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玉米播種機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué)生 曹雙雙 指導(dǎo)老師 弋曉康 1 塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院 阿拉爾 843300 摘要 農(nóng)作技術(shù)與農(nóng)作機(jī)具是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中相互依存 相互制約的兩個(gè)范疇 前者是后者產(chǎn)生 和存在的前并依賴后者實(shí)現(xiàn) 后者為前者的實(shí)現(xiàn)而創(chuàng)制并能促進(jìn)前者的發(fā)展 保護(hù)性耕作技術(shù) 是農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝相結(jié)合的一次農(nóng)業(yè)革命 現(xiàn)已在河北 內(nèi)蒙古等 10 個(gè)省份開展示范推廣與應(yīng)用 實(shí)踐證明 保護(hù)性耕作具有保墑 增加土壤肥力 減少土蝕和風(fēng)蝕 抑制沙塵暴 減少作業(yè)工 序 降低作業(yè)成本和增加農(nóng)民收入等顯著的經(jīng)濟(jì) 社會(huì)和生態(tài)效益 目前 推廣和應(yīng)用保護(hù) 性耕作技術(shù)的核心是播種機(jī) 由于保護(hù)性耕作具有特殊性 地表覆蓋大量秸稈 地下有作物根 莖 對北方旱地農(nóng)業(yè)的播種提出了更高的要求 因此 研究開發(fā)集節(jié)水 精良播種 藥劑滅草 于一體的聯(lián)合作業(yè)機(jī)具有深遠(yuǎn)的歷史意義和重要的現(xiàn)實(shí)意義 關(guān)鍵詞 播種機(jī) 排種器 精量播種 玉米 中圖分類號(hào) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 0 引言 傳統(tǒng)耕作雖然帶來了經(jīng)濟(jì)效益 但失去 了對地面的保護(hù) 導(dǎo)致土壤水蝕 風(fēng)蝕加劇 耕作破碎土壤 制造了良好的種床 但同時(shí) 又消滅了土壤中的蚯蚓與微生物 使土壤活 性下降嚴(yán)重 耕作幅度越大 土壤的恢復(fù)功 能 保護(hù)功能就喪失越多 土壤的原有特性 越難保持 要恢復(fù)就越困難 這些年來 我 國機(jī)械耕作已是非常普遍 作物產(chǎn)量上升幅 度較大 但污染和環(huán)境的破壞也日益嚴(yán)重 因此 在有根茬的未耕地上進(jìn)行播種 減少 對土地的破壞 可以有效地控制風(fēng)蝕 防治 沙塵暴 抵御春旱 提高農(nóng)作物的產(chǎn)量等 從而對播種機(jī)的設(shè)計(jì)就有了相應(yīng)的要求 本課題設(shè)計(jì)了玉米播種機(jī)的破茬裝置和 開溝器等零部件的設(shè)計(jì) 該播種機(jī)應(yīng)能減少 對土地的破壞 可以有效地控制風(fēng)蝕 防治 沙塵暴 抵御春旱 提高農(nóng)作物的產(chǎn)量 同 時(shí)減少了田間作業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié) 從而提高了 玉米產(chǎn)量 降低了生產(chǎn)成本 此玉米播種機(jī) 是與大中型動(dòng)力機(jī)械配套的農(nóng)業(yè)機(jī)械 經(jīng)濟(jì) 效益高 適合我國各個(gè)地區(qū)的種植情況 能 夠獲得較好的農(nóng)業(yè)生態(tài)效益 經(jīng)濟(jì)效益等 1 總體設(shè)計(jì)思路 本裝置主要用于在留有殘茬的土地上進(jìn) 行玉米播種 通過選擇合適的方法設(shè)計(jì)玉米 播種機(jī)的破茬裝置 施肥裝置 開溝裝置 播種裝置 仿形裝置 覆土裝置 整體機(jī)架 等相關(guān)設(shè)計(jì) 目標(biāo) 播種機(jī)應(yīng)能減少對土地的破壞 提高產(chǎn)量和培肥地力 控制風(fēng)蝕 防治沙塵 暴 效地抵御春旱 同時(shí)減少田間作業(yè)環(huán)節(jié) 提高了玉米產(chǎn)量 降低了生產(chǎn)成本 玉米免 耕播種機(jī)是與大中型動(dòng)力機(jī)械配套的農(nóng)業(yè)機(jī) 械 有較好的經(jīng)濟(jì)效益和農(nóng)業(yè)效益 其造價(jià) 低低廉 可行性分析 玉米耕作播種一體機(jī)主要 用于在留有殘茬的土地上進(jìn)行玉米播種 對 土地破壞不大 能控制風(fēng)蝕 防治沙塵暴 提高產(chǎn)量和培肥地力 同時(shí)減少其余的田間 作業(yè)項(xiàng)目 從而降低了生產(chǎn)成本 重點(diǎn)是破 茬 只要對殘茬進(jìn)行破壞 設(shè)計(jì)好破茬 挖 茬裝置 不耽誤覆土 種子發(fā)芽即可 國內(nèi) 相關(guān)技術(shù)比較成熟 可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求 1 1 設(shè)計(jì)原理 在吸收國內(nèi)外先進(jìn)耕作播種機(jī)的基礎(chǔ)上 考慮我國農(nóng)藝與農(nóng)機(jī)的實(shí)際情況設(shè)計(jì)出一種 結(jié)構(gòu)合理 符合實(shí)際情況的播種機(jī)具 依據(jù) 保護(hù)性耕作農(nóng)業(yè)技術(shù)的要求 采用復(fù)式作業(yè) 盡量少動(dòng)土 機(jī)具少進(jìn)地 一次完成秸稈清 理 開溝 施肥 播種 覆土 鎮(zhèn)壓 等工 序 滿足播種的特殊要求 針對東北地區(qū)干 旱的特點(diǎn) 采取措施最大限度的保護(hù)土壤水 分 采取措施保證播種機(jī)的田間通過性和工 作穩(wěn)定性 播種機(jī)作業(yè)后各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)達(dá) 到國家頒布的播種機(jī)標(biāo)準(zhǔn) 在保證作業(yè)效果 和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度允許的前提下 盡可能減輕機(jī)具 的重量 節(jié)省材料 同時(shí)注意零件的互換性 可裝配性等要求 1 2 設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu) 根據(jù)我國玉米播種的要求 以及已有的 耕作模式 經(jīng)過主要工作部件的設(shè)計(jì) 最終 確定出播種機(jī)的總體結(jié)構(gòu) 整機(jī)由播種機(jī)構(gòu) 覆土機(jī)構(gòu) 鎮(zhèn)壓機(jī)構(gòu) 機(jī)架 掛接機(jī)構(gòu) 四 連桿機(jī)構(gòu) 破茬機(jī)構(gòu) 施肥機(jī)構(gòu) 施肥排種 總成等組成 其總裝圖如圖一所示 播種機(jī) 通過大中型拖拉機(jī) 播種機(jī)通過掛接機(jī)構(gòu)與 拖拉機(jī)懸掛機(jī)構(gòu)相連 工作時(shí) 破茬機(jī)構(gòu)在 切開殘茬的同時(shí)將覆蓋的秸桿撥往地下 清 理出播種帶 施肥開溝器及播種開溝器在清 理出的播種帶上完成施肥 播種作業(yè) 覆土 圓盤同時(shí)進(jìn)行覆土 鎮(zhèn)壓輪完成壓種作業(yè) 保證種子與土壤的緊密接觸 有利于種子吸 收土壤水份 帶有彈簧加壓裝置的鎮(zhèn)壓輪能 將播下的種子蓋好 壓實(shí) 由于破茬 開溝 覆土等部件構(gòu)成 一方面減小了播種機(jī)工作 中的總阻力 同時(shí)很好的解決了播種機(jī)的田 間堵塞問題 提高了機(jī)具田間通過性 圖 1 玉米播種機(jī)的總體結(jié)構(gòu)示意圖 1 種箱 2 種架 3 壓力彈簧 4 排種器 5 鏈條 6 鎮(zhèn)壓輪 7 覆土圓盤 8 開溝器 9 旋耕刀 10 機(jī)架 11 變速器 12 肥箱 2 關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì) 2 1 排種器的設(shè)計(jì) 作為精量播種機(jī)的核心部件 排種器 排種器的工作性能由排種器的結(jié)構(gòu)和工作原 理直接決定 本課題結(jié)合丸粒化種子的物料 學(xué)特性 在對種子丸?；幕A(chǔ)上 同時(shí)結(jié) 合傾斜圓盤勺式排種器和水平圓盤排種器的 特點(diǎn)設(shè)計(jì)了 此排種器主要由清種刷 投種 器 錐齒輪 動(dòng)盤 定盤 種箱等組成 工 作時(shí) 種子隨著排種盤的轉(zhuǎn)動(dòng) 而排種器動(dòng) 盤在軸的帶動(dòng)下開始轉(zhuǎn)動(dòng) 沿著導(dǎo)種槽進(jìn)入 型孔 進(jìn)入型孔內(nèi)的種子隨動(dòng)盤轉(zhuǎn)到排種盤 上升的區(qū)域時(shí) 在離心力和重力的作用下自 動(dòng)沿動(dòng)盤斜面滾向動(dòng)盤周邊 在清種刷柔性 清種刷的作用下清除沒有滾下的多余種子 型孔外多余的種子在重力的作用下 沿動(dòng)盤 自然滾下 同時(shí)對沒有充上種子的型孔進(jìn)行 二次充種 確保每個(gè)型孔內(nèi)只保留一粒種子 完成播種的整個(gè)過程 該傾斜圓臺(tái)式排種器 結(jié)合了傾斜圓盤勺式排種器和水平圓盤排種 器的特點(diǎn) 2 2 破茬裝置的設(shè)計(jì) 根據(jù)已有旋耕機(jī)式的滅茬機(jī)的滅茬原理 在整個(gè)工作的過程中旋耕刀軸是主要的受力 部位 其主要承受發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力矩產(chǎn)生的 彎曲力 土壤反力以及扭轉(zhuǎn)等復(fù)雜的形變組 合 并且產(chǎn)生激烈的沖擊以及振動(dòng) 依據(jù)使 用不致破壞的準(zhǔn)則作為設(shè)計(jì)制造的方法是比 較傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法 根據(jù)靜強(qiáng)度估算作用在 旋耕刀軸上的載荷 最后以加大安全系數(shù)的 方法來滿足相關(guān)強(qiáng)度的技術(shù)要求 從而來達(dá) 到設(shè)計(jì)要求的目的 拖拉機(jī)動(dòng)力經(jīng)動(dòng)力輸出 軸輸出 經(jīng)萬向節(jié)傳動(dòng)軸傳到變速器輸入軸 經(jīng)變速器變速 傳動(dòng)到鏈輪鏈條上 最后傳 到旋耕軸上 經(jīng)旋耕軸傳到刀片上 從而對 地面進(jìn)行破土滅茬 其工作裝置 主要由旋耕刀軸及刀片組 成 其工作原理與旋耕機(jī)基本相同 因?yàn)?120 160mm 是旋耕機(jī)要求的耕深 他主要 是以破碎地面為目的 50 100mm 作為旋耕 滅茬機(jī)的耕深 則要求不能太深 根茬切碎 率不應(yīng)太低 旋耕刀軸的轉(zhuǎn)速應(yīng)比旋耕機(jī)高 旋耕滅茬機(jī)的刀軸轉(zhuǎn)速應(yīng)確定為 354r min 2 3 開溝器的設(shè)計(jì) 留有殘茬的地上 地面比較結(jié)實(shí) 并且 秸稈覆蓋量較大 一般的開溝器入土相當(dāng)困 難 因地面的阻力較大 所以新型的開溝器 就需要具備良好的入土破茬能力 為此這里 選擇了免耕免耕播種機(jī)的開溝器 它除了有 一般開溝器的功能外 還需要擁有以下特點(diǎn) 1 刃口要鋒利宜破土 拖拉機(jī)的動(dòng)力消耗要 降低 開溝器的前進(jìn)阻力也要減少 2 土壤 擾動(dòng)要小 特別是地表的 要注意土壤墑情 損耗的降低 土壤上下層干濕土混合也應(yīng)減 少 3 創(chuàng)造種子發(fā)芽和根系生長的有利條件 用以提高種子發(fā)芽率 4 有良好的切斷秸稈 或破茬的能力 根據(jù)以上免耕開溝器的要求 設(shè)計(jì)了開 溝器 有后底座和刀刃連桿組成 底座與刀 刃通過螺栓連接 以方便磨損后能更換刀刃 此開溝器的主要技術(shù)參數(shù)包括 入土角度 45 入土隙角為 8 側(cè)翼與水平夾角 30 兩側(cè)的夾角為 30 開溝器為鑄造 的底座 同時(shí)進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理 用以實(shí)現(xiàn)耐磨 性的提高 2 4 排肥器的設(shè)計(jì) 按槽輪能否軸向移動(dòng)外槽輪式排肥器分 為移動(dòng)式和固定式 在制造和設(shè)計(jì)排肥器時(shí) 要保證排肥的均勻性 排肥量穩(wěn)定性 排肥 的可靠性 排肥量調(diào)節(jié)的范圍要足夠大 排 肥器的通用性要良好 操作應(yīng)該簡單方便 能夠適應(yīng)不同密度 作業(yè)要求和不同品種的 化肥 同時(shí) 要保證排肥過程不受地形等因 素和前進(jìn)速度的影響 條件允許的情況下 排肥器應(yīng)盡量采用耐腐蝕材料制造主要部件 一般 外槽輪式排肥器由排肥舌 排肥罩 擋圈 外槽輪 阻塞套等組成 結(jié)構(gòu)相對來 說比較簡單 施肥均勻性較好 適用于排流 動(dòng)性比較好的肥料 如復(fù)合粒肥和松散化肥 運(yùn)行時(shí) 充滿化肥的槽輪的凹槽隨槽輪的轉(zhuǎn) 動(dòng)一起轉(zhuǎn)動(dòng) 同時(shí)槽輪以外的一層化肥隨槽 輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng) 那么此層被稱之為帶動(dòng)層 槽輪的工作長度和轉(zhuǎn)速?zèng)Q定了外槽輪式排肥 器的排肥量 3 總結(jié) 通過此次玉米播種機(jī)的設(shè)計(jì) 讓我對玉 米播種機(jī)原理有了更深的了解 實(shí)驗(yàn)的過程 中要注意很多的問題 首先玉米播種機(jī)整體 的的設(shè)計(jì) 其中播種裝置 仿形裝置 破茬 裝置 施肥裝置 開溝裝置 覆土裝置等合 理布局以及各種動(dòng)力的傳動(dòng)等都是需要注意 的內(nèi)容 然后是各個(gè)零件 裝置的三維設(shè)計(jì) 組裝等 研究中發(fā)現(xiàn)旋耕滅茬裝置的仿形和 開溝器的仿形是一個(gè)難點(diǎn) 還有刀具防堵等 難點(diǎn)問題都未能得到完美解決 后續(xù)應(yīng)從仿 形等多方面進(jìn)行分析設(shè)計(jì) 從而使得玉米免 耕播種機(jī)性能等更加良好 以達(dá)能減少對土 地的破壞 可以有效地控制風(fēng)蝕 防治沙塵 暴 抵御春旱 提高農(nóng)作物的產(chǎn)量 同時(shí)減 少了田間作業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié) 從而提高了玉米 產(chǎn)量 降低了生產(chǎn)成本 此玉米播種機(jī)是與 大中型動(dòng)力機(jī)械配套的農(nóng)業(yè)機(jī)械 經(jīng)濟(jì)效益 較高 適合我國各個(gè)地區(qū)的種植情況等 我深刻的認(rèn)識(shí)到 要想成為一名合格的 工程設(shè)計(jì)人員只是掌握本專業(yè)的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn) 不夠的 應(yīng)該具有更加淵博的知識(shí) 如應(yīng)該 對計(jì)算機(jī)應(yīng)用 農(nóng)產(chǎn)品的特性 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的 發(fā)展現(xiàn)狀等各個(gè)方面能力進(jìn)行加強(qiáng) 參考文獻(xiàn) 1 王萍 玉米免耕播種機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀與前景 J 農(nóng) 業(yè)科技與裝備 2012 03 73 74 2 張軍昌 閆小麗 薛少平 朱瑞祥 蘇光遠(yuǎn) 秸稈粉碎覆蓋玉米免耕施肥播種機(jī)設(shè)計(jì) J 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) 2012 12 51 55 3 侯海東 玉米免耕精密播種機(jī)的設(shè)計(jì)與應(yīng) 用推廣 D 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015 4 冉云亮 2BMJF 4 14 型小麥玉米兩用免耕 播種機(jī)的設(shè)計(jì)研究 D 河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015 5 張慶峰 玉米精量排種器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與試 驗(yàn)研究 D 山東理工大學(xué) 2011 6 劉海英 滅茬機(jī)和秸稈還田機(jī)的構(gòu)造與 原理 J 黑龍江科技信息 2013 33 241 7 王慶杰 姚宗路 高煥文 李洪文 王曉燕 楔刀型免耕開溝器設(shè)計(jì)與試驗(yàn) J 機(jī)械 程學(xué)報(bào) 2008 09 177 182 8 呂昊 外槽輪排肥器優(yōu)化設(shè)計(jì)新方法研 D 吉林大學(xué) 2014 塔里木大學(xué) 畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 任務(wù)書 學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 班級 農(nóng)機(jī) 16 2 學(xué)生姓名 曹雙雙 學(xué)號(hào) 8031212203 課題名稱 玉米播種機(jī)的設(shè)計(jì) 起止時(shí)間 2015年 10 月 15日 2016 年 05月 28日 共 14 周 指導(dǎo)教師 弋曉康 職稱 副教授 課題內(nèi)容 本裝置主要用于在留有殘茬的土地上進(jìn)行玉米播種 通過選擇合適的 方法設(shè)計(jì)玉米播種機(jī)的破茬裝置 施肥裝置 開溝裝置 播種裝置 仿形 裝置 覆土裝置 整體機(jī)架等相關(guān)設(shè)計(jì) 擬定工作進(jìn)度 以周為單位 第 1周 第 2周 通過查找文獻(xiàn)資料 了解玉米播種機(jī)的國內(nèi)外現(xiàn) 狀 第 3周 第 5周 設(shè)計(jì)玉米播種機(jī)的總體方案 第 6周 第 9周 對玉米播種機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì) 第 10周 第 12周 撰寫設(shè)計(jì)說明書 對部分問題修改 調(diào)整 第 13周 第 14周 整理有關(guān)設(shè)計(jì)資料 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié) 準(zhǔn)備答辯 主要參考文獻(xiàn) 1 趙娟偉 2BMF 4 型玉米免耕播種機(jī)的研究 D 河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007 2 張晉國 帶狀粉碎免耕播種機(jī)的試驗(yàn)研究 D 中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2001 3 蔣金琳 玉米免耕播種機(jī)切茬挖茬裝置研究 D 中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004 4 胡曉麗 劉慶福 免耕玉米播種機(jī)播種試驗(yàn) J 農(nóng)業(yè)與技術(shù) 2010 01 89 91 5 張喜瑞 何進(jìn) 李洪文 王慶杰 吳沙沙 水平撥草輪式玉米免耕播種機(jī)設(shè) 計(jì)和試驗(yàn) J 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) 2010 12 39 43 6 王萍 玉米免耕播種機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀與前景 J 農(nóng)業(yè)科技與裝備 2012 03 73 74 7 高娜娜 張東興 楊麗 劉佳 史嵩 崔濤 玉米免耕播種機(jī)滾筒式防堵機(jī)構(gòu) 的設(shè)計(jì)與試驗(yàn) J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) 2012 12 31 37 8 蔣金琳 龔麗農(nóng) 王東偉 王公仆 免耕播種機(jī)雙刀盤有支撐切茬破茬裝置 的研制與試驗(yàn) J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) 2012 21 17 22 9 張軍昌 閆小麗 薛少平 朱瑞祥 蘇光遠(yuǎn) 秸稈粉碎覆蓋玉米免耕施肥播 種機(jī)設(shè)計(jì) J 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) 2012 12 51 55 10 徐正林 郝增德 玉米免耕播種機(jī)適用性評價(jià)方法的研究 J 山西農(nóng)業(yè) 大學(xué)學(xué)報(bào) 自然科學(xué)版 2012 05 463 466 11 安鳳秀 孟憲章 王雪蓮 劉慶福 玉米免耕播種機(jī)免耕播種試驗(yàn)研究 J 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2008 06 876 878 12 姚宗路 高煥文 王曉燕 李洪文 李問盈 2BMX 5 型小麥 玉米免耕播種 機(jī)設(shè)計(jì) J 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) 2008 12 64 68 13 王慶杰 何進(jìn) 姚宗路 李洪文 李問盈 張學(xué)敏 驅(qū)動(dòng)圓盤玉米壟作免耕 播種機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn) J 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) 2008 06 68 72 14 龔麗農(nóng) 高煥文 蔣金琳 免耕播種機(jī)玉米根茬處理裝置作業(yè)功耗試驗(yàn)研 究 J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) 2008 07 124 127 15 孫茸茸 李問盈 李洪文 壟作玉米免耕播種機(jī)破茬裝置設(shè)計(jì)與試驗(yàn) J 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) 2008 08 48 53 任務(wù)下達(dá)人 簽字 年 月 日 任務(wù)接受人意見 任務(wù)接受人簽名 年 月 日 注 1 此任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫 任務(wù)下達(dá)人為指導(dǎo)教師 2 此任務(wù)書須在學(xué)生畢業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)開始前一周下達(dá)給學(xué)生本人 3 此任務(wù)書一式三份 一份留學(xué)院存檔 一份學(xué)生本人留存 一份指導(dǎo)教師留存 塔里木大學(xué) 畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 開題報(bào)告 課題名稱 玉米播種機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 曹雙雙 學(xué) 號(hào) 8031212203 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化 班 級 農(nóng)機(jī) 16 2 指導(dǎo)教師 弋曉康 起止時(shí)間 2015 10 15 2016 5 28 機(jī)械電氣化工程學(xué)院教務(wù)辦制 填 表 說 明 一 學(xué)生撰寫 開題報(bào)告 應(yīng)包含的內(nèi)容 1 本課題來源及研究的目的和意義 2 本課題所涉及的問題在國內(nèi) 外 研究現(xiàn)狀及分析 3 對課題所涉及的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 4 本課題需要重點(diǎn)研究的 關(guān)鍵的問題及解決的思路 5 完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法 6 完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃 7 主要參考文獻(xiàn) 不少于 7 篇 二 本報(bào)告必須由承擔(dān)畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 課題任務(wù)的學(xué)生在接到 畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 任務(wù)書 的兩周內(nèi)獨(dú)立撰寫完成 并交指導(dǎo)教師審 閱 三 開題報(bào)告要求手寫體 字?jǐn)?shù)在 3000 字以上 由學(xué)生在本報(bào)告冊 內(nèi)填寫 頁面不夠可自行添加 A4 紙張 四 每個(gè)畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 課題須提交開題報(bào)告一式三份 一份學(xué) 生本人留存 一份指導(dǎo)教師存閱 一份學(xué)生所在學(xué)院存檔 備檢備查 一 本題來源及研究的目的和意義 1 1 課題的來源 自選題 1 2 研究的目的 傳統(tǒng)耕作雖然帶來了經(jīng)濟(jì)效益 但失去了對地面的保護(hù) 導(dǎo)致土壤水蝕 風(fēng)蝕加劇 耕作破 碎土壤 制造了良好的種床 但同時(shí)又消滅了土壤中的蚯蚓與微生物 使土壤活性下降嚴(yán)重 耕 作幅度越大 土壤的恢復(fù)功能 保護(hù)功能就喪失越多 土壤的原有特性越難保持 要恢復(fù)就越困 難 這些年來 我國機(jī)械耕作已是非常普遍 作物產(chǎn)量上升幅度較大 但污染和環(huán)境的破壞也日 益嚴(yán)重 因此 在有根茬的未耕地上進(jìn)行播種 減少對土地的破壞 可以有效地控制風(fēng)蝕 防治 沙塵暴 抵御春旱 提高農(nóng)作物的產(chǎn)量等 1 從而對播種機(jī)的設(shè)計(jì)就有了相應(yīng)的要求 1 3 研究的意義 本課題設(shè)計(jì)了玉米播種機(jī)的破茬裝置和開溝器等零部件的設(shè)計(jì) 該播種機(jī)應(yīng)能減少對土地的 破壞 可以有效地控制風(fēng)蝕 防治沙塵暴 抵御春旱 提高農(nóng)作物的產(chǎn)量 同時(shí)減少了田間作業(yè) 的各個(gè)環(huán)節(jié) 從而提高了玉米產(chǎn)量 降低了生產(chǎn)成本 此玉米播種機(jī)是與大中型動(dòng)力機(jī)械配套的 農(nóng)業(yè)機(jī)械 經(jīng)濟(jì)效益高經(jīng)濟(jì)效益高 經(jīng)濟(jì)效益高 適合我國各個(gè)地區(qū)的種植情況 能夠獲得較好 的農(nóng)業(yè)生態(tài)效益 經(jīng)濟(jì)效益等 2 二 課題所涉及的問題在國內(nèi)外現(xiàn)狀及分析 2 1 國內(nèi)外現(xiàn)狀分析 耕作播種一體又稱保護(hù)性耕作的一種 體系推廣實(shí)施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一是需要質(zhì)量可靠的耕作 專用機(jī)具 性能要良好 歸納起來主要有四項(xiàng)關(guān)鍵機(jī)具 其一 不過分影響播種作業(yè) 秸稈處理 是為了保持良好的地面覆蓋減少蒸發(fā) 減少風(fēng)蝕 其二 播種機(jī)工作時(shí) 肥料和種子要播施到有 秸稈覆蓋的地里 種子和肥料之間肥料在種子下方或側(cè)下方為好 要保持5cm左右的距離 其三 病蟲害和雜草要及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題 及時(shí)處理 其四 耕作播種作時(shí) 機(jī)器作業(yè)及人畜仍不斷對地面 壓實(shí) 因此贏定期使用深松機(jī)進(jìn)行深松處理 根據(jù)情況 每2 3年松一次 2 2 國內(nèi)現(xiàn)狀 中國是主要的干旱國家之一 干旱 半干旱及半濕潤偏旱地區(qū)的面積占國土面積 的52 5 遍及昆侖山 秦嶺 淮河以北的16個(gè)省 市 自治區(qū) 僅雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)面積 即就占了一大部分 旱區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要問題 一是降雨少 氣溫低 土壤貧瘠 產(chǎn) 量低而不隱 農(nóng)民生活貧困 二是水土流失和風(fēng)蝕沙化嚴(yán)重 風(fēng)蝕沙化是我國北方旱 區(qū)近年來更為突出的問題 沙塵暴發(fā)生的頻率愈來愈高 為了抗旱增產(chǎn) 節(jié)本增收 保護(hù)生態(tài)環(huán)境 實(shí)現(xiàn)旱區(qū)可持續(xù)發(fā)展 從20世紀(jì)60年代起我國就己開展了保護(hù)性耕作 的單項(xiàng)技術(shù)試驗(yàn)研究和農(nóng)藝試驗(yàn)研究 90年代初期 在農(nóng)業(yè)部農(nóng)機(jī)化司的支持下 中 國農(nóng)大和山西省農(nóng)機(jī)局 澳大利亞昆士蘭大學(xué) 中國農(nóng)科院士肥所等合作 在山西開 始了農(nóng)機(jī)農(nóng)藝結(jié)合的保護(hù)性耕作系統(tǒng)試驗(yàn)研究 探討我國北方是否適合采用保護(hù)性耕 作 特別是免耕全部秸稈覆蓋形式 13年的連續(xù)免耕試驗(yàn)研究證明免耕比其它耕作方 式的保水保土效果好 能更好的培肥地力 降低更多的作業(yè)成本 完成了保護(hù)性耕作 在我國的適應(yīng)性研究 回答了 保護(hù)性耕作在我國是否可行 的問題 并通過引進(jìn)和 自主開發(fā) 完成了適用我國北方的保護(hù)性耕作機(jī)具開發(fā) 提出了相應(yīng)的耕作技術(shù)體系 解決了在我國旱區(qū)實(shí)施保護(hù)性耕作的工具和手段問題 1999年農(nóng)業(yè)部成立了保護(hù)性耕 作研究中心 加強(qiáng)技術(shù)體系的研究和國際交流 九五 到 十五 期間 保護(hù)性耕 作技術(shù)一直被列入國家科技攻關(guān)等項(xiàng)目計(jì)劃 并被選為目前農(nóng)業(yè)部重點(diǎn)推廣的農(nóng)業(yè)技 術(shù)之一 九五 以來 通過 豐收計(jì)劃 跨越計(jì)劃 農(nóng)業(yè)節(jié)本增效工程 和 機(jī)械化秸稈還田工程 等項(xiàng)目的實(shí)施 推動(dòng)了保護(hù)性耕作技術(shù)的試驗(yàn)示范和推廣應(yīng) 用 2002年5月 農(nóng)業(yè)部在山西省召開了保護(hù)性耕作現(xiàn)場會(huì) 啟動(dòng)了保護(hù)性耕作示范 推廣項(xiàng)目 明確在今后一個(gè)時(shí)期 分兩個(gè)階段 有重點(diǎn)地在北方旱區(qū)逐步推進(jìn)保護(hù)性 耕作 第一階段 從2002 2005年 以京津地區(qū)為核心建立兩條保護(hù)性耕作帶 一條 是環(huán)京津保護(hù)性耕作帶 包括河北中北部 遼寧西部 內(nèi)蒙古中南部 山西北部 北 京 天津等地區(qū) 另一條是沙塵源頭保護(hù)性耕作帶 主要包括甘肅東部 寧夏中北部 內(nèi)蒙古西部 山西北部 陜西北部等省份 第二階段 在北方特別是華北 西北 東 北地區(qū)大面積推廣應(yīng)用保護(hù)性耕作 計(jì)劃用7 10年的時(shí)間 基本上在北方早作區(qū)全 面實(shí)施保護(hù)性耕作 結(jié)合國家實(shí)施的防護(hù)林工程 退耕還林 還草工程等生態(tài)建設(shè)措 施 扭轉(zhuǎn)旱作區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境不斷惡化的局面 目前 保護(hù)性耕作已在北京 天津 山西 河北 內(nèi)蒙古 遼寧 陜西 甘肅 山東等多個(gè)省 自治區(qū) 進(jìn)行了試驗(yàn)示范和 推廣應(yīng)用 取得了明顯成效 為促進(jìn)北方旱區(qū)糧食穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn) 提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力 促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮了積極作用 如2BMFY 4 2BGM 3 2BQM 3 2BMF 4c 2BCM 6等 2 3 國外現(xiàn)狀 1988 年起 美國以秸稈殘茬覆蓋量為主 把耕作分為三類模式 傳統(tǒng)耕作 播后 地面覆蓋率小于 15 主要包括深松或翻耕加表土耕作 少耕一一播后地面覆蓋率在 15 30 主要是進(jìn)行多次表土耕作 保護(hù)性耕作一一播后地面覆蓋率大于 30 實(shí)行免耕或播前進(jìn)行一次表土作業(yè) 依靠除草劑除草 如 USUA 型免耕播種機(jī)及 ohn Deer 免耕施肥播種機(jī) 1750 1760 1770 1780 型免耕精量播種 免耕施肥播種機(jī) 1820 型鋤鏟式氣力播種機(jī) 1890 1895 型圓盤式免耕氣力播種機(jī) 澳大利亞地處南半球 干旱面積約 625 萬 km 2 占澳洲大陸的 81 是典型的 旱農(nóng)國家 70 年代初 政府在全國各地建立了大批保護(hù)性耕作試驗(yàn)站 吸收農(nóng)學(xué) 水 土 農(nóng)機(jī)專家參予試驗(yàn)研究工作 取得了顯著成果 大量試驗(yàn)表明地面覆蓋是一項(xiàng)有 效的保水保土措施 有殘茬覆蓋的農(nóng)田土壤受沖刷程度降至裸露農(nóng)田的 1 10 大大 減輕了土層變薄的威脅 昆士蘭試驗(yàn)站 15 年對比試驗(yàn)中 三種保護(hù)性耕作體系 覆 蓋耕作 松耕 表土耕作 機(jī)械除草 少耕 松耕 表土耕作 化學(xué)除草 免耕 免 耕 化學(xué)除草 的谷物產(chǎn)量與 傳統(tǒng)對照 增產(chǎn)原因主要是土壤含水量增加 土壤結(jié) 構(gòu)和肥力改善 蚯蚓數(shù)量增加 保護(hù)性耕作增加明顯 加拿大地處美洲北部 20 世紀(jì) 50 年代以前 也是采用鏵式犁翻耕方式 土壤過 度翻耕 地表殘茬太少 不能有效抵抗風(fēng)蝕和水蝕 導(dǎo)致土壤侵蝕 其保護(hù)性耕作研 究 大致可分為三個(gè)階段 第一階段 1955 1985 年 主要集中于研究除草劑和免耕 播種機(jī) 第二階段 1985 1995 年 試驗(yàn)研究成功 除草劑價(jià)格大幅度下降 除草效 率更高 有更多性能可靠的保護(hù)性耕作機(jī)具供選用 保護(hù)性耕作得到大面積的推廣應(yīng) 用 第三階段 1995 至今 由于糧食價(jià)格下降 這一階段集中研究降低生產(chǎn)成本 主 要有采用多種方式除草 降低除草劑的用量 改進(jìn)機(jī)具 減少作業(yè)阻力 降低機(jī)械作 業(yè)成本 前蘇聯(lián)的旱農(nóng)區(qū)也不少 占耕地的 46 5 是主要的農(nóng)業(yè)區(qū) 年降水量在 350 450 mm 之間 各季節(jié)雨量分布均勻 冬春多雨雪 溫度低 蒸發(fā)少 但是 干旱與風(fēng) 濁水蝕仍是農(nóng)業(yè)的主要威脅 風(fēng)蝕面積很大 產(chǎn)量低而不穩(wěn) 年間差異大 20 世紀(jì) 50 年代 前蘇聯(lián)試驗(yàn)了馬爾采夫無壁犁耕作法 去掉有壁犁的犁鏡 效果不理想 雜 草太多 后來 結(jié)合其耕作法與加拿大抗旱留茬耕作法 形成一套蓄水保墑保土耕作 法 產(chǎn)生了重大效果 除上述國家 在旱農(nóng)耕作方面使用保護(hù)性耕作的國家還有墨西哥 以色列 印度 埃及 巴基斯坦等 三 對課題所涉及的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 3 1 課題任務(wù)要求 本裝置主要用于在留有殘茬的土地上進(jìn)行玉米播種 通過選擇合適的方法設(shè)計(jì)玉 米播種機(jī)的破茬裝置 施肥裝置 開溝裝置 播種裝置 仿形裝置 覆土裝置 整體 機(jī)架等相關(guān)設(shè)計(jì) 3 2 課題設(shè)計(jì)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 目標(biāo) 播種機(jī)應(yīng)能減少對土地的破壞 效地抵御春旱 控制風(fēng)蝕 防治沙塵暴 提高產(chǎn)量和培肥地力 同時(shí)減少了滅茬 間苗 中耕 除草等田間作業(yè)環(huán)節(jié) 從而降 低了生產(chǎn)成本 提高了玉米產(chǎn)量 玉米播種機(jī)是與大中型動(dòng)力機(jī)械配套的農(nóng)業(yè)機(jī)械 其造價(jià)低低廉 從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益和農(nóng)業(yè)生態(tài)效益 可行性分析 此玉米播種機(jī)主要用于在留有殘茬的土地上進(jìn)行玉米播種從而對土地破 壞不大 能有效地抵御春旱 控制風(fēng)蝕 防治沙塵暴 提高產(chǎn)量和培肥地力 同時(shí)減 少了滅茬 間苗 中耕 除草等田間作業(yè)環(huán)節(jié) 從而降低了生產(chǎn)成本 重點(diǎn)是破茬 只要對殘茬進(jìn)行破壞 設(shè)計(jì)好破茬 挖茬裝置 不耽誤覆土 種子發(fā)芽即可 國內(nèi)相 關(guān)技術(shù)比較成熟 可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求 綜上所述 設(shè)計(jì)是可行的 四 本課題需要重點(diǎn)研究的關(guān)鍵的問題及解決的思路 4 1 本課題需要研究的重點(diǎn)問題 需要滿足減少對土地的破壞及殘茬對播種和種子發(fā)芽的影響等要求 播種機(jī)主要 組成 機(jī)架 破茬裝置 施肥裝置 開溝裝置 播種裝置 仿形裝置 覆土裝置 4 2 本課題需要研究的難點(diǎn)問題解決的思路 難點(diǎn)問題 破茬裝置它是該播種機(jī)的核心部件 它是本次設(shè)計(jì)中的重點(diǎn) 具體的 解決的思路如下 查找相關(guān)資料進(jìn)行方案的確定 進(jìn)行機(jī)構(gòu)的構(gòu)想和可行性分析 最 后做出總體設(shè)計(jì) 五 完成本課題需要的工作條件及解決的辦法 1 校圖書館 萬方數(shù)據(jù)庫和中國知網(wǎng)閱相關(guān)資料 了解玉米播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 2 從了解的信息中確定設(shè)計(jì)方案 3 查閱相關(guān)資料 了解玉米播種機(jī) 以確定方案中所需的播種機(jī)構(gòu) 4 遇到關(guān)鍵性的問題向老師請教 5 畫出裝配圖 利用 AutoCAD 軟件繪制二維裝配圖和零件圖以及三維圖 6 參考資料中的計(jì)算方法及公式等進(jìn)行計(jì)算校核 六 工作方案及進(jìn)度計(jì)劃 工作方案 1 對整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析確定 2 對破茬裝置的設(shè)計(jì) 研究 重點(diǎn) 3 對施肥裝置 開溝裝置 播種裝置 仿形裝置 覆土裝置等設(shè)計(jì) 4 選擇相關(guān)零部件并進(jìn)行計(jì)算和校驗(yàn) 5 修改完善總裝圖和零件圖裝配 進(jìn)度計(jì)劃 第 1 周 第 2 周 通過查找文獻(xiàn)資料 了解玉米播種機(jī)的國內(nèi)外現(xiàn)狀 第 3 周 第 5 周 設(shè)計(jì)玉米播種機(jī)的總體方案 第 6 周 第 9 周 對玉米播種機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì) 第 10 周 第 12 周 撰寫設(shè)計(jì)說明書 對部分問題修改 調(diào)整 第13周 第14周 整理有關(guān)設(shè)計(jì)資料 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié) 準(zhǔn)備答辯 七 參考文獻(xiàn) 1 趙娟偉 2BMF 4 型玉米免耕播種機(jī)的研究 D 河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007 2 張晉國 帶狀粉碎免耕播種機(jī)的試驗(yàn)研究 D 中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2001 3 蔣金琳 玉米免耕播種機(jī)切茬挖茬裝置研究 D 中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004 4 胡曉麗 劉慶福 免耕玉米播種機(jī)播種試驗(yàn) J 農(nóng)業(yè)與技術(shù) 2010 01 89 91 5 張喜瑞 何進(jìn) 李洪文 王慶杰 吳沙沙 水平撥草輪式玉米免耕播種機(jī)設(shè)計(jì)和試驗(yàn) J 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) 2010 12 39 43 6 王萍 玉米免耕播種機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀與前景 J 農(nóng)業(yè)科技與裝備 2012 03 73 74 7 高娜娜 張東興 楊麗 劉佳 史嵩 崔濤 玉米免耕播種機(jī)滾筒式防堵機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與 試驗(yàn) J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) 2012 12 31 37 8 蔣金琳 龔麗農(nóng) 王東偉 王公仆 免耕播種機(jī)雙刀盤有支撐切茬破茬裝置的研制與 試驗(yàn) J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) 2012 21 17 22 9 張軍昌 閆小麗 薛少平 朱瑞祥 蘇光遠(yuǎn) 秸稈粉碎覆蓋玉米免耕施肥播種機(jī)設(shè)計(jì) J 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) 2012 12 51 55 10 徐正林 郝增德 玉米免耕播種機(jī)適用性評價(jià)方法的研究 J 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 自然科學(xué)版 2012 05 463 466 11 安鳳秀 孟憲章 王雪蓮 劉慶福 玉米免耕播種機(jī)免耕播種試驗(yàn)研究 J 吉林農(nóng)業(yè) 大學(xué)學(xué)報(bào) 2008 06 876 878 12 姚宗路 高煥文 王曉燕 李洪文 李問盈 2BMX 5 型小麥 玉米免耕播種機(jī)設(shè)計(jì) J 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) 2008 12 64 68 13 王慶杰 何進(jìn) 姚宗路 李洪文 李問盈 張學(xué)敏 驅(qū)動(dòng)圓盤玉米壟作免耕播種機(jī)設(shè)計(jì) 與試驗(yàn) J 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) 2008 06 68 72 14 龔麗農(nóng) 高煥文 蔣金琳 免耕播種機(jī)玉米根茬處理裝置作業(yè)功耗試驗(yàn)研究 J 農(nóng) 業(yè)工程學(xué)報(bào) 2008 07 124 127 15 孫茸茸 李問盈 李洪文 壟作玉米免耕播種機(jī)破茬裝置設(shè)計(jì)與試驗(yàn) J 農(nóng)業(yè)機(jī)械 學(xué)報(bào) 2008 08 48 53 16 白曉虎 免耕播種機(jī)關(guān)鍵部件及其參數(shù)化設(shè)計(jì)方法研究 D 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012 17 陳浩 黃虎 楊亞莉 李洪文 固定道對行小麥 玉米通用免耕播種機(jī)設(shè)計(jì) J 農(nóng)業(yè) 機(jī)械學(xué)報(bào) 2009 03 72 76 18 金玫 玉米免耕播種機(jī)免耕播種試驗(yàn)研究 J 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技 2009 11 163 167 19 林靜 劉安東 李寶筏 李博 趙德芳 呂長義 2BG 2 型玉米壟作免耕播種機(jī) J 農(nóng) 業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) 2011 06 43 46 62 20 王慶杰 李洪文 何進(jìn) 李問盈 RabiG Rasaily 凹形圓盤式玉米壟作免耕播種機(jī)的 設(shè)計(jì)與試驗(yàn) J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) 2011 07 117 122 21 孫偉松 刁培松 李盼 舵輪式破茬免耕玉米播種機(jī)研究 J 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程 2011 09 10 12 22 張新濤 淺談?dòng)衩酌飧シN機(jī)存在的問題及使用方法 J 吉林農(nóng)業(yè) 2011 12 168 23 趙金 玉米免耕深松全層施肥精量播種機(jī)的研究 D 河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012 24 徐迪娟 李問盈 王慶杰 2BML 2 Z 型玉米壟作免耕播種機(jī)的研制 J 中國農(nóng)業(yè)大 學(xué)學(xué)報(bào) 2006 03 75 78 25 楊自棟 杜瑞成 馬明建 蔡善儒 劉寧寧 2BMFY 4 型玉米免耕播種機(jī)研制與試驗(yàn) J 農(nóng)機(jī)化研究 2014 01 155 160 26 張凱 沈宏 秸稈粉碎覆蓋玉米免耕施肥播種機(jī)零部件設(shè)計(jì) J 農(nóng)機(jī)化研究 2014 06 123 126 27 張守德 杜健民 郝飛 周國棟 佘文龍 2BQM 6 型免耕播種機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及開溝器的 力學(xué)分析 J 農(nóng)機(jī)化研究 2016 01 146 149 28 高富強(qiáng) 陶仁 齊鵬 2BQMJ 2 型玉米免耕播種機(jī)播種性能試驗(yàn) J 農(nóng)業(yè)科技與裝備 2015 07 5 8 29 李加恩 單凱 包偉 李世瑾 玉米深松免耕施肥播種機(jī)的使用與調(diào)整 J 農(nóng)業(yè)機(jī)械 2015 17 121 123 30 趙永波 免耕施肥播種機(jī)使用與保養(yǎng)技巧 J 農(nóng)民致富之友 2015 19 78 31 趙娟偉 張晉國 李江國 張小麗 2BMF 4 型秸稈全粉碎玉米免耕播種機(jī)的研制 J 農(nóng)機(jī)化研究 2007 03 51 53 32 趙磊磊 張淑敏 玉米免耕播種機(jī)的虛擬設(shè)計(jì) J 機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新 2007 04 90 91 106 33 蔣金琳 高煥文 龔麗農(nóng) 免耕播種機(jī)玉米根茬處理裝置破茬性能試驗(yàn) J 農(nóng)業(yè)機(jī) 械學(xué)報(bào) 2007 09 63 66 34 蔣金琳 高煥文 免耕播種機(jī)播種帶玉米根茬處理裝置研究 J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) 2004 02 129 131 35 劉華偉 舵輪式破茬免耕玉米播種機(jī)研究 D 山東理工大學(xué) 2011 36 郭云嶺 齊新 新型玉米免耕播種機(jī)的試驗(yàn)研究 J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) 1999 01 79 82 37 劉其潼 張晉國 楊娜 趙曉坤 王浩 趙金 趙曉順 玉米免耕深松全層施肥精量播 種機(jī)播前碎土鎮(zhèn)壓輪的研制 J 農(nóng)機(jī)化研究 2015 07 127 130 38 徐云峰 小型免耕播種機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究 D 中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005 學(xué)生簽名 年 月 日 指導(dǎo)教師審閱意見 指導(dǎo)教師簽名 年 月 日 玉米播種機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 曹雙雙 學(xué) 號(hào) 8031212203 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化 班 級 16 2 指導(dǎo)老師 弋曉康 日 期 2016 05 塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院制 16 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 前 言 農(nóng)作技術(shù)與農(nóng)機(jī)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中必不可少 又相互作用 前者是后者產(chǎn)生的前提并依靠后者來 完成 后者為前者的實(shí)現(xiàn)而存在并能促進(jìn)前者的發(fā)展 耕作播種一體耕作技術(shù)是農(nóng)機(jī)和農(nóng)業(yè)結(jié)合 的改革 現(xiàn)在全世界使用開展示與推廣 現(xiàn)實(shí)表明 耕作具有增加土壤肥力 保墑 增加農(nóng)民收 入和降低作業(yè)成本等是獲得良好的成果 現(xiàn)在 大力推廣和使用耕作技術(shù)的核心是各種先進(jìn)的播 種機(jī) 因?yàn)楦鲹碛兄豢商娲淖饔?提出了更高的要求用以針對北方旱地的農(nóng)業(yè)播種 為 此 研發(fā)播種效果好 節(jié)水成果明顯 滅草徹底等共同作業(yè)的農(nóng)機(jī)擁有很重要的意義 首先 比較成熟的播種機(jī)技術(shù)的發(fā)展 使得秸稈不纏繞開溝器等工作部件 雜草等對機(jī)具不 擁堵 為耕作提供了較為可靠的實(shí)現(xiàn)保障 其次 覆蓋于地面的小麥殘茬和玉米秸稈等 可以使地表土壤的有機(jī)質(zhì)增多 地力加強(qiáng) 同 時(shí)可以省時(shí)省工 有較為明顯增產(chǎn)效果 本文設(shè)計(jì)的玉米播種機(jī)集耕作 施肥 播種等一體化作業(yè) 其中行距可以調(diào) 株距等亦可調(diào) 對于施肥量的也是可調(diào)的 不僅能實(shí)現(xiàn)免耕播種一些性能 還能實(shí)現(xiàn)精量播種 本課題設(shè)計(jì)的主 要內(nèi)容是玉米播種機(jī)的設(shè)計(jì) 主要通過對原始數(shù)據(jù)的分析 方案的論證比較與選擇 完成了免耕 播種機(jī)的總體設(shè)計(jì) 傾斜圓盤式排種器的設(shè)計(jì) 破茬裝置的設(shè)計(jì) 施肥裝置的設(shè)計(jì)及整體機(jī)架的 設(shè)計(jì)等內(nèi)容 在此基礎(chǔ)上對玉米播種機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸 驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)尺寸等進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算和 說明 并且對軸承以及軸承盒的型號(hào)作了選擇 使本方案有了初步的設(shè)計(jì)應(yīng)用價(jià)值 關(guān)鍵詞 播種機(jī) 排種器 精量播種 玉米 耕作 目 錄 1 緒論 1 1 1 課題研究的目的與意義 1 1 2 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 1 1 3 對課題的任務(wù)要求及目標(biāo)的分析 2 1 4 本課題需要重點(diǎn)研究的關(guān)鍵的問題及解決的思路 2 1 5 完成本課題需要的工作條件及解決的辦法 2 1 6 工作條件及解決方法 3 2 玉米播種機(jī)總體設(shè)計(jì) 3 2 1 播種機(jī)整機(jī)設(shè)計(jì)原則 3 2 2 免耕播種機(jī)總體結(jié)構(gòu) 3 2 3 播種機(jī)工作特點(diǎn) 4 3 玉米播種機(jī)排種器的設(shè)計(jì) 4 3 1 傾斜圓盤式排種器 4 3 2 排種盤外形的確定 5 3 3 排種盤直徑的確定 6 3 4 排種盤傾角的確定 6 3 5 型孔結(jié)構(gòu)及尺寸確定 6 3 6 排種盤外側(cè)邊緣厚度的確定 8 3 7 孔間距的確定 8 4 玉米播種機(jī)破茬裝置的設(shè)計(jì) 9 4 1 玉米播種機(jī)破茬裝置的設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)原理 9 4 2 傳動(dòng)裝置與工作裝置 9 5 玉米播種機(jī)開溝器的設(shè)計(jì) 9 5 1 設(shè)計(jì)原理 9 5 2 設(shè)計(jì)參數(shù) 10 6 排肥器的設(shè)計(jì) 10 6 1 排肥器的結(jié)構(gòu)及工作原理 10 6 2 排肥器主要技術(shù)參數(shù)的確定 11 7 軸的校核 11 7 1 按扭矩初算軸徑 11 7 2 軸的校核 12 總 結(jié) 13 致 謝 14 參考文獻(xiàn) 15 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 1 緒論 1 1 課題研究的目的與意義 傳統(tǒng)耕作雖然帶來了經(jīng)濟(jì)效益 但對地面的保護(hù)減少了 從而使得土壤發(fā)生嚴(yán)重的水蝕與風(fēng) 蝕 耕作使得土壤破碎 良好的種床被制造了出來 與此同時(shí)土層中的微生物與蚯蚓被大范圍的 消滅了 從而讓土壤的活性下降相當(dāng)嚴(yán)重 耕作幅度越大 土壤的恢復(fù)功能 保護(hù)功能就喪失越 多 土壤的原有特性越難保持 要恢復(fù)就越困難 這些年來 我國機(jī)械耕作已是非常普遍 作物 產(chǎn)量上升幅度較大 但污染和環(huán)境的破壞也日益嚴(yán)重 因此 在有根茬的未耕地上進(jìn)行播種 減 少對土地的破壞 并能有效地控制風(fēng)蝕和防治沙塵暴 對春季干旱 增加作物產(chǎn)量等有顯著作用 1 從而對播種機(jī)的設(shè)計(jì)就有了相應(yīng)的要求 本課題設(shè)計(jì)了玉米播種機(jī)的破茬裝置和開溝器等零部件的設(shè)計(jì) 機(jī)器應(yīng)該能夠減少破壞土地 可以有效地控制風(fēng)蝕防治沙塵暴 對春季干旱 增加作物產(chǎn)量 同時(shí)減少現(xiàn)場操作的各個(gè)環(huán)節(jié) 以提 高玉米產(chǎn)量 降低了生產(chǎn)成本 玉米播種機(jī)是大中型機(jī)械支持農(nóng)業(yè)機(jī)械 經(jīng)濟(jì)效率高的經(jīng)濟(jì)效益 適合在我國各個(gè)地區(qū)的種植情況 獲得良好的農(nóng)業(yè)生態(tài)效益 經(jīng)濟(jì)效益等 2 1 2 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 耕作種植 也被稱為一種保護(hù)性耕作 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一是特殊的農(nóng)業(yè)機(jī)器需要 可靠的質(zhì)量 性能好 主要總結(jié)了四個(gè)關(guān)鍵機(jī)器 第一 不要太多影響種植操作 保持良好的地 面覆蓋稻草處理減少蒸發(fā) 減少風(fēng)蝕 第二 機(jī)器工作 化肥和種子傳播到秸稈覆蓋 種子和肥 料肥料之間的底部或側(cè)面下方的種子 保持 5 厘米的距離 第三 病蟲害和雜草 及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并 及時(shí)處理 第四 耕作種植 繼續(xù)在地上壓實(shí)機(jī)操作和人力 從而贏得定期使用深松機(jī)進(jìn)行深加工 根據(jù)這種情況 每隔 2 到 3 年 中國的一個(gè)主要干旱國家 干旱 半干旱和半濕潤偏面積 52 5 的總土地面積的陸地面積 全國最分區(qū) 旱作農(nóng)業(yè)面積 干旱農(nóng)業(yè)發(fā)展存在的主要問題 水土流失和風(fēng)蝕荒漠化嚴(yán)重 土壤 貧瘠 更少的降雨和氣溫較低 產(chǎn)量低 中國北方干旱地區(qū)近年來 沙塵暴發(fā)生的頻率越來越高 風(fēng)力侵蝕和沙漠化很嚴(yán)重 為了降低成本收入 保護(hù)生態(tài)環(huán)境 和收益 并實(shí)現(xiàn)我國干旱區(qū)的可 持續(xù)發(fā)展 我們的國家應(yīng)該做實(shí)驗(yàn)研究的實(shí)驗(yàn)研究是由農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè) 保護(hù)性耕作有許多省 自治區(qū) 在 中國的推廣和示范 更明顯的成果 促進(jìn)我國糧食生產(chǎn)穩(wěn)定增長 提高農(nóng)業(yè)效率和生產(chǎn)能力 促進(jìn) 農(nóng)業(yè)發(fā)展發(fā)揮了積極作用 自 1988 年以來 美國稻草殘留物覆蓋為主 培養(yǎng)分為三種模式 傳統(tǒng)耕作 播種后地面覆蓋 率不到 15 主要包括深松耕作和表面耕作 免耕播種地面覆蓋率約為 20 后多次主要表面耕 作 保護(hù)性耕作播種地面覆蓋率超過 30 免耕或后表層土壤種植前操作 依靠除草劑除草 如 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 通常免耕播種機(jī)和免耕施肥播種機(jī) 1750 年 1760 年 1770 年 1780 年 免耕精量播種 免耕 施肥播種機(jī) 1820 型鋤鏟式風(fēng)鉆 1890 1895 型免耕播種機(jī) 澳大利亞的干旱地區(qū)約占 81 的澳洲大陸 是一個(gè)典型的農(nóng)業(yè)國家 澳大利亞在全國各地建 立了大量的水土保持耕作試驗(yàn)站 取得了良好的效果 覆蓋大量的測試表明 有殘留的農(nóng)田土壤 沖洗的程度降至 1 10 的裸露農(nóng)田 地面覆蓋是一種有效的水土保持措施之一 有效降低土層變薄 的威脅 加拿大位于北美洲 直到 1950 年代 也是溝犁翻耕 過度耕作土壤表面殘留太少 不能有效 抵抗風(fēng)蝕和水蝕 導(dǎo)致水土流失 其保護(hù)性耕作研究 大致可以分為三個(gè)階段 第一階段 從 1955 年到 1985 年 主要專注于除草劑和免耕播種機(jī)的研究 第二階段 從 1985 年到 1995 年 實(shí)驗(yàn)研究成功 除草劑價(jià)格大幅下降 除草更有效 更可靠的保護(hù)性耕作機(jī)的性能選擇 保護(hù)性 耕作得到大面積的推廣應(yīng)用 第三階段 1995 年到目前為止 由于食品價(jià)格下降 專注于減少這一 階段的生產(chǎn)成本 主要有使用多種方法除草 減少除草劑的用量 改善機(jī)器 減少運(yùn)行阻力 降 低機(jī)械操作的成本 前蘇聯(lián)農(nóng)業(yè)面積占耕地面積的 46 5 是主要的農(nóng)業(yè)地區(qū) 在 1950 年代 前蘇聯(lián)奧馬爾犁挖 掘測試 沒有墻的方法 效果并不理想 太多的雜草 之后 結(jié)合其培養(yǎng)方法與加拿大抗旱留茬 栽培方法 形成一套節(jié)水耕作保墑 有顯著的影響 除了上述國家 用于農(nóng)業(yè)耕作保護(hù)性耕作和墨西哥 以色列 印度 埃及 巴基斯坦等 1 3 對課題的任務(wù)要求及目標(biāo)的分析 這個(gè)設(shè)備主要用于樹葉的碎秸土地上玉米和玉米播種機(jī)設(shè)計(jì)通過選擇適當(dāng)?shù)姆椒ǖ乃榻掌茐?設(shè)備 施肥裝置 開溝裝置 播種裝置 復(fù)制設(shè)備 包括設(shè)備 整體框架和相關(guān)的設(shè)計(jì) 目標(biāo) 機(jī)器應(yīng)該能夠減少破壞土地 提高產(chǎn)量和土壤肥力 侵蝕控制 預(yù)防和控制 有效的 對春季干旱 沙塵暴 同時(shí)減少現(xiàn)場操作環(huán)節(jié) 提高玉米的產(chǎn)量 降低生產(chǎn)成本 玉米免耕播種 機(jī)是大中型機(jī)械支持農(nóng)業(yè)機(jī)械 具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和農(nóng)業(yè)效益 它的低成本很低 可行性分析 主要用于玉米播種機(jī)雖然離開留茬玉米的土地 土地的傷害很小 可以控制風(fēng) 蝕 沙塵暴的防治 提高產(chǎn)量和土壤肥力 同時(shí)減少其他領(lǐng)域項(xiàng)目 降低了生產(chǎn)成本 重點(diǎn)在于 打破碎秸 只要摧毀的殘留物 好的設(shè)計(jì)作品 挖掘作物設(shè)備 不要延遲將土壤 種子發(fā)芽 國 內(nèi)相關(guān)技術(shù)成熟 能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求 最重要的是 設(shè)計(jì)是可行的 3 1 4 本課題需要重點(diǎn)研究的關(guān)鍵的問題及解決的思路 需要滿足減少對土地的破壞及殘茬對播種和種子發(fā)芽影響等要求 播種機(jī)主要組成 機(jī)架 破茬裝置 施肥裝置 開溝裝置 播種裝置 仿形裝置 覆土裝置 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 難點(diǎn)問題 破茬裝置它是播種機(jī)的核心部件 它是本次設(shè)計(jì)中的重點(diǎn) 具體的解決的思路如 下 查找相關(guān)資料進(jìn)行方案的確定 進(jìn)行機(jī)構(gòu)的構(gòu)想和可行性分析 最后做出總體設(shè)計(jì) 4 1 5 完成本課題需要的工作條件及解決的辦法 1 校圖書館 萬方數(shù)據(jù)庫和中國知網(wǎng)閱相關(guān)資料 了解玉米播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 2 從了解的信息中確定設(shè)計(jì)方案 3 選擇合適動(dòng)力傳遞方式 設(shè)計(jì)工作裝置和傳動(dòng)裝置 4 運(yùn)用 Auto CAD 軟件 繪制二維零件圖和裝配圖 5 利用有限元分析和 Solidworks 進(jìn)行虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì) 完成整機(jī)各零部件的三維建模 6 參考資料中的計(jì)算方法及公式等進(jìn)行計(jì)算校核 1 6 工作條件及解決方法 塔里木大學(xué)位于南疆中心位置 校內(nèi)有實(shí)習(xí)工廠 土槽實(shí)驗(yàn)室 農(nóng)業(yè)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等 設(shè) 計(jì)條件較好 為項(xiàng)目開展提供了場地和基本條件 有良好的硬件環(huán)境 學(xué)校和教師力量強(qiáng)大 機(jī) 械電氣化工程學(xué)院擁有先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)網(wǎng)站 等等 可以完全滿足玉米播種機(jī)的工作條件 的數(shù)量 2 玉米播種機(jī)總體設(shè)計(jì) 2 1 播種機(jī)整機(jī)設(shè)計(jì)原則 1 在整體的基礎(chǔ)上 吸收國內(nèi)外先進(jìn)的免耕播種機(jī) 考慮我國農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)機(jī)械的實(shí)際情況設(shè) 計(jì)一個(gè)結(jié)構(gòu)合理 符合實(shí)際情況的播種機(jī)械 2 根據(jù)水土保持耕作農(nóng)業(yè)技術(shù)的要求 使用多個(gè)作業(yè) 盡可能少 機(jī)器和工具為少 完整的 稻草 清理開溝 施肥 播種 覆土 軋制等過程 滿足播種的特殊要求 3 針對東北地區(qū)干旱的特點(diǎn) 采取措施最大限度的保護(hù)土壤水分 4 采取措施保證播種機(jī)的田間通過性和工作穩(wěn)定性 5 播種機(jī)作業(yè)后各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)達(dá)到國家頒布的播種機(jī)標(biāo)準(zhǔn) 6 在保證手術(shù)效果和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度允許的前提下盡量減少機(jī)器 節(jié)省材料 同時(shí) 注意零件的互 換性的重量 如要求組裝 5 2 2 免耕播種機(jī)總體結(jié)構(gòu) 根據(jù)我國玉米播種的要求 以及已有的耕作模式 經(jīng)過主要工作部件的設(shè)計(jì) 最終確定出播 種機(jī)的總體結(jié)構(gòu) 機(jī)通過培養(yǎng)機(jī)制 覆蓋 鎮(zhèn)壓機(jī)構(gòu)框架 結(jié)機(jī)制 四連桿機(jī)構(gòu) 碎秸斷裂機(jī)制 施肥 施肥計(jì)量大會(huì)等等 其總裝圖如圖 2 1 所示 6 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 圖 2 1 玉米播種機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖 2 3 播種機(jī)工作特點(diǎn) 通過大中型拖拉機(jī)鉆 鉆通過結(jié)機(jī)制連接到拖拉機(jī)結(jié)系統(tǒng) 工作 減少殘留部分機(jī)構(gòu)同時(shí)將 覆蓋稻草轉(zhuǎn)入地下 清理播種帶 肥料刀和刀播種在清理完整的肥料 播種操作 將土壤盤將同 時(shí) 鎮(zhèn)壓輪的壓力完成工作 保證種子和土壤密切接觸 有利于種子吸收土壤水分 與彈簧設(shè)備 可以抑制輪將播下的種子 壓實(shí) 如碎秸 明溝 覆蓋部分 一方面 減少機(jī)器的工作的總阻力 同時(shí)很好的解決鉆場擁堵 提高機(jī)器通過性領(lǐng)域 7 3 玉米播種機(jī)排種器的設(shè)計(jì) 3 1 傾斜圓盤式排種器 精密播種機(jī)的核心部件 計(jì)量裝置 結(jié)構(gòu)的工作性能和工作原理的直接決定 這個(gè)話題丸粒 化種子材料特性相結(jié)合 在種子丸粒化的基礎(chǔ)上 同時(shí)結(jié)合翻轉(zhuǎn)式閥瓣在勺計(jì)量裝置和水平圓盤 計(jì)量裝置的特點(diǎn) 設(shè)計(jì)了如圖 3 1 精確計(jì)量裝置 計(jì)量裝置主要由清潔刷扔 傘齒輪 移動(dòng)板 板盒 等工作 種子種子盤的旋轉(zhuǎn)裝置來移動(dòng)底板的從動(dòng)軸旋轉(zhuǎn) 沿導(dǎo)槽類型進(jìn)洞里 伺服磁盤 類型進(jìn)洞里的種子排種盤上升區(qū) 在離心力和重力的作用下自動(dòng)邊坡沿板塊移動(dòng)移動(dòng) 在清潔刷 的作用下靈活的清潔刷清理沒有滾下額外的種子 型孔外冗余種子在重力的作用下 自然沿板塊 移動(dòng) 同時(shí)沒有填充種子類型的二級種子填充孔 確保每個(gè)類型的洞只有一個(gè)種子 完成種植的 整個(gè)過程 斜圓臺(tái)式計(jì)量裝置結(jié)合了翻轉(zhuǎn)式閥瓣在計(jì)量裝置和水平圓盤計(jì)量裝置的特點(diǎn) 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 1 排種殼 2 排種盤 3 排種蓋 4 錐齒輪 圖 3 1 傾斜圓盤式排鐘器整體結(jié)構(gòu) 這個(gè)裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 充分利用剩余重力條件對種子的清潔作用 充種過程提高了可靠性和 連續(xù)性 8 3 2 排種盤外形的確定 考慮一個(gè)種子箱不能移動(dòng) 慢慢地 填充不足 導(dǎo)致出現(xiàn)率較高的孔的問題 本研究將排板 設(shè)計(jì)與轉(zhuǎn)盤類型 其結(jié)構(gòu)如圖 3 2 所示 圖 3 2 a 圖 3 2 b 圖 3 2 排種盤外形 此計(jì)量板有一定的角度 會(huì)使種子的流動(dòng)性加強(qiáng) 排種盤錐角應(yīng)該大于丸?；N子自然休止 角 即 其中 為排種盤錐角 丸?；N子的休止角 根據(jù)試驗(yàn)實(shí)測值為 本研究中取 23 1 2 考慮隨動(dòng)盤運(yùn)動(dòng)的丸?；N子 種箱容量受到錐角的影響等各種因素 固將 設(shè)為排3 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 種盤錐角的角度 3 3 排種盤直徑的確定 種子間距和播種精度計(jì)量盤直徑是影響更加明顯 一種板直徑 d 由于排種盤要安裝導(dǎo)種管和傳動(dòng)軸 此排種盤由兩個(gè)軸連接的錐齒輪驅(qū)動(dòng) 加上導(dǎo)種管直徑 連接軸直徑 錐齒輪直徑 所以有 321d 綜上所述 以 280mm 作為排種盤的直徑比較合適 3 4 排種盤傾角的確定 此排種盤與水平面成一夾角 以便于充種和清種 如果種子進(jìn)入型孔不完全 則有可能是角 度過大的原因 減少種子的填充率 滲漏問題 也有可能是這個(gè)原因的結(jié)果 如果種子在種子領(lǐng) 域的積累 有可能是由于角太小 擠壓種子清潔區(qū)域 種子傷害增加 就能夠進(jìn)入洞里 種子的受 力分析 則有 211cosin mrFgN 3 1 式中 N 種箱對種子的支持力 種子在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的離心力 1F 經(jīng)過分析 設(shè)摩擦系數(shù) 此時(shí)對傾斜圓盤式排種器和水平圓盤式排種器驗(yàn)證結(jié)果分68 0 析發(fā)現(xiàn)排種盤轉(zhuǎn)速為 8 22 r min 較合適 極限考慮情將 r 22 r min 代入上式得 故 39 則排種盤與水平面的夾角 綜上要求取 較為合適 39 51 30 3 5 型孔結(jié)構(gòu)及尺寸確定 精密播種的充分條件是選擇合適的型孔參數(shù) 因?yàn)槎葱陀衩拙_計(jì)量的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)之一 和類 型的孔大小的一個(gè)重要參數(shù) 因此為了使不出現(xiàn)多粒種子 同時(shí)保證單粒種子在型孔內(nèi) 那么型 孔的直徑 要滿足 kD zkzD5 1 上式種子丸粒化的直徑為 本研究的種子丸?；叽绶?D 13 9 0 056644 考慮農(nóng)機(jī)加 工精度多為 IT7 級 而 IT7 級的最大偏差值 0 018mm 按照可靠性設(shè)計(jì)的原則有 則 所以型孔直徑服從 分布 m018 6 m03 k203 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) 對于精量播種機(jī)的可靠度應(yīng)高于 90 才可使用 影響可靠度的因素主要有精 量播種機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠度 地輪滑移的可靠度 充種可靠度 型孔尺寸的可靠度及播種機(jī)各 個(gè)零件的可靠度 如清種器 投種器等 依據(jù)可靠度分配原則 則有 式中 型孔尺寸能夠充種的可靠度 1R 地輪滑移的可靠度 一般為 98 2 播種機(jī)各個(gè)零件的可靠度 一般取 95 3 傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠度 一般為 98 4R 則有 R 99 7 又 97 0 1 Rzz 查表可得 所以75 2RZ 3 2 2zkRDZ 則 為了充種方便 本文取 經(jīng)過計(jì)算當(dāng)型孔的直徑54 1 kDm15 時(shí) 充種的可靠度達(dá)到了 99 9998 m 為了便于清種和充種 因開有導(dǎo)種槽在每個(gè)型孔的兩側(cè) 工作 在重力的作用下 各種箱式種子進(jìn)洞里 測量板的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)種子類型孔種子在種 子盤上升的作用下 在重力作用下 冗余種子自然下跌或從洞類型的導(dǎo)槽 并沒有再次填充類型 填孔 從而實(shí)現(xiàn)灌裝的過程 為了幫助種子和種子填充 輸入孔槽的兩邊的通道 以提高灌裝的 連續(xù)性和準(zhǔn)確性 并減少傷害的玉米種子和種子的影響 假如種子受導(dǎo)種槽的力為 種子受清 種刷的力為 F 摩擦系數(shù) f 為種子間的 設(shè)為 為種子與種子間的壓力 摩擦系數(shù) 為導(dǎo)種槽與種 子之間的系數(shù) 則 3 3 0 2oMYX 3 4 rNffFNfNfFmgfh12 2112 sin sin cs cos sin cocinico 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 此類型為了使種子填充時(shí)間降低最大 是種子填充的重心位置應(yīng)該減少 但也讓種子可以順利進(jìn) 入導(dǎo)槽 是減少垂直距離 同時(shí)為了防止種子在清洗的過程中被打破了 還應(yīng)該確保種子的過程 可以順利進(jìn)行 考慮到極限情況種子被清除 則有 3 5 02 N 這里由于此排種器使用的結(jié)構(gòu)是傾斜圓盤式 其中傾斜角為 3 6 3 將 3 5 3 6 代入 3 4 則有 rNfFfmgh111 sin cos 2coin3 又有 經(jīng)試驗(yàn)測定 摩擦系數(shù) 將 帶入上式進(jìn)行計(jì)算 rh sin2 65 01f65 01 f 解方程組 得 考慮實(shí)際情況取 6 4 42 3 6 排種盤外側(cè)邊緣厚度的確定 排種盤邊緣上這種碟型孔 所有直接讓模型孔可以完全容納單個(gè)種子和假定類型孔容納的體 積適合滿足的種子 那么存在了以下情況 3 7 tanOABDC 動(dòng)盤的傾角 AD 15 2 7 5mm AD 15 2 7 5 為了讓清種器不傷害型孔內(nèi)的種子 23 取極限情況下 設(shè) CD 14mm 簡化計(jì)算上述式子得 AB 10 81 根據(jù)實(shí)際情況考慮 這里取 AB 12mm 因此以厚度為 12mm 作為排種盤外側(cè)邊緣厚度 3 7 孔間距的確定 雖然導(dǎo)種槽在每個(gè)型孔都存在 但是為使充種率在高速播種過程也滿足相應(yīng)的要求 即假設(shè) 充入型孔的概率為 作為孔間存儲(chǔ)一粒種子時(shí)的概率 那么概率為 1 則作為不能充入概率存在 假如在型孔間備充的種子有 n 粒 那么被充種的型孔概率為 3 8 1 p 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 則 1log pn 總之 按照要求的計(jì)算精確的播種機(jī) 當(dāng)概率 型孔填充概率 廣義類型填洞率 3 9 為 作為孔間存在一粒種子時(shí)的概率 則有孔間距 L 30mm 計(jì)算排種盤的極限轉(zhuǎn)速 901 p 得 n 26 轉(zhuǎn)每分鐘 4 玉米播種機(jī)破茬裝置的設(shè)計(jì) 4 1 玉米播種機(jī)破茬裝置的設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)原理 根據(jù)現(xiàn)有的滅茬旋耕機(jī)原理的留茬機(jī) 旋耕刀軸的整個(gè)工作過程中壓力的主要部分 主引擎 驅(qū)動(dòng)力矩下的彎曲力 土壤的反應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)變形復(fù)雜的組合 并產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊和振動(dòng) 如圖 4 1 所示在這個(gè)的基礎(chǔ)上使用不破壞規(guī)則來設(shè)計(jì)和制造是傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法 根據(jù)靜強(qiáng)度估計(jì)對旋轉(zhuǎn) 刀軸載荷的影響 最后增加安全系數(shù)的方法 以滿足相關(guān)強(qiáng)度的要求 9 從而來達(dá)到設(shè)計(jì)要求的 目的 圖 4 1 a 圖 4 1 b 圖 4 1 旋耕刀片示意圖 4 2 傳動(dòng)裝置與工作裝置 輸出 拖拉機(jī)功率的功率輸出軸通過萬向軸傳動(dòng)輸入軸 傳輸速度 傳輸鏈條 最后回轉(zhuǎn)軸 轉(zhuǎn)軸的葉片 從而打破地上碎秸 10 其工作裝置 主要包括旋耕刀軸和葉片 其工作原理和旋耕機(jī)基本相同 因?yàn)?120 160 毫米 是 一個(gè)要求旋耕機(jī)耕深 他主要是地面 為目的的 50 100 mm 作為旋耕滅茬機(jī)的耕作深度 堅(jiān)持不 太深 塊根農(nóng)作物切碎率不應(yīng)太低 扶輪應(yīng)該高于旋耕機(jī)刀軸轉(zhuǎn)速 11 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 旋耕滅茬機(jī)的刀軸轉(zhuǎn)速應(yīng)確定為 354r min 5 玉米播種機(jī)開溝器的設(shè)計(jì) 5 1 設(shè)計(jì)原理 留下殘留的地面 地面強(qiáng) 和稻草覆蓋量較大 平均每次耕作是非常困難的項(xiàng)目 接地阻力 較大 所以新刀將需要有良好的土壤到破碎能力選擇免耕免耕播種機(jī)開溝器 它除了具有一般開 溝器的功能 還需要有以下特點(diǎn) 1 鋒利的邊緣到適當(dāng)?shù)牡孛?向前開拖拉機(jī)來降低功耗 刀也減少阻力 2 小擾動(dòng)土壤 特別是表面 注意低土壤水分損失 土壤下層土壤干濕混合也 應(yīng)該減少 3 創(chuàng)建種子發(fā)芽和根生長的有利條件 以提高種子發(fā)芽率 4 有良好的切草或塊的能 力 12 根據(jù)上面的要求免耕刀設(shè)計(jì)如圖 5 1 所示 由基地和連桿后的葉片 基地和葉片通過螺栓連 接 方便穿后可以更換刀片 13 圖 5 1 a 圖 5 1 b 圖 5 1 開溝器示意圖 5 2 設(shè)計(jì)參數(shù) 此開溝器的主要技術(shù)參數(shù)包括如上圖 5 1 b 所示 其入土角度 45 入土隙角為 8 側(cè)翼 與水平夾角 30 兩側(cè)的夾角為 30 開溝器為鑄造的底座 同時(shí)進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理 用以實(shí)現(xiàn)耐 磨性的提高 14 6 排肥器的設(shè)計(jì) 6 1 排肥器的結(jié)構(gòu)及工作原理 可以根據(jù)槽輪的軸向移動(dòng)外槽輪分發(fā)設(shè)備分為移動(dòng)和靜止的 設(shè)計(jì)生產(chǎn)和銷售設(shè)備 以確保 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 分配的均勻性 行肥料消費(fèi)穩(wěn)定分布的可靠性 化肥消費(fèi)調(diào)整幅度足夠大 分布通用性好 操作 應(yīng)簡便 能適應(yīng)不同密度 需求和不同種類的化肥 與此的同時(shí) 確保過程不受地形等因素的影 響和速度 條件允許的影響 分配設(shè)備應(yīng)該主要部件采用耐腐蝕材料制造 圖 6 1 a 圖 6 1 b 圖 6 1 槽輪結(jié)構(gòu)示意圖 我們一般 把槽輪排肥器分發(fā)的種槽 種箱罩 轉(zhuǎn)軸 擋圈等 結(jié)構(gòu)相對簡單 施肥均勻性 好 適用于流動(dòng)性很好的肥料 如復(fù)合肥和寬松的肥料 15 運(yùn)行時(shí) 充滿了肥料滑輪槽與槽輪的 旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn) 同時(shí)層肥料外槽輪的旋轉(zhuǎn)槽輪旋轉(zhuǎn) 所以這一層被稱為驅(qū)動(dòng)層 如圖 6 1 所示 槽輪工 作長度和速度決定了外槽輪排肥料肥料排量 16 6 2 排肥器主要技術(shù)參數(shù)的確定 排種器槽輪槽的長度 大小和位置及分布軸速度 是主要的影響因素分布的工作性能 脂肪 脂肪的行穩(wěn)定性的一個(gè)主要評價(jià)指標(biāo) 通過驗(yàn)證 得出結(jié)論 這里的外槽輪的尺寸參數(shù) 如圖 6 1 b 外槽輪有效長度是 280 毫米 脂肪軸速度控制范圍內(nèi)的 25 70 r min 分布相對穩(wěn)定 17 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 7 軸的校核 7 1 按扭矩初算軸徑 選用 45 調(diào)質(zhì) 硬度 217 255HBS 根據(jù)課本 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) P245 14 2 式 并查表 14 2 取 C 110 計(jì)算得出 7 1 mnpCd6 192503 13 dm7 式中 d 軸最小直徑 mm P 傳遞到軸上的功率 kW 軸的轉(zhuǎn)速 nin r C 軸的材料和承載情況確定的常數(shù) 圖 7 1 主傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)與尺寸示意圖 軸的各個(gè)部位的尺寸如上圖 7 1 所示 這里就不一一說明了 以下計(jì)算涉及到相關(guān)尺寸的 可以直接在上圖中引用計(jì)算 7 2 軸的校核 根據(jù)上面算出來的已知數(shù)據(jù)可知 軸的轉(zhuǎn)速 min 420r 軸的輸入功率 P 15kW 軸的扭矩 7 2 NnPT 04 312 451954 由于此軸是用來實(shí)現(xiàn)工作的 因此是比較重要的軸 選取軸的材料為 45 鋼 調(diào)質(zhì)處理 抗拉 強(qiáng)度 屈服強(qiáng)度 MPa60 Ma3 因此經(jīng)過計(jì)算和查閱相關(guān)資料可得 C 110 P 0 23kW n 290r min 將數(shù)據(jù)代入式 7 1 得 7 3 mnPCd27 903 13 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 得出軸滿足受力要求 能夠正常的工作 總 結(jié) 通過此次玉米播種機(jī)的設(shè)計(jì) 讓我對玉米播種機(jī)原理有了更深的了解 實(shí)驗(yàn)的過程中要注意 很多的問題 首先玉米播種機(jī)的總體設(shè)計(jì) 包括播種裝置 復(fù)制設(shè)備 碎秸破壞設(shè)備 施肥裝置 開溝裝置 涉及設(shè)備合理布局等 以及各種電力傳輸需要注意的內(nèi)容 然后 各部分設(shè)備的3D設(shè)計(jì) 裝配 等研究發(fā)現(xiàn) 旋耕滅茬設(shè)備概要文件和刀分析困難 和刀具避免困難的問題 如尚未完全 解決 后續(xù)應(yīng)該從分析的輪廓設(shè)計(jì) 使玉米免耕播種機(jī)的更好的性能 達(dá)能減少對土地的破壞 能有效控制風(fēng)蝕的防治沙塵暴 對春季干旱 增加作物產(chǎn)量 同時(shí)減少現(xiàn)場操作的各個(gè)環(huán)節(jié) 以 提高玉米產(chǎn)量 降低了生產(chǎn)成本 玉米播種機(jī)是大中型機(jī)械支持農(nóng)業(yè)機(jī)械 經(jīng)濟(jì)效率高 適合在 中國不同地區(qū)的種植情況 我深刻的認(rèn)識(shí)到 要想成為一名合格的工程設(shè)計(jì)人員只是掌握本專業(yè)的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的 應(yīng)該具有更加淵博的知識(shí) 如應(yīng)該對計(jì)算機(jī)應(yīng)用 農(nóng)產(chǎn)品的特性 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀等各個(gè)方 面能力進(jìn)行加強(qiáng) 在設(shè)計(jì)過程中遇到的問題有很多 但通過老師的耐心指導(dǎo)和查閱相關(guān)的手冊以及書籍 都想 到了很好的解決辦法 設(shè)計(jì)過程基本上順利完成了 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 致 謝 畢業(yè)在即 四年的大學(xué)生活已接近尾聲 經(jīng)過三個(gè)多月的努力 在弋曉康老師的悉心指導(dǎo)下 設(shè)計(jì)任務(wù)基本完成了 在三維設(shè)計(jì)期間 我要衷心的感謝我的指導(dǎo)老師弋曉康 從設(shè)計(jì)的選題 實(shí)施到撰寫 修改和定稿 弋老師均傾注了大量的心血 導(dǎo)師的耐心指導(dǎo)和鼓勵(lì)不僅使我掌握了 基本的研究方法 建立了深刻的學(xué)習(xí)目標(biāo) 同時(shí)讓我明白很多人技能和待人 其中 導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?做學(xué)術(shù)研究的態(tài)度和深厚的專業(yè)知識(shí) 良好的工作作風(fēng) 和高尚的道德 生活 讓生活崇高的風(fēng) 格 適度的人格魅力是我一生平易近人和學(xué)習(xí)模式 同時(shí) 我還要感謝大學(xué)期間給了我指導(dǎo)和幫 助的每一位老師在學(xué)習(xí)和生活中 感謝他們辛勤播種我們的四年 他們的教誨和關(guān)懷讓我收獲的 四年美好的生活 最后 也謝謝你和我的老朋友一起學(xué)習(xí) 他們給了我無數(shù)的鼓勵(lì)和關(guān)心 也讓我的大學(xué)生活 充滿了溫暖和幸福 感謝他們的公司和幫助 讓我們的未來的生活可以完整 多彩和快樂 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 參考文獻(xiàn) 1 王萍 玉米免耕播種機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀與前景 J 農(nóng)業(yè)科技與裝備 2012 03 73 74 2 張軍昌 閆小麗 薛少平 朱瑞祥 蘇光遠(yuǎn) 秸稈粉碎覆蓋玉米免耕施肥播種機(jī)設(shè)計(jì) J 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) 2012 12 51 55 3 王慶杰 李洪文 徐迪娟 張喜瑞 于麗穎 新型玉米壟作免耕播種機(jī)的研究與試驗(yàn) J 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè) 研究 2008 06 249 252 4 侯海東 玉米免耕精密播種機(jī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用推廣 D 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015 5 冉云亮 2BMJF 4 14 型小麥玉米兩用免耕播種機(jī)的設(shè)計(jì)研究 D 河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015 6 趙淑紅 周勇 劉宏俊 楊悅乾 曹秀振 玉米壟作深施肥免耕播種機(jī)關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)與試驗(yàn) J 東北農(nóng) 業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2015 11 102 108 7 白曉虎 免耕播種機(jī)關(guān)鍵部件及其參數(shù)化設(shè)計(jì)方法研究 D 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012 8 張慶峰 玉米精量排種器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究 D 山東理工大學(xué) 2011 9 申屠留芳 邵鵬 旋耕滅茬機(jī)刀軸的優(yōu)化設(shè)計(jì) J 淮海工學(xué)院學(xué)報(bào) 自然科學(xué)版 2007 02 12 15 10 陳孟科 申屠留芳 邵鵬 正轉(zhuǎn)旋耕滅茬機(jī)刀片的曲線設(shè)計(jì) J 農(nóng)機(jī)化研究 2008 02 107 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