓋，以利于種子發(fā)芽。 5要有良好的入土性能和切土能力，工作可靠，不易被雜草、殘茬和土塊堵塞。 6結構簡單，工作阻力小，調整、維護方便。 （2） 開溝器的結構類型 根據所播作物的播種要求，地區(qū)氣候和土壤條件的不同，播種機應采用相應的開溝器。開溝器結構類型按其入土角不同，可分為銳角開溝器和鈍角開溝器兩大類。銳角開溝器的開溝工作面與地面平面的夾角，即入土角＜，它通常有鋤鏟式、翼鏟式、船形鏟式和芯鏵式等多種。鈍角開溝器的入土角＞，它包括有靴鞋式、滑刀式、單圓盤式和雙圓盤式等多種。開溝器的結構類型： 鋤鏟式（銳角錨式）：它依靠自重、附加重量和播種機前進時的牽引力，有自行入土的趨勢，直至與土壤阻力相平衡時為止。工作時，將部分土壤升起，使底層土壤翻到上層，對前端及兩邊土壤有擠壓作用，開溝過后便形成土丘和溝痕。由于下層較濕的土壤翻到上層，容易損失水分，不利保墑，并使干濕土相混合，因此，不宜在干旱地區(qū)使用。此外，對播前整地要求較嚴。在土塊大，殘茬、草根很多的田地上作業(yè)時，容易發(fā)生纏草、擁土、堵塞現(xiàn)象，工作不穩(wěn)定。其優(yōu)點是結構簡單、輕便、容易制造和保養(yǎng)，好金屬量較少。目前仍用于谷物播種機上。 寬幅翼鏟式：有翼鏟、筒身和反射板組成。種子經輸種管落到反射板上，經反射立即向四處撒開，均勻地撒落在翼鏟所開的溝底里，達到寬幅80～120mm。工作時有拋土現(xiàn)象，阻力較大、易粘土，遇殘茬根莖易堵塞和擁土，影響作業(yè)質量。因此，要求整地質量好。該開溝器限用于要求寬苗幅的通用播種機上。 芯鏵式：工作時，它的前棱和兩側對稱的曲面使土壤沿曲面上升，并將殘差、表層干土塊、雜草向兩側拋出翻倒，使下層濕土上翻，不利保墑。開溝阻力較大，不適于高速播種。其優(yōu)點是結構簡單，入土性能較好，對前整地要求不高，而且溝底較平，開出溝寬為120～180mm。主要用于東北壟作地區(qū)寬苗幅播種的中耕作物播種中耕通用機上。 船形鏟式：船形鏟入土角為60°，迎面切角為35°依靠開溝器重量和外加重力的作用，壓成溝形。溝形平整，Ｖ形溝壁整齊。根據需要可選用單行、雙行或三行開溝鏟，每個開溝器即可相應開出一條、兩條或三條種溝，可以達到窄行密播和帶播的要求。這種開溝器工作速度不宜過高，最大為6～7km／h。因其結構簡單，適于淺播和窄行播、帶播。主要用于蔬菜、甜菜和豆類播種機上。 靴鞋式（鈍角錨式）： 由于受土壤阻力向上分力的影響，使其不易入土，但在其本身重量其附加重力的作用下，能開出一定深度的種溝。開溝時，將表土向下及向兩側擠壓，使種溝緊壓，不會使?jié)裢练觯诒?。在土壤濕度過大時，其前胸與側翼均易粘土，對播前整地要求較高。因其結構簡單、輕便、制造容易，適用于淺播，故仍有用于牧草、蔬菜和谷物播種機上。 滑刀式：入土部分為一較長的滑刀，向下壓切土壤，較靴鞋式容易入土。開溝時，將表土向兩側推擠的同時，向下擠壓而形成種溝。種子從兩翼側板中間落入溝底。開溝寬度取決于后部的雙翼側板相距大小，一般為4～6㎝。雙翼側板尾部呈階梯形或斜邊缺口，可使下層濕土先落入溝內覆蓋種子。滑刀有長、短之分。長滑刀開溝器用于播種大粒種子，短滑刀開溝器用于播小粒種子和淺播作物。目前國內外許多中耕作物播種機上采用這種開溝器。 雙圓盤式：雙圓盤刃口在前下方相交于一點，形成一夾角。工作時，靠自重其附加彈簧壓力入土。兩圓盤滾動前進，將土切開和推向兩側，形成種溝。種子、肥料通過開溝器體中部的導種筒落入溝底。由于圓盤周邊有刃口，滾動時，可以切割土塊、草根和殘茬。因此，在整地條件較差和土壤濕度較大時，也能正常工作，而且工作較穩(wěn)定，能適用于較高速作業(yè)。開溝過程中，不易粘土、堵塞，上下土層相混現(xiàn)象較少。其結構較復雜，重量較大，所以開溝底不平，不適于淺播作物。目前較廣泛用于谷物播種機上，也有用于中耕作物精密播種機上，是一種適應性較好的通用性開溝器。 單圓盤式： 為一球面圓盤。工作時，圓盤滾動，將土壤切出橢圓形溝底（溝寬20～30mm），種子由凸面順圓盤落入種溝內。由于開溝時土壤沿圓盤凹面升起后拋向一側，部分濕土被掀起，干濕土相混，容易跑墑，不適于干旱地區(qū)使用。此外，種子落在橢圓形溝內，使播深不一致。單圓盤開溝器結構較雙圓盤開溝器簡單，入土性能較好，對整地要求不高。主要用于谷物播種機上。 （3）開溝器使用行距與前后列距離 開溝器工作時，將部分土壤升起、拋翻、推擠或擠壓等，使開溝器前方形成前丘和播后地表形成溝痕。特別是在整地條件差、土塊大、雜草和殘茬多的情況下，前丘突起較大。為了不使相鄰兩開溝器的前丘連片，它們間必須要有足夠的間距。若該間距大于農業(yè)技術要求的行距時，常使相鄰兩開溝器排成前后兩列，同時前后列開溝器的距離必須保證后列在穩(wěn)定的土壤中工作，以保證后列開溝器的開溝質量。 （4）芯鏵式開溝器 芯鏵式開溝器主要由芯鏵、鏵柄、翼板、輸種管和護種罩等組成。芯鏵一般用3～4厚的65鋼板制成，鏵尖及刃部進行熱處理，硬度為37～42，以增加其耐磨性。芯鏵的主要參數有： 1—鏵柄 2—芯鏵 3—翼板 4—輸種管 5—護種罩 圖2-7 芯鏵式開溝器 芯鏵結構 入土角：入土角過大，入土性能差，且阻力增加。入土角過小，會使芯鏵尖而長，強度減弱。一般芯鏵入土角以為宜。 隙角： 芯鏵底部有一隙角 ，它有利于入土，一般為，過大則使溝底不平，過小使入土性能差。 斜切角：芯鏵尖的斜切角不能過大，此角必須保證土粒、殘茬、雜草沿刃口向后滑移，而不致纏掛、擁堵。斜切角 一般為 鏵高：在不影響種子散落的情況下，鏵高不宜過高，過高易發(fā)生擁土，且增加阻力。 幅寬：芯鏵開溝器主要用于壟作寬幅，芯鏵幅寬大小取決于播種的苗幅寬度。 芯鏵工作曲面：芯鏵工作曲面的形成見。是平面M上一條曲率半徑為的曲線（芯鏵脊線），平面N是通過（o為曲率中心）而與M垂直的平面，，是平面N上的線段，二者與M平面的夾角對稱。 當平面N繞o軸（通過o點與M平面垂直的軸線）旋轉時，線段ab，ac即掃描出脊線兩側的工作曲面。 圖2-8 芯鏵工作曲面 脊線曲率半徑： 為使入土性能好和結構緊湊，脊線曲率半徑取250～350mm為最合適的。 2.3.4 輸種管 中間本人設計了排種器與輸種管的鏈接裝置。 （1） 輸種管 輸種管鏈接護種盒（保護種子，防止種子泄露的裝置） 輸種管主要是將排種器排出的種子導入開溝器，使種子能順利地落到種溝內。它對排種的均勻性有較大影響。因此對輸種管的要求是： 1 保證種子能自由活動，不致使排種均勻性變壞。管內應有足夠的斷面積，管壁應光滑暢通無阻。 2 要能適應開溝器的升降和調節(jié)。輸種管鉸接于排種器上，要能在各個方向擺動，不致影響種子的通過。 3 要有一定的伸縮量、彈性和彎曲度，并需耐腐蝕。 4 結構簡單，易于制造和維修。 （2） 輸種管的類型 輸種管按其制造材料可分為金屬管、橡膠管和塑料管三種。 1.金屬管有卷片管、卷絲管、套筒管、漏斗管和蛇皮管等。 2.橡膠管有硬橡膠管和橡膠折皺管。 3.塑料管有波形塑料管和直筒塑料管。 （3）輸種管的主要參數 輸種管直徑：輸種管最小直徑應受作物的最大播量和種子的物理流動的特征影響。輸種管的最大直徑應與種子在輸種管內自由降落時的擴散范圍性適應。通過試驗，有的種子在半徑為10mm地方，因此，輸送管的最小直徑一般為10mm，最大直徑一般為40mm。.輸種管的傾斜角與長度，根據不同類型播種機的結構需要，排種器工作特點以及對種子下落到溝底時的要求，確定輸種管傾斜角和長度。對于某些中耕作物精密播種機，為使種子落到種溝時，相對于地面的速度接近于零，以提高株距均勻性，還專門設計了導種管。即要求種子沿導種管向后滑行運動，并具有一定的速度，因而設計成曲線形導種管。 2.3.5 覆土器 種子落入種溝后需用覆土器進行覆土，使其達到要求的覆蓋深度。對覆土器的要求是先覆以細濕土，而且覆土均勻，不影響種子分布均勻性、能在一定的范圍能調節(jié)。在滿足要求的情況下本人所設計的覆土器不與種子在同一條線上并能開出壟溝，所以強度要比一般的覆土器要求大。 2.3.6 鎮(zhèn)壓輪 在播種機播種的時候鎮(zhèn)壓可降低土壤中出現(xiàn)的大孔隙，降低水分蒸發(fā)，來使土壤保墑；能使土地出現(xiàn)細小的毛孔，這樣水分就能沿毛孔上升，答到“調水”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；春播鎮(zhèn)壓還可適當提高地溫。因此，播種之后的鎮(zhèn)壓土壤的這一步對干旱地區(qū)的播種是很重要的。播種同時最后的鎮(zhèn)壓主要是在苗幅內鎮(zhèn)壓，而行間土壤仍保持疏松，因而通氣性好，還可利于接納雨水。 鎮(zhèn)壓輪對土壤的壓強要依據土壤壓力，密度和產量的要求而定，一般為30～5。鎮(zhèn)壓輪的壓力大小取決于鎮(zhèn)壓輪本身重量和作用在它上面的附加重量（播種機部分重量的轉移和輔助彈簧作用力等）。 一個鎮(zhèn)壓輪一定要轉動靈活，無粘土性，不夾帶土，可適當調整，鎮(zhèn)壓后地表不產生鱗狀裂紋。 （1） 鎮(zhèn)壓輪的結構類型和特點 (a) (b) (c) a)圓柱形鎮(zhèn)壓輪 b)凹面鎮(zhèn)壓輪 c)圓錐組合鎮(zhèn)壓輪 圖2-9 金屬鎮(zhèn)壓輪 圓柱鎮(zhèn)壓輪： 由薄鋼板制成。有光面圓柱形和網面圓柱形兩種，其鎮(zhèn)壓輪面較寬，壓力分布均勻。適用蔬菜播種和寬苗幅壟播的播種機。 凸面和凹面鎮(zhèn)壓輪：它是整體形空心柱鐵輪，靠本身重量或在其空腔內灌入適量的沙土產生鎮(zhèn)壓力。凹面輪對種子上層土壤不如兩側的土壤被壓得緊實，有利于種子幼芽出土，適于棉花、豆類及其它雙子葉作物的播種鎮(zhèn)壓。 圓錐復合鎮(zhèn)壓輪： 由兩個鋼板沖制成的錐形輪組合成。可根據需要來改變兩錐形輪間距，成為寬窄不同的圓錐復合輪，起鎮(zhèn)壓力可由附加彈簧調節(jié)。 膠圈鎮(zhèn)壓輪：由于膠圈具有彈性，在鎮(zhèn)壓輪與土壤壓緊壓時，膠圈變形；而當它滾動道上方，無外力時，膠圈復原。因此，鎮(zhèn)壓輪膠圈在滾動過程中變形與復原交替作用，使?jié)裢岭y以粘結在膠圈表面上，由于濕土于膠圈的附著力較小，稍有振動，粘土很容易脫落。該鎮(zhèn)壓輪結構較復雜，鎮(zhèn)壓效果較好，大多用于壟作播種機上。 寬型橡膠鎮(zhèn)壓輪：鎮(zhèn)壓輪有多種形式，可根據作物對鎮(zhèn)壓的要求而選用。由于橡膠內腔時空腔，并通過小孔與外界大氣相通，故又稱為零壓鎮(zhèn)壓輪。在其滾動鎮(zhèn)壓土壤時，橡膠輪變形與復原相互交替反復，因此，粘土少，脫土容易，鎮(zhèn)壓質量好，壓后地表產生鱗片狀裂紋較少，有的表面花紋可增加鎮(zhèn)壓輪的附著力?，F(xiàn)多用于中耕作物精密播種機上作鎮(zhèn)壓輪，以及單組播種中間作驅動排種輪或撒施農藥的工作部件之用。 窄型橡膠鎮(zhèn)壓輪：這種鎮(zhèn)壓輪用于谷物條播機上播后鎮(zhèn)壓，它有兩種連接方式：一是在傳統(tǒng)的谷物條播機腳踏板下后方，對著開溝器的部位，安裝帶彈簧般的窄型橡膠鎮(zhèn)壓輪。另一是壓輪式谷物播種機上作鎮(zhèn)壓和支撐播種機重量，并驅動排種、排肥部件工作之用。 綜合考慮本人選用膠圈鎮(zhèn)壓輪。 （2） 鎮(zhèn)壓輪直徑的確定 要使鎮(zhèn)壓輪正常轉動的條件是： (m) （2-13） 式中 ——土壤對鎮(zhèn)壓輪的摩擦系數 ——軸套中的摩擦力矩（N·m） ——鎮(zhèn)壓輪半徑（m） ——鎮(zhèn)壓輪重力及其附加負荷（N） 2.3.7 種箱和肥料箱 （1）種箱、肥箱的要求 種子、肥箱的要求主： 1.肥箱必須有足夠的容量，以減少假種加肥次數，并做到播到地頭時才加種加肥。但種、肥箱過大，播種機組結構龐大，且使機組牽引阻力增加。此外，對懸掛式播種機來說，將直接使機組縱向穩(wěn)定性變壞。 2.種箱的底板的傾斜角必須大于種子的自然休止角，確保種子或肥料能夠不堵塞的流入排種器或排肥器內。 3.種箱、肥料箱應耐用、重量輕，剛度好。內外都要涂上防銹漆 4.加種、加肥方便，容易清理和不殘留種子或肥料。 5.箱蓋關閉嚴禁，防止雨水浸入。對于氣力式大壟雙行精密播種機的播種箱，并承受一定的壓力，并應嚴密不漏氣。 （2）種箱、肥料箱容量計算 肥料箱容量是基于幅寬，種子數量要施加的肥料，播種的種子和肥料和單位體積和質量等決定的，工作時，不應將箱內種子或肥料全部播完，否則會因箱內種子或肥料太少，而影響排種、排肥性能，應至少留有的余量。 種、肥箱的容量Ｖ可用下式確定 (L) （2-14） 式中V——肥箱容積 種箱容積； ——最大播量 斤/畝； B——播種機的工作幅寬； L——種子裝滿后能行駛的距離； ——種子箱的充滿系數； ——種子容量 ； 為了方便安裝、維護以及結構的需要本人設計為每個排種器上一個種箱。通過公式得到了每箱玉米種子可播2129的結果。 （3）種箱、肥料箱結構特點 播種機上的種箱、肥箱的形狀大多是矩形、梯形或圓形的，用薄鋼板成，也有用玻璃纖維或塑料制成?，F(xiàn)代播種機上種子、肥箱的要具有以下結構特點： (1)增大容積，以減少加種加肥次數。谷物的每個型號播種機種箱容積增大到每米工作幅；肥箱容積增大到每米工作幅。 (2)采用整體箱結構。用大型薄鋼板壓制成型，并與機架連成框架，以增加其剛度。 (3根據需要調整種子箱和肥料箱的比例。通過改變物體，每個板的安裝位置，肥箱內壁，改變肥料箱的體積比 2.3.8 四桿仿形機構 （1）仿形機構的要求 仿形機構是開溝器播種與地形變化保持一定和一致的一條深溝，為了保持種子播種均勻。因此，對仿形機構的要求是： 1能滿足所要求的仿形范圍，并要有一定的限位機構； 2工作可靠，仿形性能穩(wěn)定，溝底平整，開溝深淺一致； 3桿件緊湊，有足夠的強度和剛度。 （2）仿形機構主要參數 影響平行四連桿仿形機構工作性能的因素很多，主要是四連桿尺寸、強度和剛度，牽引角，行向寬度等。 圖2-10 四桿機構分析 根據地形和播前整地條件確定仿形量的大小。通常上、下方形量都是8～12。為使開溝器工作穩(wěn)定，牽引角變化范圍越小越好。因此，上下拉桿長一些有利，但拉桿過長，使機構不緊湊，機具重心后移。 橫向寬度值b，一定要選好，否則，易引起的橫向擺動，播種線差，難以繼續(xù)播種。 2.3.9風機 （1） 風機的要求： 風機性能的優(yōu)劣直接影響排種的效果，再設計或選用風機時應滿足下列要求： 1. 具有足夠的風量； 2. 具有一定的風壓及出口速度； 3. 具有較高的效率； 4. 在滿足上訴要求下，應盡量減小風機結構尺寸和質量； 5. 風機噪聲要小。 （2） 風機的分類： 離心式、軸流式風機的特點見表2-4。 表2-4 風機的分類及特點 項目 離心式 軸流式 比轉數 平均效率 低 高 大 小 大 小 性能調節(jié)經濟性 差 好 啟動方式 全閉 全開或全閉 噪聲 較小 較大 2.4傳動系統(tǒng) 2.4.1 排肥傳動系統(tǒng) 排肥主要靠鏈傳動，傳動簡圖如下； 根據排肥器的振動頻率可以推算出傳動比，初定=2。 1 地輪 2 地輪軸 3 總傳動軸 4 排種、排肥傳動軸 5排肥軸 6肥箱 圖2-11 2.4.2排種傳動系統(tǒng) 排種主要靠鏈傳動，傳動簡圖如圖2-11所示。 根據排種器排種盤上吸種空處的轉速可以推算出傳動比，初定=1.5。 1 地輪 2 地輪軸 3總傳動軸 4 排肥排種傳動軸 5 排種傳動軸 6排種軸 7排種器 圖2-12 3 播種機的使用注意事項 3.1 播種機的保養(yǎng)與保管 每班(8小時)工作后：一定要進行以下常規(guī)的操作：①清除傳動機構、排種器、四桿機構、開溝器、機架等工作部件的泥土、雜草，方便查看各個部位的狀態(tài)。②查看所有四桿機構、排種器、開溝器的拉桿處固定螺栓等緊固部位緊固的狀況，需要緊固時要擰緊一下。③查看和應該潤滑處所有傳動機構和轉動部件．是否要進行調整或修理。 各個季度的保養(yǎng)，每個作業(yè)季度播種完成之后，必須要做到下面做列出項目的維護：弄掉機具上的泥土、油污及種肥箱內的種子及肥料等與播種機無關雜物；把個個開溝器、齒輪、鏈輪、鏈條用柴油洗芯鏵式開溝器應拆開清洗，再根據裝配要求裝配；清洗全部咯軸承和轉動部件。對含咯油軸承(套)，可用咯機油或錠子油擦洗，不得用輕咯質油清洗，以免影咯響其自身潤咯滑性能；放咯松開咯溝器咯挺桿彈簧和其他壓縮彈簧；修咯復或更咯換破損、鐵皮件等；肥箱，箱，框架，桿和其他部分的油漆涂料。 各個機具的入庫：機具完成各個季保養(yǎng)后才能進入庫中：最好將咯機具放置于室內。室外保管時要咯墊木塊并加咯遮蓋物：在圓盤開溝器，鏈，輸送管，鋤頭，在室內保管強度要有加強，防止輕微變形，擠壓和損失：播種機：不承擔額外的壓力，木與鐵件一定不能放置重物。⑤要有專人咯負責保管，定期檢查。 3.2 安全準則 1.大壟雙行精密播種機駕駛員要和聯(lián)絡員之間有規(guī)定聯(lián)絡信號，按信號進行規(guī)范駕駛。 2.大壟雙行精密播種機機組在工作的，操作員應在指定得范圍內進行活動，不能爬；禁止無關人等停留在播種機上；不能在播種機的運行狀態(tài)下對播種機進行檢查，例如：適當調整、進行緊固、添加潤滑油等。 3.機組地頭轉彎要有足夠的轉彎半徑，轉向時應將播種機升起。 4.播種機組轉移地塊時，播種機上嚴禁站人。 3.3 故障與排除 1.播種不均勻是因為運行速度的變化，應使運行速度保持一致。 2.排種器不排種 種子箱內種子不足時，應添加種子。 3.播種深度不夠 主要因開溝器拉桿變形，入土角度小，使開溝器彈簧壓力不足所致。 4作業(yè)時禁止開溝器入土后倒車。 結 論 通過多個月的資料收集、整理和向老師詢問，我所設計的大壟雙行精密播種機已經完成，在過程中，我通過對資料的收集、查找，找到了很多對設計有用并能參考的資料，使畢業(yè)設計順利地完成。能這么解釋這次設計是對我以前所學到的各種方面的知識、收集資料的能力和設計等能力的一次綜合的鍛煉。在這個過程中通過對黑龍江八一農墾大學圖書館借閱的各種手冊、說明書等資料的整理，根據設計要求，拿出自己的設計方案以及老師的多次指導。在整個設計過程中，是我的綜合能力得到很大的提升。 我所設計的大壟雙行精密播種機就是提高農業(yè)生產效率，對實現(xiàn)農業(yè)生產自動化有重要的作用。由于大壟雙行精密播種機的結構特點，是它有操縱單一，可大范圍使用等特點。一個專門設計的計量裝置降低種子的破碎率，提高作物的生存率。通過本次的設計過程，鍛煉了我的動手能力。在某些部件的設計過程中，我對一些成品進行多次拆裝。同時也知道了自己以后應該在哪些方面在努力學習、多加注意，這使以后的學習更有的針對性。我的設計是一個學習的過程是非常重要的，學習一系列的設計思想和設計方法。 參考文獻 ［1］鎮(zhèn)江農業(yè)機械學院，農業(yè)機械學，中國農業(yè)機械出版社，1980 ［2］中國農業(yè)機械化科學研究院，農業(yè)機械設計手冊，機械工業(yè)出版社，1988 ［3］龔光容主編，機械制造技術基礎，上海交通大學出版社，2004 ［4］李益民主編，機械制造工藝設計簡明手冊，機械工業(yè)出版社，2004 ［5］魯建慧 郭濱主編，機械工程基礎，黑龍江人民出版社，2000 ［6］孫桓 陳作模主編，機械原理，高等教育出版社，2001 ［7］ 濮良貴 紀名剛主編，機械設計，高等教育出版社，2001 ［8］<機械設計手冊>編委會編，機械設計手冊，機械工業(yè)出版社2005 ［9］ 成大先主編，機械設計手冊,化學工業(yè)出版社，2004 ［10］ 鄭樹森主編，機械零件設計手冊.哈爾濱工業(yè)大學，1998 ［11］ 張文長主編，農機事故與安全監(jiān)理.人民交通出版社，2000 ［12］ 張波平主編，播種機械設計原理.機械工業(yè)出版社，1982 ［13］ 王萬鈞主編，農業(yè)機械設計手冊.機械工業(yè)出版社，1988 ［14］ G.A.Matthews,Pesticide Application Methods,Longman,London and New York,1979 致 謝 一學期的畢業(yè)設計結束了，在這一學期的時間內，我完成大壟雙行精密播種機的設計。在設計過程當中得到了室友及多位同學的熱情幫助，在此感謝。我整個設計過程當中得到了李玉清老師的多次指正，在畢業(yè)設計過程當中的一些結構的選擇與設計上都給我很好的建議。在日常生活中老師也經常關心我們學習和生活中遇到的問題，教導我們“先做人，后做事。”再此對老師表示衷心的感謝。 由于本人所學知識和能力有限，在設計中難免有一些不足之處，希望老師給予指出，防止在以后處理問題時再次出現(xiàn)同類問題。謝謝各位點評老師。 - 33 -