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河北建筑工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
課題
名稱
電動小型播種機(jī)設(shè)計
系 別： 機(jī)械工程系
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
班 級： 機(jī)083
學(xué)生姓名： 趙 樸
學(xué) 號： 33
指導(dǎo)教師： 孫有亮
開題時間： 2012年3月31日
課題來源
導(dǎo)師課題
課題類別
工程設(shè)計
一 、論文資料的準(zhǔn)備
播種機(jī)是以作物種子為播種對象的種植機(jī)械。用于某類或某種作 物的播種機(jī)，常冠以作物種類名稱，如谷物條播機(jī)、玉米穴播機(jī)、棉花播種機(jī)、牧草撒播機(jī)等。
播種機(jī)的發(fā)展概況 公元前1世紀(jì)，中國已推廣使用耬，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播種機(jī) 。1830 年俄國人在畜力多鏵犁上制成犁播機(jī)。1860年后，英美等國開始大量生產(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)兩個系列，同時研制成功了精密播種機(jī)。
播種機(jī)的類型 按播種方法，可分為以下幾種：
? ?①撒播機(jī)。使撒出的種子在播種地塊上均勻分布的播種機(jī)。常用的機(jī)型為離心式撒播機(jī)，附裝在農(nóng)用運(yùn)輸車后部。由種子箱和撒播輪構(gòu)成。種子由種子箱落到撒播輪上，在離心力作用下沿切線方向播出，播幅達(dá)8 ～12米。也可撒播粉狀或粒狀肥料、石灰及其他物料。撒播裝置也可安裝在農(nóng)用飛機(jī)上使用。
? ?②條播機(jī)。主要用于谷物、蔬菜、牧草等小粒種子的播種作業(yè)。常用的有谷物條播機(jī)，作業(yè)時，由行走輪帶動排種輪旋轉(zhuǎn)，種子按要求由種子箱排入輸種管并經(jīng)開溝器落入溝槽內(nèi)，然后由覆土鎮(zhèn)壓裝置將種子覆蓋壓實。其結(jié)構(gòu)一般由機(jī)架、牽引或懸掛裝置、種子箱、排種器、傳動裝置、輸種管、開溝器、劃行器、行走輪和覆土鎮(zhèn)壓裝置等組成。單機(jī)播幅為6～7米，播速一般為10～12千米／小時。
? ?③穴播機(jī)。按一定行距和穴距，將種子成穴播種的種植機(jī)械。每穴可播1?；驍?shù)粒種子，分別稱單粒精播或多粒穴播，主要用于玉米、棉花、甜菜、向日葵、豆類等中耕作物，又稱中耕作物播種機(jī) 。每個播種機(jī)單體可完成開溝 、排種、覆土、鎮(zhèn)壓等整個作業(yè)過程。
④精密播種機(jī)。以精確的播種量、株行距和深度進(jìn)行作業(yè)的播種機(jī)。具有節(jié)省種子、免除出苗后的間苗作業(yè)、苗距整齊的優(yōu)點 。 一般在穴播機(jī)各類排種器的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成。也有事先將單粒種子按一定間距固定的紙帶播種，或使種子垂直回轉(zhuǎn)運(yùn)動的環(huán)形橡膠或塑料制種帶孔排入種溝。
?⑤聯(lián)合作業(yè)機(jī)和免耕播種機(jī)。如在谷物條播機(jī)上加設(shè)肥料箱、排肥裝置，即可在播種的同時施肥。與土壤耕作、噴撒殺蟲劑 、除莠劑和鋪塑料薄膜等項作 業(yè)組成聯(lián)合作業(yè)機(jī)，能一次完成上述各項作業(yè)。免耕播種機(jī)是在前茬作物收獲后直接開出種溝播種，以防止水土流失、節(jié)省能源，降低作物成本。
目前，小型農(nóng)用播種機(jī)保有量與小型農(nóng)用拖拉機(jī)的數(shù)量幾乎持平，每年的春播前是小型農(nóng)用播種機(jī)配件銷量最大的時期，從幾年的銷售情況看，銷售的配件主要是易損件和耐用件。
第一臺真正高效率的播種機(jī)直到1701年才由英國農(nóng)民發(fā)明家念斯洛·圖爾制造出來。圖爾發(fā)覺早期的播種機(jī)有問題，它們不能均勻地撒播種子。種子本該呈直線撒播，但在種子播種線上卻常常有缺漏。因此，圖爾發(fā)明了一個彈簧機(jī)械裝置，它均勻、連續(xù)地把種子撒播出去。由于種子以這種方式撒播，每棵作物都有望能很好地生長，而且由于小麥成直線種植而更易除掉雜草。其結(jié)果是農(nóng)民獲得了更好的收成和更多的利益，食品供應(yīng)也更為可靠。
隨著農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的不斷推進(jìn)，各地的溫室大棚也越建越多，大棚耕作機(jī)械成了農(nóng)戶耕作的急需品。但國內(nèi)現(xiàn)有的大棚耕作機(jī)械顯現(xiàn)出機(jī)型不多、應(yīng)用不方便的特點，且多為借用現(xiàn)有的露地用小型耕作機(jī)械。
近幾年針對溫室、大棚等特殊耕作環(huán)境，國內(nèi)農(nóng)機(jī)生產(chǎn)廠家研制生產(chǎn)了一些小型耕作機(jī)械。但產(chǎn)品大多存在體積大、操作不靈便、在邊角地帶無法工作、漏耕嚴(yán)重、生產(chǎn)效率低、適應(yīng)性較差等缺陷，在作業(yè)性能、可靠性和耐久性等方面也都存在一些問題。
相比之下，國外設(shè)施農(nóng)業(yè)耕作機(jī)械技術(shù)非常成熟，其機(jī)械作業(yè)性能穩(wěn)定、功能齊全、小巧輕便，但進(jìn)口機(jī)型價格高，一般每臺在7000元以上，而且配件不全，維修服務(wù)跟不上。我國生產(chǎn)的多功能農(nóng)田管理機(jī)一般比國外的同類機(jī)型價格低一半，但其質(zhì)量往往又讓消費(fèi)者擔(dān)心。
設(shè)施內(nèi)作物的栽培方法各種各樣，與之配套的作業(yè)機(jī)械也各不相同。設(shè)施內(nèi)缽苗栽植技術(shù)的關(guān)鍵是缽苗移栽機(jī)，配套機(jī)械主要有穴盤育苗、缽盤育苗設(shè)備及高效機(jī)械化制缽機(jī)等。我國目前尚無此類小型移栽機(jī)，因此，國內(nèi)目前急需開發(fā)小型精密或精量播種機(jī)。
二、本課題的目的（重點及創(chuàng)新點）
畢業(yè)設(shè)計是工科大學(xué)生完成學(xué)業(yè)中最重要的實踐環(huán)節(jié)，是將在大學(xué)學(xué)到的理論知識系統(tǒng)化、條理化、實用化最關(guān)鍵的一環(huán)。通過本畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和基本技能，提高分析與解決實際問題的能力；較復(fù)雜工程計算的工作能力；計算機(jī)繪圖與手工繪畫相結(jié)合的工程圖繪制能力。掌握一般機(jī)械機(jī)構(gòu)的設(shè)計思路、方法和步驟，掌握常用工程材料的性能和選配能力。盡快完成學(xué)生到工程技術(shù)人員的過渡。
通過對電動小型播種機(jī)的總體設(shè)計以及機(jī)械系統(tǒng)、電力系統(tǒng)的設(shè)計，對電動小型播種機(jī)的工作原理、傳動機(jī)構(gòu)等進(jìn)行掌握、理解。使其滿足工作職能要求來完成電動小型播種機(jī)各部分的設(shè)計。即能完成農(nóng)戶大棚正常播種，并且增加部分裝置也可用于施肥、耙磨、鋤草等輔助作業(yè)。并在此前提下滿足操作簡便、安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)上的要求。做到和生產(chǎn)實際相結(jié)合，不要做沒用又耗費(fèi)大的產(chǎn)品。
重點：本課題分兩個部分：電動小型播種機(jī)的總體設(shè)計和電力系統(tǒng)設(shè)計。
該機(jī)構(gòu)主要由機(jī)架、動力裝置、操縱機(jī)構(gòu)、開溝器、鎮(zhèn)壓輪、播種量調(diào)節(jié)器和料斗等組成。
對總體設(shè)計需對電動小型播種機(jī)的工作原理、各機(jī)構(gòu)之間關(guān)系、各零、部件組成及關(guān)系進(jìn)行掌握。
創(chuàng)新點：電動小型播種機(jī)主要由機(jī)械系統(tǒng)、電力系統(tǒng)兩大部分組成。本播種機(jī)以電力為動力裝置，相對傳統(tǒng)的播種機(jī)更符合環(huán)保無污染發(fā)展的觀點，而且其自動化程度要有所提高，而且能耗小，效率高，并且操作方便，相對來說更適于近來發(fā)展較快的溫室大棚作業(yè)。
三、主要內(nèi)容、研究方法、研究思路
電動小型播種機(jī)的方案設(shè)計，包括總體設(shè)計，機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計和電力系統(tǒng)設(shè)計。
技術(shù)要求：播種深度20～60mm連續(xù)可調(diào)，播種行距200～500mm連續(xù)可調(diào)，播種穴據(jù)5～500mm可調(diào)，種子破碎率和播種均勻度符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
工作要求：要求最大生產(chǎn)率為30畝／日。
設(shè)計思路：（1）、根據(jù)工作環(huán)境要求及設(shè)計要求確定其工作原理，選擇機(jī)構(gòu)和傳動方式。
1.考慮大棚的土壤硬度，電動機(jī)功率的選擇可以較低；同時注意電氣線路部分的高度絕緣。
3.零件可直接選擇標(biāo)準(zhǔn)件，其他的小型部件可以自行設(shè)計加工。為了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，選鏈條作為傳動方式。
4.為了增大整機(jī)的作業(yè)牽引力，故把地輪向后調(diào)。后面的兩個鎮(zhèn)壓輪也改為電機(jī)驅(qū)動，使整機(jī)變?yōu)樗妮嗱?qū)動的形式。
5.因作業(yè)場地和機(jī)身重量都比較小，整轉(zhuǎn)彎的時候可手動轉(zhuǎn)彎，不對轉(zhuǎn)彎進(jìn)行機(jī)械設(shè)計。
（2）初步確定主機(jī)、主要元件或構(gòu)件的基本參數(shù)和技術(shù)性能，如功率、承載、速度、行程或調(diào)節(jié)幅度、外形尺寸等。
1.播種機(jī)的運(yùn)行速度保持在與人的步行速度。
2.其功率大小，需要根據(jù)實地實驗進(jìn)行測算而確定下來。外形尺寸根據(jù)以往的成功設(shè)計，而選擇兩壟的播種機(jī)機(jī)架。而開溝器，覆土器，播種速度，施肥量等可自行調(diào)節(jié)。
3.通過機(jī)構(gòu)的調(diào)整加大機(jī)身重量等，可以使整機(jī)的地面接觸力更大。
（3） 、通常提出幾種不同方案，從技術(shù)和設(shè)計兩個方面比較論證，選擇最理想的。通過實驗，最終確定所選擇的設(shè)計方案?；静シN方式有：條播、穴播（點播）、撤播、精密播種、及聯(lián)合作業(yè)播種機(jī)五種。這幾種機(jī)型的輔助部件基本相同，只是其核心工作部件排種器有較大差異。
設(shè)計方案一：直流電動機(jī)為動力裝置，單行播種。
1.優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，速度便于控制，對操作人員技術(shù)要求不高，對環(huán)境無污染。
2.缺點：作業(yè)效率較低，能源需要定時補(bǔ)給，不適合長時間的作業(yè)。
設(shè)計方案二：交流電機(jī)動力，雙行播種。
1.優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，速度便于控制，無污染，可以方便在大棚環(huán)境中工作。
2.缺點：雙行播種，能源利用率低，工作總量較小，需要外接電源，對操作距離有限制，需要自行手動轉(zhuǎn)彎。
設(shè)計方案三：交流電機(jī)動力，三行播種。
1.優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，速度便于控制，無污染，工作效率更高。
2.缺點：單行播種，能源利用率低，需要有外接電源才能工作，制作比較復(fù)雜。
經(jīng)過比較，我選用交流電機(jī)動力，雙行播種，兼顧效率和經(jīng)濟(jì)性。
四、總體安排和進(jìn)度（包括階段性工作內(nèi)容及完成日期）
3.21～3.27 完成畢業(yè)實習(xí)報告，開題報告。
3.28～4.10 設(shè)計任務(wù)分析與總體方案的確定。
4.11～5.22 實施設(shè)計、計算、繪圖、試驗。
5.23～6.16 進(jìn)行計算機(jī)仿真樣機(jī)和優(yōu)化設(shè)計，并編寫設(shè)計說明書。
6.18～6.22 畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯及成績評定。
五、主要參考文獻(xiàn)
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［2］王文斌.機(jī)械設(shè)計手冊3. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005年
［3］王文斌.機(jī)械設(shè)計手冊5. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005年
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［11］成大先.機(jī)械設(shè)計圖冊（下）. 化學(xué)工業(yè)出版社，1997年
［12］王文斌.機(jī)械設(shè)計手冊5. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005年
［13］王文斌.機(jī)械設(shè)計手冊4. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005年
［14］王文斌.機(jī)械設(shè)計手冊6. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005年
指導(dǎo)教師意見：
指導(dǎo)教師簽名： 日期：
教研室意見：
教研室主任簽名： 日期：
系意見：
系領(lǐng)導(dǎo)簽名： 日期：
系蓋章