高效精密大豆播種機(jī)設(shè)計(jì)

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設(shè)計(jì)目的為了提高播種機(jī)作業(yè)性能和工作可靠性，簡化操作、減少輔助作業(yè)時(shí)間、提高生產(chǎn)率，播種機(jī)上越來越多地采用新技術(shù)。播種機(jī)的功用是以一定的播量或株穴距，將其均勻地播入一定深度的種溝，覆以適量的細(xì)濕土，同時(shí)也可施種肥并適當(dāng)鎮(zhèn)壓，有時(shí)還噴灑農(nóng)藥和除草劑，為種子發(fā)芽提供良好條件，以達(dá)到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，提高播種作業(yè)的勞動生產(chǎn)率，減輕使用者的勞動強(qiáng)度。1.2設(shè)計(jì)意義“精密播種”目前正是各國的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)，深化對此方面的研究不僅可以為廣大的農(nóng)民節(jié)約大量資金，而且對解決中國“地少人多”的問題有很大的戰(zhàn)略意義，特別是對廣大的農(nóng)場有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。選擇本題目的研究播種機(jī)在滿足精密播種要求的條件下盡量提高其工作速度，實(shí)現(xiàn)快速精密播種的要求，提高精密播種機(jī)的作業(yè)速度和工作效率。精密播種具有高效節(jié)能，提高單機(jī)利用率，保證不誤農(nóng)時(shí)的作用。精密大豆播種機(jī)的實(shí)現(xiàn)對于提高糧食作物的產(chǎn)量，減小勞動強(qiáng)度起到了重要作用，同時(shí)精密播種的發(fā)展對解決世界糧食問題 也具有重大意義。2文獻(xiàn)綜述2.1 我國播種機(jī)發(fā)展歷程我國從80年代末便開始研制精密播種機(jī)械。由于種子質(zhì)量，整地條件，機(jī)械制造水平及機(jī)器價(jià)格等因素制約，我國80年代主要是推廣半精量播種。為適應(yīng)農(nóng)村生產(chǎn)責(zé)任制的要求。大量推廣了小型單體播種機(jī)。90年代以來，我國逐步推廣精密播種機(jī)，有10多個(gè)企業(yè)生產(chǎn)了20多種型號的精密播種機(jī)。精密播種機(jī)以作物種類分為玉米及大豆精密播種機(jī)、谷物（小麥）精密播種機(jī)、甜菜精密播種機(jī)；以配套動力分為小型（5.813.2kw）、中型（16.236.8kw）和大型播種機(jī)（40.4kw以上）精密播種機(jī)；以排種器形式分為機(jī)械式和氣力式兩大類精密播種機(jī)；機(jī)械式中又可分為垂直圓盤式、垂直窩眼式、錐盤式、紋盤式、水平圓盤式、帶夾式等形式精密播種機(jī)。2.2 精密播種機(jī)的發(fā)展前景1.單粒精密播種機(jī)迅速發(fā)展在國外，中耕作物如甜菜、玉米、棉花和某些蔬菜、豆類的播種都已大量采用精密播種，主要采用機(jī)械式和氣力式兩種精密播種機(jī)。由于氣力式播種機(jī)對種子尺寸要求不嚴(yán)，不需精選分級，容易達(dá)到單粒精播，而且通用性較好，又能適合較高速播種，因此使用氣力式播種機(jī)越來越多。 為了達(dá)到單粒精播，提高株距均勻性，大多采用可精調(diào)的刮種器，將多余的種子清除掉；為了降低投種高度，減小種子下拋速度與前進(jìn)速度之間的相對速差，而設(shè)置導(dǎo)種輪或?qū)ХN管。但是，精密播種受高速作業(yè)的影響很大?，F(xiàn)有的精密播種機(jī)試驗(yàn)結(jié)果表明，一般作業(yè)速度在48 kmh時(shí)，其株距合格率達(dá)80以上；而作業(yè)速度提高到1112 kmh時(shí)，株距合格率下降到60以下。可見高速精密播種機(jī)還有待進(jìn)一步發(fā)展、完善。2.播種機(jī)的通用性和適應(yīng)性不斷提高 大多數(shù)精密播種機(jī)都可以播多種作物，通過更換不同孔徑的排種盤(輪)或排種滾筒，使排種器能適應(yīng)多種作物種子的播種要求。改變型孔大小或增加成穴機(jī)構(gòu)，使之能達(dá)到穴播的要求；改變排種器工作轉(zhuǎn)速以達(dá)到不同株距的要求。所有這些均提高了播種機(jī)的通用性。為了適應(yīng)不同地區(qū)、不同土壤、不同整地條件的要求，大多數(shù)播種機(jī)上配有多種類型的開溝器(雙圓盤式、滑刀式等)和鎮(zhèn)壓輪(橡膠輪、鋼板沖壓輪、鑄鐵輪、寬輪、窄輪等)，供選用。同一型號的精密播種機(jī)又成系列，有多種行距和行數(shù)的變型。如美國CYCLO氣壓式播種機(jī)有牽引式和懸掛式，有4、6、8、12、16行等共16種機(jī)型，可為多種功率的拖拉機(jī)配套。3.精密播種機(jī)向高速寬幅發(fā)展 為了在最適宦的農(nóng)業(yè)技術(shù)條件下、用最短的時(shí)間做到適時(shí)播種，以及隨著拖拉機(jī)功率不斷增大，為了充分利用其功率，因此要求提高播種機(jī)作業(yè)的生產(chǎn)率。 影響提高播種機(jī)組生產(chǎn)率的因素很多。除了提高機(jī)組的工作可靠性、減少故障、簡化操作以減少輔助作業(yè)時(shí)間、提高純工作時(shí)間的利用率外，提高生產(chǎn)率的最主要途徑是增大播種機(jī)的工作幅寬和提高作業(yè)速度。增大播種機(jī)工作幅寬雖能直接有效地提高生產(chǎn)率，但加大工作幅寬使機(jī)體龐大，消耗金屬多，成本高。同時(shí)，龐大的機(jī)體將受到田塊大小、地頭轉(zhuǎn)彎以及道路運(yùn)輸?shù)南拗?，使用不方便。因此，國外很重視提高作業(yè)速度的研究。 70年代，中耕作物播種機(jī)作業(yè)速度一般從46kmh提高到810kmh。如西德Aermoat型氣力式播種機(jī)、法國Pneumasem氣吸式播種機(jī)和美國7000型指夾式播種機(jī)的作業(yè)速度為810 kmh，作業(yè)質(zhì)量仍能符合要求。 但是，播種機(jī)高速作業(yè)帶來一些問題，如排種性能下降，開溝深度變淺，種子在溝里彈跳、滾動加劇，以及駕駛條件惡化等等。因此，目前作業(yè)速度不能太高。 中耕作物播種機(jī)的工作幅寬，一般單機(jī)都由34 m增大到56 m有的工作幅寬更大，如美國CYCLO氣壓式播種機(jī)系列中的16行播種機(jī)，其幅寬達(dá)11.68 m。加大幅寬使播種機(jī)結(jié)構(gòu)龐大笨重，使懸掛式播種機(jī)組縱向穩(wěn)定性變壞，還受到地塊大小、道路運(yùn)輸?shù)南拗啤?.廣泛采用聯(lián)合作業(yè) 播種同時(shí)進(jìn)行聯(lián)合作業(yè)的方式發(fā)展很快，形式也比較多，主要有兩種：一是在大多數(shù)中耕作物精密播種機(jī)上都配置排肥器、施肥開溝器以及施撒農(nóng)藥和除莠劑的裝置。如西德、法國和美國的幾種精密播種機(jī)都可以在播種同時(shí)施化肥、撒農(nóng)藥和除莠劑。二是播前整地和播種聯(lián)合作業(yè)，如旋耕播種機(jī)、犁播機(jī)以及有的在開溝器前方加波形圓盤或鋤鏟進(jìn)行滅茬播種或少耕法播種，以減少耕作次數(shù)，提高生產(chǎn)率，降低作業(yè)成本，還可以減少土壤風(fēng)蝕和起到保墑的作用。5.新技術(shù)的應(yīng)用不斷普及為了提高播種機(jī)作業(yè)性能和工作可靠性，簡化操作、減輕勞動強(qiáng)度、減少輔助作業(yè)時(shí)間、提高生產(chǎn)率，播種機(jī)上越來越多地采用新技術(shù)。如利用電液控制對傳統(tǒng)播種仿形機(jī)構(gòu)進(jìn)行了革新，采用單獨(dú)仿形且對地表的起伏及土質(zhì)軟硬的仿形敏感度亦可獨(dú)立設(shè)定及調(diào)教，在仿形運(yùn)動中能夠提高仿形的精度，保持動力機(jī)穩(wěn)定負(fù)荷的同時(shí)，克服了整體仿形或若干前后部件組合仿形時(shí)動作提前或滯后所造成的仿形失真問題。該仿形機(jī)構(gòu)可以取代傳統(tǒng)的阻力感應(yīng)方式的機(jī)構(gòu)裝置，更加靈敏的感應(yīng)地面起伏的變化，大大提高種植深度的控制精度。在工藝材料方面，播種機(jī)上采用塑料或尼龍的零件更多了，如排種盤、排肥盤、軸套、輸種管等；采用鋁金壓鑄排種輪、排種器體殼，提高了零件精度，減輕了重量；播種機(jī)機(jī)架和各種桿件采用薄鋼板冷壓成異形斷面以代替扁鋼、角鋼和槽鋼，增加了剛度和強(qiáng)度，又減輕了重量3基本內(nèi)容目前國內(nèi)外播種玉米、大豆、甜菜、棉花等中各作物的播種機(jī)多數(shù)采用精密播種，即單粒點(diǎn)播和穴播。一般中耕作物精密播種機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖2-1。其組成分為以下幾部分：圖2-1 播種中耕通用機(jī)1種箱 2后支臂 3仿形機(jī)構(gòu) 4主梁 5肥箱 6下懸掛點(diǎn)7仿形輪 8前支臂 9施肥鏟 10開溝器 11劃溝刀12排種器 13鎮(zhèn)壓彈簧 14覆土板 15鎮(zhèn)壓輪(1)機(jī)架 多數(shù)為單梁式。各工作部件都安裝其上，并支承整機(jī)。(2)排種部件 種子相和能達(dá)到精密播種的機(jī)械式或氣力式排種器，包括可調(diào)節(jié)的刮種器和推種器。(3)排肥部件 包括排肥箱、排肥器、輸肥管和施肥開溝器。(4)土壤工作部件及其仿形機(jī)構(gòu) 包括開溝器、覆土器、仿形輪、鎮(zhèn)壓輪、壓種輪及其連桿機(jī)構(gòu)等。有的精密播種機(jī)還配備施撒農(nóng)藥和除草劑的裝置。4技術(shù)路線或研究方法本課題在現(xiàn)有大豆播種機(jī)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出一種更加高效精密的大豆播種機(jī)。技術(shù)路線如下： (1)了解學(xué)習(xí)并選擇播種的各種方法，查閱播種、施肥技術(shù)并選擇適合本 課題的技術(shù)，確定高效精密方法。 （2）實(shí)現(xiàn)播種、施肥兩項(xiàng)技術(shù)的連續(xù)化工作并設(shè)計(jì)出傳動機(jī)構(gòu)。 （3）依照自己的設(shè)計(jì)做出總體布局設(shè)計(jì)。 （4）用CAD軟件畫出零件圖、裝配圖等，編寫畢業(yè)論文。5進(jìn)度安排2012年2月27日-2012年3月4日 準(zhǔn)備工作。主要了解設(shè)備的工作原理， 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，收集相關(guān)資料。2012年3月7日-2012年3月11日 進(jìn)行實(shí)樣分解，了解各主要組成部分 的結(jié)構(gòu)原理，初步確定設(shè)計(jì)過程。2012年3月14日-2012年3月19日 初步繪制零件草圖。2012年3月20日-2012年3月24日 準(zhǔn)備開題報(bào)告，開題答辯。2012年3月25日-2012年3月28日 強(qiáng)度計(jì)算，標(biāo)注尺寸數(shù)值和協(xié)調(diào)，確 定公差、配合及粗糙度。2012年3月28日-2012年4月1日 根據(jù)樣機(jī)的有關(guān)資料提出零件及組件 的其他技術(shù)要求。2012年4月4日-2012年4月8日 確定零件材料的名稱、種類及處理方 法等。2012年4月11日-2012年4月15日 編制標(biāo)準(zhǔn)見，外協(xié)件明細(xì)表。2012年4月18日-2012年4月22日 根據(jù)零件圖草圖初步繪制裝配圖草圖， 對發(fā)現(xiàn)的問題研究，提出解決方案。2012年4月25日-2012年5月20日 根據(jù)裝配圖和零件圖草圖繪制零件的 工作圖和裝配圖。2012年5月23日-2012年6月15日 對所有圖紙審查，寫出說明書，準(zhǔn)備 答辯。 6主要參考文獻(xiàn)1鎮(zhèn)江農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)，中國農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社，19802中國農(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，機(jī)械工業(yè)出版社，19883龔光容主編，機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)，上海交通大學(xué)出版社，20044李益民主編，機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊，機(jī)械工業(yè)出版社，20045魯建慧 郭濱主編，機(jī)械工程基礎(chǔ)，黑龍江人民出版社，20006 馮淑斌 安文同.播種機(jī)械的研究J.機(jī)械工程學(xué)報(bào)，20087 濮良貴 紀(jì)名剛主編，機(jī)械設(shè)計(jì)，高等教育出版社，20019 成大先主編,機(jī)械設(shè)計(jì)手冊,化學(xué)工業(yè)出版社,2004. 10 程興田.播種機(jī)械的現(xiàn)狀及發(fā)展前景J.農(nóng)業(yè)機(jī)械，1999. 11 杜輝.淺析當(dāng)前農(nóng)機(jī)推廣中存在的幾個(gè)主要問題J.中國農(nóng)機(jī)化，2001. 12 北京農(nóng)業(yè)工程大學(xué). 農(nóng)學(xué)基礎(chǔ).北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1988. 13 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