花生播種機(jī)的設(shè)計(jì)及試驗(yàn)播種器設(shè)計(jì)含SW三維建模仿真及6張張CAD圖,花生,播種機(jī),設(shè)計(jì),試驗(yàn),實(shí)驗(yàn),播種,sw,三維,建模,仿真,張張,cad 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題目 基于 Solidworks 下的花生播種機(jī)的結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)建模及試驗(yàn) 系別 專業(yè) 班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 日期 I 設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目： 基于 SolidWorks下的花生播種機(jī)的三維建模及試驗(yàn) 設(shè)計(jì)要求： 有教師組織學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)動(dòng)員和安全教育。要求學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)要做到 以下幾點(diǎn)： 1、進(jìn)行設(shè)計(jì)前，應(yīng)熟練掌握 Solidworks,還要了解花生播種機(jī)的基本原理、 特點(diǎn)、施用，各個(gè)零件的工作原理及形狀尺寸的設(shè)計(jì)和一些基本的設(shè)計(jì)方法。 2、應(yīng)集中精力進(jìn)行設(shè)計(jì)，出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，影響指導(dǎo)老師請(qǐng)教。 3、畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中要勤于思考、勤問(wèn)、勤做、勤總結(jié)，不斷積累經(jīng)驗(yàn)技巧， 提高設(shè)計(jì)能力。 設(shè)計(jì)進(jìn)度要求： 第一周：不布置畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)； 第二周：查資料，打稿； 第三周：畫圖及修改底稿； 第四周：完成電子稿及排版； 第五周：完成畢業(yè)設(shè)計(jì)； 第六周：畢業(yè)答辯。 指導(dǎo)教師（簽名）： II 摘 要 在現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件結(jié)合三維 CAD 技術(shù)開發(fā)的產(chǎn)品精 度高、質(zhì)感好、形象逼真、色彩豐富。SolidWorks 自 1993 年問(wèn)世以來(lái)，以其 優(yōu)異的性能，強(qiáng)大的功能，靈活的可靠性和創(chuàng)新性，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、建筑、 電子、航天、化工等工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域，在與同類軟件的激烈競(jìng)爭(zhēng)中確立了其三維 CAD 主流設(shè)計(jì)軟件的地位。該軟件簡(jiǎn)單實(shí)用，操作方便，是許多工程技術(shù)人員 的首選，也是目前最為流行的三維 CAD 軟件之一。 本設(shè)計(jì)以 SolidWorks 為平臺(tái)，對(duì)花生播種機(jī)進(jìn)行了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及建模， 主要進(jìn)行了花生播種機(jī)的外形設(shè)計(jì)、各零件的尺寸設(shè)計(jì)。在 SolidWorks 中進(jìn)行 了三維建模分析，不僅提高了設(shè)計(jì)效率，也大大縮短了設(shè)計(jì)周期。 本設(shè)計(jì)還對(duì)花生播種機(jī)進(jìn)行了試驗(yàn)，分析了播種的效率，不同轉(zhuǎn)速的播種 狀態(tài)，有效的分析了播種的設(shè)計(jì)原理，大大提高了設(shè)計(jì)的可行性。 關(guān)鍵詞：殼體、播種轉(zhuǎn)盤、料箱等。 1 目 錄 緒 論 1 1. 播種機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2. 我國(guó)播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3. 播種機(jī)的發(fā)展前景 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 第 1 章 產(chǎn)品的設(shè)計(jì) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.1 排種器結(jié)構(gòu)與工作原理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2 設(shè)計(jì)產(chǎn)品的要求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.3 對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品整體結(jié)構(gòu)的分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 第 2 章 播種機(jī)各主要零件的尺寸及作用 . . . . . . . . . . . . . . 7 2.1 排種輪的設(shè)計(jì)：. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.2 護(hù)種擋板結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.3 轉(zhuǎn)軸的設(shè)計(jì)：. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.4 殼體的設(shè)計(jì)：. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.5 擋板的設(shè)計(jì)：. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 第三章 產(chǎn)品的試驗(yàn). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 3.1 試驗(yàn)材料 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 3.2 試驗(yàn)方法及評(píng)價(jià)方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 3.3 實(shí)驗(yàn)裝置及試驗(yàn)結(jié)果 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 3.4 結(jié)論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 致 謝 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 參考文獻(xiàn) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43 2 緒 論 1. 播種機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) 播種機(jī)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中六大關(guān)鍵作業(yè)環(huán)節(jié)之一，播種機(jī)械化是農(nóng)業(yè)機(jī)械 化過(guò)程中最為復(fù)雜也最為艱巨的工作。播種機(jī)械面對(duì)的播種方式：作物種類， 品種變化繁多，這就序言播種機(jī)械要有適應(yīng)性和滿足不同植物要求的工作性能。 必須在較短的播種農(nóng)時(shí)內(nèi)，根據(jù)農(nóng)業(yè)技術(shù)要求，將種子播到田地里去，使作物 獲得良好的發(fā)育生長(zhǎng)條件。播種質(zhì)量的好壞，將直接影響到作物的出苗，苗全 和苗壯，因而對(duì)產(chǎn)量的影響很大。由于精密播種正種子在田間最合理分布，播 種量精確，株距均勻，播深一直，為種子的生長(zhǎng)發(fā)育創(chuàng)造最佳條件，可以大量 節(jié)省種子，減少田間間苗用工，保證作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。因此，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對(duì)精密播 種機(jī)械的要求越來(lái)越迫切。 2. 我國(guó)播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)的播種機(jī)市場(chǎng)是以傳統(tǒng)的谷物條播種機(jī)為主，與小型拖拉機(jī)配套的播 種機(jī)及畜力播種機(jī)目前仍占主導(dǎo)地位。全國(guó)眾多播種機(jī)企業(yè)中，其中只有 10 家 生產(chǎn)與大中型拖拉機(jī)配套的播種機(jī)。與小拖拉機(jī)配套的播種機(jī)與畜力播種機(jī)的 產(chǎn)量已達(dá)到全播種機(jī)全國(guó)播種機(jī)產(chǎn)量的 90%以上。最近幾年我國(guó)的聯(lián)合作業(yè)播 種機(jī)市場(chǎng)發(fā)展也較快，其播種機(jī)機(jī)具主要有播種—托肥聯(lián)合作業(yè)機(jī)，耕作播種 聯(lián)合作業(yè)機(jī)，松土施肥覆膜穴播聯(lián)合作業(yè)機(jī)。另外，精少量播種機(jī)具推廣勢(shì)頭 強(qiáng)勁，小麥精少量播種機(jī)和中耕作物精密播種機(jī)推廣應(yīng)用迅速。目前國(guó)外精密 播種機(jī)的市場(chǎng)已達(dá)到相當(dāng)完善的程度，在精密播種機(jī)上除了設(shè)有完善的整地， 覆土，鎮(zhèn)壓，施肥及灑農(nóng)藥裝置外，其排種裝置多采用新的播種原理，包括各 種氣力式排種原理與機(jī)械式排種原理單粒精密播種。我國(guó)從 80 年代末便開始研 制精密播種機(jī)械，其中較早的代表機(jī)型主要有 2BY-24 壓輪式谷物播種機(jī)，2BQ- 6 氣吸式精密播種機(jī)等。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 3 等因素制約，我國(guó) 80 年代主要是推廣精密播種機(jī)，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(lái)，我國(guó)逐步推廣精密播種機(jī)。精 密播種機(jī)以在作物種類分為花生及大豆精密播種機(jī)。谷物（小麥）精密播種機(jī)， 甜菜精密播種機(jī)；以配套動(dòng)力分為小型，中型和大型精密播種機(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)械式中有可分為垂直圓盤式，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)。 3. 播種機(jī)的發(fā)展前景 在國(guó)外，中耕作物如甜菜，花生，花生，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)。在中國(guó)大型 的農(nóng)戶日益顯現(xiàn)，但小型農(nóng)戶對(duì)播種機(jī)的需要也會(huì)不斷加大。中國(guó)的農(nóng)業(yè)需要 更大更先進(jìn)更智能的大型播種機(jī)，同時(shí)還需要更小更實(shí)用更貼近普通農(nóng)戶需要 的小型播種機(jī)，這些小巧的播種機(jī)能把那些擁有另外主要收入職業(yè)的農(nóng)戶從繁 瑣的農(nóng)田里解脫出來(lái)，也會(huì)讓那些以特色農(nóng)業(yè)致富的農(nóng)戶（如種植大棚作物的 農(nóng)戶）更方便的管理自己地田園?；ㄉ俏覈?guó)的四大油料作物之一，既是重要 的 花生是我國(guó)的四大油料作物之一，既是重要的經(jīng)濟(jì)作物也是營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高 的蛋白植物，在世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位。我國(guó)花生種植面積占世界花生 種植總面積的 20%以上，僅次于印度，產(chǎn)量居世界首位，占世界總產(chǎn)量的 35%以 上。目前，除了西藏自治區(qū)之外，我國(guó)其他各個(gè)省區(qū)都有花生種植，尤以山東、 河南、廣東等省區(qū)更為集中。隨著農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展，花生向良種化、機(jī)械化和 區(qū)域化種植方向發(fā)展。此外，我國(guó)花生產(chǎn)區(qū)基本上屬于高產(chǎn)區(qū)，是世界平均產(chǎn) 量的 2～3 倍，處于世界前列。因此，目前花生已成為我國(guó)最具國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的 優(yōu)質(zhì)油料作物和農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)扶持的重要內(nèi)容。但花生播種機(jī)械化 還處在較低水平，尤其是廣東花生產(chǎn)區(qū)的機(jī)械化播種比例更低，長(zhǎng)期以來(lái)，花 生的播種大都是靠人工完成的，成為制約廣東農(nóng)業(yè)機(jī)械化全面發(fā)展的一個(gè)重要 方面。播種和收獲是花生生產(chǎn)過(guò)程中最為耗時(shí)耗工的環(huán)節(jié)，現(xiàn)階段的突出問(wèn)題 是花生播種機(jī)械品種少、性能和質(zhì)量還不能完全滿足要求。播種作為花生生 4 產(chǎn)重要環(huán)節(jié)之一，現(xiàn)階段特別缺少對(duì)花生產(chǎn)區(qū)具有普遍適應(yīng)性的播種機(jī)械。目 前我國(guó)花生播種機(jī)械化水平無(wú)論是同其他主要糧食作物比，還是同世界發(fā)達(dá)國(guó) 家比，均處于較低水平。所以大力發(fā)展適用、高水平的花生播種機(jī)械就變得越 來(lái)越迫切。播種質(zhì)量在很大程度上決定花生的產(chǎn)量，而作為播種機(jī)核心部件的 排種器是主導(dǎo)花生播種機(jī)播種質(zhì)量的關(guān)鍵。目前花生排種器普遍采用內(nèi)充式垂 直圓盤排種器，該排種器創(chuàng)造性地運(yùn)用了內(nèi)側(cè)充種的新型充種原理。內(nèi)充式垂 直圓盤排種器，具有良好的充種性能，投種均勻，清種定量準(zhǔn)確，并能適應(yīng)常 速和高速運(yùn)作。國(guó)內(nèi)外許多專家對(duì)內(nèi)充式垂直圓盤排種器排種器進(jìn)行了大量的 研究，并取得了一些有意義成果。但實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)花生種子大小尺寸差異較 大時(shí)，播種的空穴、漏播率較高。其次花生種子在排種過(guò)程中，由于護(hù)種板過(guò) 長(zhǎng)和型孔結(jié)構(gòu)不夠完善，使得在排種的過(guò)程中種子受到較大的摩擦，從而造成 種子損傷，影響出芽率，不能達(dá)到農(nóng)民的播種要求。本文針對(duì)上述問(wèn)題，研究 一種內(nèi)側(cè)充種垂直圓盤排種器，并對(duì)其關(guān)鍵部件技術(shù)參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)研究。 5 第 1章 產(chǎn)品的設(shè)計(jì) 1.1 排種器結(jié)構(gòu)與工作原理 我所設(shè)計(jì)的這種小型花生播種機(jī)，適用于花生大豆花生等種子的壟作條播。 在我國(guó)當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，土地實(shí)行家庭聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制，據(jù)調(diào)查，東北地區(qū) 平均每人占有耕地的數(shù)量為 4 畝，這樣每個(gè)家庭按至少由三人組成來(lái)計(jì)算的話， 平均每個(gè)家庭占有的耕地?cái)?shù)量為一坰多，數(shù)量雖然不是很多，但是完全靠家庭 成員手工完成，勞動(dòng)強(qiáng)度是很大的。因此，這種產(chǎn)品及其適合的家庭為單位的 農(nóng)戶使用。其特點(diǎn)具有：靈活方便，產(chǎn)生效率高?？梢怨?jié)約大量的人力物力， 大大降低了農(nóng)戶們的勞動(dòng)強(qiáng)度。而且，對(duì)于農(nóng)戶來(lái)說(shuō)價(jià)格是完全可以接受的， 內(nèi)充式垂直圓盤排種器主要由排種輪、排種器、軸、排種器殼體、徑向護(hù)種板、 進(jìn)種口等組成，單個(gè)排種盤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 1 所示。該排種器使用了復(fù)式型孔內(nèi) 側(cè)充種的原理，有良好的充種性能，清種定量準(zhǔn)確，投種均勻，能適應(yīng)常速和 高速作業(yè)。 6 排種盤在排種器內(nèi)腔，并在地輪的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，每轉(zhuǎn)一圈完成一個(gè)排種周 期，工作過(guò)程如圖 2 所示 排種器的排種過(guò)程分為充種、清種、護(hù)種和投種四個(gè)階段。種子從進(jìn)種口 進(jìn)入排種器內(nèi)腔，隨著排種輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，排種器內(nèi)腔中的種子在離心力和重力的 作用下，先進(jìn)入排種盤上的復(fù)式型孔的外孔中，并逐漸進(jìn)入到復(fù)式型孔的內(nèi)孔 中。復(fù)式型孔內(nèi)孔中的種子在護(hù)種板的保護(hù)下進(jìn)入投種區(qū)，在重力和離心力的 作用下完成投種。 本文基于 solidworks 對(duì)排種器進(jìn)行了三維設(shè)計(jì)及仿真，總體的結(jié)構(gòu)圖如圖 3 所示 7 圖 3 花生播種器的 solidworks 總體建模 1.2 設(shè)計(jì)產(chǎn)品的要求 1 播種機(jī)要保證多數(shù)大顆粒種子的播種需要。 2 播種機(jī)要保證肥料和種子按照一定的量同時(shí)埋進(jìn)土里。 3 播種機(jī)要保證控制種子的每次播種數(shù)目，保證能夠按照不同的需要可以方便 的調(diào)整使用肥料的多少。 4 要適用于農(nóng)家的田間地頭，特別是播種較小的土地或地頭時(shí)不用更換工具且 一次性完成所有播種任務(wù)。 5 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，不受土地大小限制，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。 1.3 對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品整體結(jié)構(gòu)的分析 基于自身對(duì)農(nóng)業(yè)知識(shí)的了解，對(duì)這款播種器有了以下的分析： 要求的第 1、2、3 條是這款播種器最基本的功能，也是其它播種機(jī)都有的 8 功能，相應(yīng)的解決方案和結(jié)構(gòu)也都比較成熟。我只需在相應(yīng)的技術(shù)上做一些符 合第 4、5 條要求的改動(dòng)和變形。應(yīng)用比較好的方法是用分度盤來(lái)調(diào)整播種的量 和播種的規(guī)律，我要做的是把分度盤的形式改成圓柱體，在兩個(gè)圓柱體上分別 制作所需要的圓巢和梯形巢。分別解決種子的播種和肥料的施用量及頻率的調(diào) 節(jié)。使播種機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，再生產(chǎn)上也會(huì)減少加工程序和成本。讓它 在實(shí)用性和性價(jià)比上更有優(yōu)勢(shì)。 要求的第 4 條是我這款播種機(jī)的特色，就是在非常小的田地和其它擁有牽 引播種機(jī)容易忽視的地頭那一部分非常適用，它能夠解決像田地較少或只有家 里庭院那么大耕田的農(nóng)戶，往往這些農(nóng)戶所擁有的土地用不上那些帶有牽引式 的播種器，但僅有的這么點(diǎn)土地又對(duì)這些擁有工作的農(nóng)戶造成了一定的負(fù)擔(dān)。 所以它必須沒有占用多于實(shí)際空間的結(jié)構(gòu)，一個(gè)人就能方便輕松的完成所有播 種任務(wù)。 基于以上的想法我把它定位為一體化結(jié)構(gòu)，借助于土地和自身的重量達(dá)到 相互運(yùn)動(dòng)的效果進(jìn)而產(chǎn)生播種所需的動(dòng)力。再由傳動(dòng)裝置的配合完成一系列的 播種過(guò)程，農(nóng)戶在此過(guò)程中只需要簡(jiǎn)單的拿住播種機(jī)按照所需的播種路徑播種 即可。 第 2章 播種機(jī)各主要零件的尺寸及作用 2.1 排種輪設(shè)計(jì) 由于這個(gè)產(chǎn)品的難點(diǎn)在于它在不影響正常功能的前提下保證外形結(jié)構(gòu)的合理 性和體積較小的特性。所以先從排種輪（圖 2-1）的定形開始，整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程流 程圖是：排種輪—護(hù)種擋板—排種器軸-排種器前后殼體—進(jìn)種口及擋板—整體 設(shè)計(jì)。排種是整個(gè)結(jié)構(gòu)的核心，它承載著主要的功能，是核心部分。通過(guò) 9 solidworks 軟件可以很容易的做出它的三維建模，這樣有助于我更直觀的設(shè)計(jì) 和改進(jìn)它。 排種輪是圓盤碟式排種器核心部件，確定合理的排種輪結(jié)構(gòu)參數(shù)是保證播 種質(zhì)量的重要條件。首先，要保證持種空間的大小，持種空間過(guò)小，種子難以 進(jìn)入排種輪，造成漏播；持種空間過(guò)大，多粒種子進(jìn)入分種匙，造成重播。其 次，保證適當(dāng)?shù)母舭鍍A斜角度，傾斜角度過(guò)大，加大了分種匙對(duì)種子的把持作 用，影響清種造成重播；傾斜角度過(guò)小，降低了排種輪對(duì)種子的把持作用，種 子未到隔板上部的開口就落回充種區(qū)造成漏播。因此，應(yīng)該根據(jù)種子尺寸及種 子在持種空間中的排布設(shè)計(jì)持種空間。種窩每次取種個(gè)數(shù)與種窩參數(shù)和種子大 小有直接關(guān)系，其主要參數(shù)為種窩的寬度 W 和有效長(zhǎng)度 S 及種窩的深度 h， 其中種子厚度與長(zhǎng)度比應(yīng)符合農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)規(guī)定的厚長(zhǎng)比大于 0.55 的要 求。通過(guò)傾斜圓盤式排種器充種試驗(yàn)可知，優(yōu)選排種輪的種窩尺寸，可提高種 子的單穴單粒率，由此可以確定排種輪單排型孔總長(zhǎng) L，種窩長(zhǎng) S、寬 W、深 h 尺寸。 圖 4 排種輪結(jié)構(gòu) 10 對(duì)于排種輪的三維建模如圖 5 所示 圖 5 播種輪的 solidworks 建模圖 建模的過(guò)程如下： 1． 先進(jìn)行整體拉伸切除生成主體結(jié)構(gòu) 圖 6 11 2.切除 2 個(gè)溝槽，在指定的位置建立基準(zhǔn)面進(jìn)行拉伸切除。 圖 7 3.設(shè)計(jì)排種孔，排種孔是由兩個(gè)不同的輪廓放樣切除而成，建立 2 個(gè)基準(zhǔn)面， 在基準(zhǔn)面分別畫出指定的外形輪廓，然后進(jìn)行放樣切除。 圖 8 12 4.建立排種孔的底部凸臺(tái)，在中間測(cè)量的位置建立基準(zhǔn)面，然后草圖繪制— —拉伸到下面的曲面成型。 圖 9 5．拉伸切除指定溝槽 圖 10 13 6 陣列排種孔。 圖 11 7.拉伸切除生成軸孔和固定孔。 14 8.陣列排種孔底部凸臺(tái)。 圖 12 9 排種孔整體陣列。 圖 13 15 2.2 護(hù)種擋板結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì) 現(xiàn)在多數(shù)的花生排種器都是定值排種，即只能排一定寬度范圍的花生種子。 由于排種型孔尺寸為固定值，不能隨著花生種子大小的變化而變化，當(dāng)遇到花 生種子尺寸較小時(shí)，就會(huì)造成多粒排種，從而造成排種的不均勻性，而且會(huì)造 成浪費(fèi)。現(xiàn)在多數(shù)排種器廠家為解決以上問(wèn)題，生產(chǎn)了多種不同復(fù)式型孔型號(hào) 的排種盤，當(dāng)遇到不同寬度范圍的種子時(shí)，可以選擇不同型號(hào)的排種盤。但是 生產(chǎn)較多不同型號(hào)的排種盤會(huì)造成浪費(fèi)，加大生產(chǎn)成本。針對(duì)以上問(wèn)題，設(shè)計(jì) 了一種新型調(diào)整擋板結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)固定在排種盤的護(hù)種板的左右極限位置，可 以通過(guò)松開護(hù)種板緊固螺栓調(diào)整，如圖 14 所示，以適應(yīng)一定寬度范圍的花生 種子。 圖 14 護(hù)種擋板的三維建模如圖 15 16 圖 15 Solidworks 設(shè)計(jì)建模的過(guò)程如下： 1 .先拉伸主體結(jié)構(gòu) 圖 16 17 2.二次拉伸。 圖 17 3.建模螺栓孔，拉伸切除孔位，然后向上拉深 2 次成型。 圖 17 18 2.3 轉(zhuǎn)軸的設(shè)計(jì)： 如圖 18 是轉(zhuǎn)軸的三維建模，它的功能就是帶動(dòng)播種輪的轉(zhuǎn)動(dòng)。 圖 18 轉(zhuǎn)軸的三維圖 根據(jù)播種輪的尺寸和重量，對(duì)轉(zhuǎn)軸進(jìn)行設(shè)計(jì)。確保轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，已保證 播種輪正常運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)轉(zhuǎn)軸的尺寸，選定軸承 6206. 建模設(shè)計(jì)如下： 1. 進(jìn)行基礎(chǔ)拉伸。 19 圖 19 2. 進(jìn)行二次拉伸 圖 20 20 3.切除固定孔 圖 21 4.切除銷孔 圖 22 21 2.4 殼體的設(shè)計(jì)： 2.4.1 前殼體設(shè)計(jì)，圖 23 為前殼體的三維建模圖。 圖 23 設(shè)計(jì)建模過(guò)程如下： 1. 分別在兩個(gè)平面建立它的基板，拉伸成型。 22 圖 24 2.拉伸底部連接板—然后在基面切除輪廓。 圖 25 3.拉伸進(jìn)種倉(cāng) 23 圖 26 4.進(jìn)種倉(cāng)頂部切長(zhǎng)孔。在內(nèi)外表面分別建立基準(zhǔn)面，然后放樣切除。在進(jìn)行陣 列。 圖 26 5.進(jìn)種倉(cāng)左側(cè)擋板。拉伸最大輪廓，然后切除導(dǎo)軌槽。 24 圖 27 圖 28 6.制作螺栓孔。拉伸凸臺(tái)，然后切除螺栓孔。切除槽口孔。切除大圓孔。 圖 29 25 7.成型側(cè)面擋板孔。先拉伸最大輪廓，然后切除導(dǎo)軌槽。 圖 30 圖 31 圖 32 26 8.切除進(jìn)料大方孔。 圖 33 2.4.2 后殼體設(shè)計(jì)，圖 34 為后殼體的三維建模圖。 圖 34 27 建模過(guò)程如下： 1.建立基礎(chǔ)模型，拉伸基板。 圖 35 圖 36 2 成型兩側(cè)耳朵，拉抻輪廓，然后切除外形，最后做圓角。 28 圖 37 2.切除內(nèi)側(cè)。 圖 38 3.切除出料口。 29 圖 39 4，成型軸孔。拉伸凸臺(tái)—制作圓角—拉伸切除軸孔。 圖 40 圖 41 30 圖 42 5.制作螺孔臺(tái)—拉伸。 圖 43 6.制作孔。 圖 44 31 圖 45 圖 46 2.5 擋板的設(shè)計(jì)： 2.5.1 左側(cè)擋板設(shè)計(jì)，圖 47 為擋板的三維圖。 32 圖 47 建模過(guò)程如下： 1. 主體拉伸成型。左側(cè)凸起分別二次拉伸，三次拉伸。然后做圓角。 圖 48 圖 49 33 圖 50 圖 51 2. 背面曲面建模。建立四條輪廓 3D 曲線，然后利用邊界曲面命令成型曲面。 圖 52 2.5.2 右側(cè)擋板設(shè)計(jì)，圖 53 為擋板的三維圖。 34 圖 53 建模過(guò)程如下： 1.主體拉伸成型。左側(cè)凸起分別二次拉伸，三次拉伸。然后做圓角。 圖 54 35 圖 55 圖 56 36 圖 57 37 第三章 產(chǎn)品的試驗(yàn) 3.1 試驗(yàn)材料 試驗(yàn)用花生種子選取最具代表性的花生粵油花生。并從 20 kg 種子中隨即抽 取 2 000 粒，混合均勻后分成每組 100 粒，并測(cè)量抽取的種子質(zhì)量及特征。在 實(shí)驗(yàn)室對(duì)試驗(yàn)種子稱重，每 100 粒稱一次，共稱到 2 000 粒。結(jié)果如表 1 所 示。1 000 粒的平均單粒質(zhì)量為 0.689 g，2 000 粒的平均單粒質(zhì)量 0.682g。在 實(shí)驗(yàn)室測(cè)量花生種子三個(gè)互相垂直方向的直徑 a， b， c， 測(cè)量樣本 50 個(gè) ， 其總平均值分別為 9.55，8.78，15.36，測(cè)量結(jié)果表明選擇的花生種子符合農(nóng)業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)規(guī)定的厚長(zhǎng)比大于 0.55 的要求。 表 1 組數(shù) 編號(hào) 高 直徑 1 直徑 2 1 20.28 10.4 10.25 2 16.61 9.42 8.22 3 13.84 9.34 8.98 4 15.98 9.08 8.86 5 18.8 8.82 8.76 6 14.57 11.48 11.31 7 13.15 9.27 8.35 8 13.66 9.24 8.3 9 18.02 10.01 9.46 10 14.63 8.84 8.08 一 平均 15.95 9.59 9.06 二 1 13.66 10.78 9.47 38 2 15.62 8.72 7.73 3 15.38 10.29 9.28 4 13.73 9.58 9.38 5 15.32 8.6 8.07 6 16.99 10.96 8.92 7 13.18 10.91 9.98 8 14.96 10.05 8.88 9 14.23 9.31 8.02 10 11.9 7.99 7.89 平均 14.5 9.72 8.76 1 18.1 10.43 10.31 2 18.37 10.52 8.91 3 17.16 11.38 9.31 4 14.86 9.75 8.13 5 15.88 10.1 9.06 6 14.96 10.28 9.49 7 16.95 9.51 9.12 8 16.88 9.84 9.48 9 12.77 9.1 9.05 10 11.99 7.9 7.54 三 平均 15.79 9.88 9.04 四 1 19.65 9.88 8.8 39 2 14.41 9.65 8.97 3 17.53 8.24 6.77 4 14.47 10.07 9.23 5 13.62 9.65 9.08 6 15.18 8.96 8.23 7 13.97 8.97 8.78 8 12.83 9.83 9.53 9 16.32 9.79 9.63 10 14.24 9.49 8.75 平均 15.22 9.45 8.78 1 17.53 10.16 9.36 2 15.73 8.91 8.47 3 14.69 10.21 7.87 4 13.01 10.2 8.13 5 14.47 9.62 8.61 6 17.31 8.48 8.43 7 17.06 8.75 8.61 8 14.49 9.34 8.87 9 13.66 8.04 7.32 10 15.62 7.32 7.11 五 平均 15.36 9.1 8.28 平均 15.36 9.55 8.78 40 3.2 試驗(yàn)方法及評(píng)價(jià)方法 排種器轉(zhuǎn)速是影響排種器充種和清種效果的重要因素之一，影響排種器充 種、種效果。而排種器型孔是重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)，對(duì)種子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)軌跡 等產(chǎn)生影響。根據(jù)花生播種質(zhì)量的要求，本文以單穴單粒率、空穴率、擠破率 作為試驗(yàn)指標(biāo)。 其中： 3.3 實(shí)驗(yàn)裝置及試驗(yàn)結(jié)果 為對(duì)內(nèi)側(cè)充種垂直圓盤排種器進(jìn)行排種試驗(yàn)，利用排種器試驗(yàn)臺(tái)，如圖 5 所示。 圖 58 排種器的轉(zhuǎn)速由交流伺服電機(jī)提供，通過(guò)變頻器調(diào)節(jié)交流電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)排 種器轉(zhuǎn)速的改變。 3.3.1 排種性能試驗(yàn)對(duì)內(nèi)側(cè)充種垂直圓盤排種器 （ 單排型孔 ） 進(jìn)行排種 試驗(yàn)，以了解排種器結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)排種性能的影響。試驗(yàn)表明，采用單排型孔、 41 當(dāng)種窩長(zhǎng)度由 12mm 減少到 8 mm 時(shí)，單穴單粒率可從原來(lái)的 58%增加到 79%。由此確定本文設(shè)計(jì)的排種輪單排型孔總長(zhǎng) L、種窩長(zhǎng) S、寬 W、深 h 分別為 47 mm，8 mm，14 mm 和 12 mm。 3.3.2 護(hù)種板排種器試驗(yàn)本試驗(yàn)分別測(cè)量了選用短護(hù)種板和長(zhǎng)護(hù)種板時(shí)不同 轉(zhuǎn)速對(duì)排種產(chǎn)生空穴率、單穴單粒率及單穴雙粒率的影響。測(cè)試條件選用單排 型孔排種器，種窩長(zhǎng) S、寬 W、深 h 分別為 8 mm，14 mm 和 12 mm。選用 短護(hù)種板，在右極限位置。分別以 16r/min，20 r/min 和 25 r/min 進(jìn)行試驗(yàn)， 測(cè)定排種器空穴率、單穴單粒率、單穴兩粒率，整理的試驗(yàn)結(jié)果如表 2 所示。 試驗(yàn)結(jié)果表明，空穴率隨著排種器轉(zhuǎn)速增加，單穴單粒率先降后增，單穴雙粒 率先增后降，在 20 r/min 時(shí)性能最優(yōu)。選用長(zhǎng)護(hù)種板，在右極限位置。分別以 25r/min，35 r/min 和 45 r/min 進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)定排種器空穴率、單穴單粒率、單 穴兩粒率，試驗(yàn)結(jié)果如表 2 所示。當(dāng)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，空穴率會(huì)升高，單穴單粒率 則逐步下降，在 25 r/min 時(shí)性能最優(yōu)。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，選用長(zhǎng)護(hù)種板比 選用短護(hù)種板能獲得更好的播種性能。 3.3.3 傷種試驗(yàn) 排種器工作時(shí)，由于擋種板的結(jié)構(gòu)原因，在清種區(qū)，種子可能落到排種輪與 擋種板之間，當(dāng)排種輪轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)，將種子擠傷甚至擠碎。試驗(yàn)結(jié)果表明，同一批 種子 （ 1 550 g ） 經(jīng)過(guò) 10 次反復(fù)排種試驗(yàn)，被擠傷擠破的近 50 g，而排種 輪轉(zhuǎn)速及直徑對(duì)于擠傷擠破率沒有太大影響。 3.4 結(jié)論 1 ） 花生排種器結(jié)構(gòu)參數(shù)是影響播種機(jī)排種性能的關(guān)鍵。當(dāng)減少種窩長(zhǎng)度 時(shí)，可提高播種的單穴單粒率。 2 ） 影響播種漏播率(空穴率)和單穴單粒率及單穴雙粒率的因素很多，主 要有排種器轉(zhuǎn)速、排種器結(jié)構(gòu)、護(hù)種板尺寸位置等。本文通過(guò)試驗(yàn)優(yōu)化了排種 42 器參數(shù)。 3) 排種器工作時(shí)，由于擋種板結(jié)構(gòu)原因，會(huì)使種子擠傷甚至擠碎，但排種輪 轉(zhuǎn)速及直徑對(duì)于擠傷擠破率沒有太大影響。 致 謝 在本文完成之際，衷心的感謝老師，本畢業(yè)設(shè)計(jì)工作自始至終是在導(dǎo)師的 細(xì)心指導(dǎo)下完成的，他付出了極大的精力和心血，給予了精心的指導(dǎo)，熱情的 鼓勵(lì)和無(wú)私的幫助。苑成友老師既有豐富的理論知識(shí)，又在實(shí)踐中積累了大量 的經(jīng)驗(yàn)，并有敏銳的，超前的學(xué)術(shù)意識(shí)，及忘我的工作態(tài)度。所有這些都使我 受益終生，并激勵(lì)我在未來(lái)的工作，學(xué)習(xí)和生活中，時(shí)刻保持勤奮刻苦的工作 態(tài)度，求實(shí)創(chuàng)新的敬業(yè)精神。 感謝所有在學(xué)習(xí)期間給予我關(guān)懷，鼓勵(lì)，理解和支持的老師同學(xué)和朋友們。 即將畢業(yè)的我們，在以后的工作中難免會(huì)遇到一些問(wèn)題或麻煩，如機(jī)器損壞后 零件老化等一系列問(wèn)題是，這時(shí)就要靠自己從前積累的經(jīng)驗(yàn)去解決它。隨著科 學(xué)技術(shù)的高度的發(fā)達(dá)，一些質(zhì)量?jī)?yōu)，性能好，效率高，能耗低，價(jià)格廉的產(chǎn)品 將開發(fā)出來(lái)并淘汰那些老的生產(chǎn)計(jì)術(shù)或設(shè)備。因此，我們應(yīng)該樹立良好的設(shè)計(jì) 思想，重視對(duì)自己進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，樹立知識(shí)經(jīng)濟(jì)意識(shí)；善于利用各 種信息資源，擴(kuò)展知識(shí)面和能力；培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)，科學(xué)，創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)，艱苦奮斗的 企業(yè)精神，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)意識(shí)，做到清潔生產(chǎn)和文明生產(chǎn)，以最大限度的獲得 企業(yè)效益和社會(huì)效益。 所以，在以后的工作中，繼續(xù)學(xué)習(xí)和加深。在此我非常感謝苑老師再設(shè)計(jì) 過(guò)程中對(duì)我的指導(dǎo)和幫助，在此向苑老師致以誠(chéng)摯的謝意！ 43 參考文獻(xiàn) 【1】 詹迪維,SolidWorks 高級(jí)應(yīng)用教程.第 1 版.機(jī)械工業(yè)出版社,2008 【2】 曹巖 趙汝嘉, SolidWorks2009 基礎(chǔ)篇.第 1 版.化學(xué)工業(yè)出版社,2009 【3】 江洪 酈祥林 黃治政，SolidWorks 建模實(shí)例解析.第 1 版.機(jī)械工業(yè)出版 社，2005