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玉米播種機(jī)的設(shè)計 學(xué)生姓名 曹雙雙 學(xué) 號 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 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) 因為耕作擁有著他不可替代的作用 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 同 時可以省時省工 有較為明顯增產(chǎn)效果 本文設(shè)計的玉米播種機(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 不僅能實現(xiàn)免耕播種一些性能 還能實現(xiàn)精量播種 本課題設(shè)計的主 要內(nèi)容是玉米播種機(jī)的設(shè)計 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 傾斜圓盤式排種器的設(shè)計 破茬裝置的設(shè)計 施肥裝置的設(shè)計及整體機(jī)架的 設(shè)計等內(nèi)容 在此基礎(chǔ)上對玉米播種機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸 驅(qū)動轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)尺寸等進(jìn)行了詳細(xì)的計算和 說明 并且對軸承以及軸承盒的型號作了選擇 使本方案有了初步的設(shè)計應(yīng)用價值 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 3 2 1 播種機(jī)整機(jī)設(shè)計原則 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 4 3 玉米播種機(jī)排種器的設(shè)計 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 9 4 1 玉米播種機(jī)破茬裝置的設(shè)計運動原理 9 4 2 傳動裝置與工作裝置 9 5 玉米播種機(jī)開溝器的設(shè)計 9 5 1 設(shè)計原理 9 5 2 設(shè)計參數(shù) 10 6 排肥器的設(shè)計 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 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)計就有了相應(yīng)的要求 本課題設(shè)計了玉米播種機(jī)的破茬裝置和開溝器等零部件的設(shè)計 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 同時減少現(xiàn)場操作的各個環(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 及時發(fā)現(xiàn)問題并 及時處理 第四 耕作種植 繼續(xù)在地上壓實機(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)該做實驗研究的實驗研究是由農(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 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 實驗研究成功 除草劑價格大幅下降 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 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 同時減少其他領(lǐng)域項目 降低了生產(chǎn)成本 重點在于 打破碎秸 只要摧毀的殘留物 好的設(shè)計作品 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)計要求 最重要的是 設(shè)計是可行的 3 1 4 本課題需要重點研究的關(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 3 難點問題 破茬裝置它是播種機(jī)的核心部件 它是本次設(shè)計中的重點 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 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)計方案 3 選擇合適動力傳遞方式 設(shè)計工作裝置和傳動裝置 4 運用 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 完成整機(jī)各零部件的三維建模 6 參考資料中的計算方法及公式等進(jìn)行計算校核 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)有實習(xí)工廠 土槽實驗室 農(nóng)業(yè)工程重點實驗室等 設(shè) 計條件較好 為項目開展提供了場地和基本條件 有良好的硬件環(huán)境 學(xué)校和教師力量強大 機(jī) 械電氣化工程學(xué)院擁有先進(jìn)的實驗設(shè)備和實驗網(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 2 1 播種機(jī)整機(jī)設(shè)計原則 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)械的實際情況設(shè) 計一個結(jié)構(gòu)合理 符合實際情況的播種機(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 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)強度允許的前提下盡量減少機(jī)器 節(jié)省材料 同時 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 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 施肥計量大會等等 其總裝圖如圖 2 1 所示 6 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 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 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 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 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 3 1 傾斜圓盤式排種器 精密播種機(jī)的核心部件 計量裝置 結(jié)構(gòu)的工作性能和工作原理的直接決定 這個話題丸粒 化種子材料特性相結(jié)合 在種子丸?；幕A(chǔ)上 同時結(jié)合翻轉(zhuǎn)式閥瓣在勺計量裝置和水平圓盤 計量裝置的特點 設(shè)計了如圖 3 1 精確計量裝置 計量裝置主要由清潔刷扔 傘齒輪 移動板 板盒 等工作 種子種子盤的旋轉(zhuǎn)裝置來移動底板的從動軸旋轉(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邊坡沿板塊移動移動 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 同時沒有填充種子類型的二級種子填充孔 確保每個類型的洞只有一個種子 完成種植的 整個過程 斜圓臺式計量裝置結(jié)合了翻轉(zhuǎn)式閥瓣在計量裝置和水平圓盤計量裝置的特點 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 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) 這個裝置的結(jié)構(gòu)特點 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 考慮一個種子箱不能移動 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 此計量板有一定的角度 會使種子的流動性加強 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)試驗實測值為 本研究中取 23 1 2 考慮隨動盤運動的丸粒化種子 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 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)種管和傳動軸 此排種盤由兩個軸連接的錐齒輪驅(qū)動 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 種子在運動時受到的離心力 1F 經(jīng)過分析 設(shè)摩擦系數(shù) 此時對傾斜圓盤式排種器和水平圓盤式排種器驗證結(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) 因為洞型玉米精確計量的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)之一 和類 型的孔大小的一個重要參數(shù) 因此為了使不出現(xiàn)多粒種子 同時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?；闹睆綖?本研究的種子丸粒化尺寸服從 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 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)各個零件的可靠度 一般取 95 3 傳動系統(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)過計算當(dāng)型孔的直徑54 1 kDm15 時 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)動驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時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 8 此類型為了使種子填充時間降低最大 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)試驗測定 摩擦系數(shù) 將 帶入上式進(jìn)行計算 rh sin2 65 01f65 01 f 解方程組 得 考慮實際情況取 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 簡化計算上述式子得 AB 10 81 根據(jù)實際情況考慮 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 作為孔間存儲一粒種子時的概率 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 9 則 1log pn 總之 按照要求的計算精確的播種機(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的概率 則有孔間距 L 30mm 計算排種盤的極限轉(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 4 1 玉米播種機(jī)破茬裝置的設(shè)計運動原理 根據(jù)現(xiàn)有的滅茬旋耕機(jī)原理的留茬機(jī) 旋耕刀軸的整個工作過程中壓力的主要部分 主引擎 驅(qū)動力矩下的彎曲力 土壤的反應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)變形復(fù)雜的組合 并產(chǎn)生強烈的沖擊和振動 如圖 4 1 所示在這個的基礎(chǔ)上使用不破壞規(guī)則來設(shè)計和制造是傳統(tǒng)的設(shè)計方法 根據(jù)靜強度估計對旋轉(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)強度的要求 9 從而來達(dá)到設(shè)計要求的 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 因為 120 160 毫米 是 一個要求旋耕機(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 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 5 1 設(shè)計原理 留下殘留的地面 地面強 和稻草覆蓋量較大 平均每次耕作是非常困難的項目 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 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 同時進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理 用以實現(xiàn)耐 磨性的提高 14 6 排肥器的設(shè)計 6 1 排肥器的結(jié)構(gòu)及工作原理 可以根據(jù)槽輪的軸向移動外槽輪分發(fā)設(shè)備分為移動和靜止的 設(shè)計生產(chǎn)和銷售設(shè)備 以確保 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 11 分配的均勻性 行肥料消費穩(wěn)定分布的可靠性 化肥消費調(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 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 適用于流動性很好的肥料 如復(fù)合肥和寬松的肥料 15 運行時 充滿了肥料滑輪槽與槽輪的 旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn) 同時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)定性的一個主要評價指標(biāo) 通過驗證 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 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)計基礎(chǔ) P245 14 2 式 并查表 14 2 取 C 110 計算得出 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 主傳動軸結(jié)構(gòu)與尺寸示意圖 軸的各個部位的尺寸如上圖 7 1 所示 這里就不一一說明了 以下計算涉及到相關(guān)尺寸的 可以直接在上圖中引用計算 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 強度 屈服強度 MPa60 Ma3 因此經(jīng)過計算和查閱相關(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 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 讓我對玉米播種機(jī)原理有了更深的了解 實驗的過程中要注意 很多的問題 首先玉米播種機(jī)的總體設(shè)計 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 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 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 同時減少現(xiàn)場操作的各個環(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)識到 要想成為一名合格的工程設(shè)計人員只是掌握本專業(yè)的知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的 應(yīng)該具有更加淵博的知識 如應(yīng)該對計算機(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)狀等各個方 面能力進(jìn)行加強 在設(shè)計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)計過程基本上順利完成了 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 14 致 謝 畢業(yè)在即 四年的大學(xué)生活已接近尾聲 經(jīng)過三個多月的努力 在弋曉康老師的悉心指導(dǎo)下 設(shè)計任務(wù)基本完成了 在三維設(shè)計期間 我要衷心的感謝我的指導(dǎo)老師弋曉康 從設(shè)計的選題 實施到撰寫 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 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 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 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 J 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報 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 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)計與試驗 J 東北農(nóng) 業(yè)大學(xué)學(xué)報 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)計與試驗研究 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 J 淮海工學(xué)院學(xué)報 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 J 農(nóng)機(jī)化研究 2008 02 107 109 11 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 12 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)計與試驗 J 機(jī)械工程學(xué)報 2008 09 177 182 13 顧耀權(quán) 賈洪雷 郭慧 趙文罡 趙新天 滑刀式開溝器設(shè)計與試驗 J 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報 2013 02 38 42 14 郭文洋 精密播種機(jī)開溝器的設(shè)計與試驗研究 J 農(nóng)機(jī)化研究 2014 07 160 164 15 張勇智 精確農(nóng)業(yè)變量施肥精度研究 D 吉林大學(xué) 2004 16 呂昊 外槽輪排肥器優(yōu)化設(shè)計新方法研究 D 吉林大學(xué) 2014 17 國委文 中耕施肥機(jī)常用排肥器類型及性能研究 J 農(nóng)業(yè)科技與裝備 2015 02 27 29