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塔里木大學(xué) 畢業(yè)論文 設(shè)計 任務(wù)書 學(xué)院 機械化電氣工程學(xué)院 班級 農(nóng)機 16 2 學(xué)生姓名 張新 學(xué)號 8031212208 課題名稱 新型小麥聯(lián)合播種機的設(shè)計 起止時間 2015 年 10 月 1 日 2016 年 6 月 1 日 共 14 周 指導(dǎo)教師 賀小偉 職稱 講師 課題內(nèi)容 該課題主要完成對小麥?zhǔn)┓什シN機的總體構(gòu)造的設(shè)計 用 SolidWorks CAD 等制圖軟件進(jìn)行整體機構(gòu)設(shè)計分析 設(shè)計分析后對各關(guān) 鍵部件進(jìn)行校核 使其滿足工作要求 擬定工作進(jìn)度 以周為單位 1 2 周 收集 查閱關(guān)于播種機的文獻(xiàn) 對其結(jié)構(gòu)有初步的了解 熟悉 設(shè)計的程序 注意事項 3 5 周 學(xué)習(xí)掌握 SolIdWorks 或 CAD 軟件 并進(jìn)行可行性的分析 同時 完成綜述和英文翻譯 6 8 周 總體方案的擬訂從而開始施肥播種機的優(yōu)化設(shè)計 受力分析 不斷改進(jìn)和完善 9 11 周 用 SolidWorks 進(jìn)行具體設(shè)計 并對部分部件進(jìn)行校核分析 12 13 周 畢業(yè)論文的整理和撰寫 并對設(shè)計作最后的檢查和必要的修改 14 周 答辯 主要參考文獻(xiàn) 1 靳樹中 陳紹文 陳利平 等 2BJM 型小麥精密播種機試種情況與增 產(chǎn)原因初析 J 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技 1996 1 25 26 2 張文靜 播種密度與氮肥運籌對冬小麥產(chǎn)量和品質(zhì)影響的研究 D 安徽 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)作物栽培學(xué)與耕作學(xué) 2004 3 張波屏 國內(nèi)外小麥精密播種機技術(shù)縱橫 J 農(nóng)牧與食品機械 1992 4 37 40 4 孫齊磊 孫立濤 張曉輝 淺析播種機械的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 J 中國 農(nóng)機化 2002 5 51 52 5 程興田 播種機械的現(xiàn)狀及發(fā)展前景 J 糧食加工與食品機械 1999 6 1 2 6 唐慶海 趙慶城 馬淑英 我國機械播種技術(shù)與播種機械發(fā)展概況與 趨勢 J 河北農(nóng)業(yè)技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報 1994 8 3 59 65 7 中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院 2BSJ 16 小麥深施肥精少量播種機 J 萬方科技成果庫 序列號 9112004000069 8 龍口市農(nóng)機研究所 2BJP 6 型小麥精密播種機 J 萬方科技成果庫 序列號 9371998001742 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 張新 2015 年 11 月 1 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 新型小麥播種機的設(shè)計 張新 賀小偉 1 塔里木大學(xué)機械電氣化工程學(xué)院 阿拉爾 843300 摘要 由于播種機播種質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到農(nóng)作物的產(chǎn)量以及農(nóng)產(chǎn)品的成本 因此研制高質(zhì) 量的播種機械是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的迫切要求 盡管我國大部分地區(qū)早已實現(xiàn)播種機械化 但目前的播 種機質(zhì)量還不能滿足高產(chǎn)的要求 現(xiàn)在大面積麥田普遍存在著植株疏密不勻 出苗參差不齊 單株個體之間性狀也表現(xiàn)較大差異等問題 限制了小麥產(chǎn)量的進(jìn)一步提高 生產(chǎn)實踐證明 解 決這一問題的關(guān)鍵在于實行均勻播種 本課題的目的是針對現(xiàn)有小麥播種機播種中存在缺苗斷 壟現(xiàn)象嚴(yán)重 存在疙瘩苗 設(shè)計制造了一種裝配有窩眼式穴播器的小麥播種機一 12 行小麥網(wǎng)狀 播種機 該小麥播種機能夠顯著提高小麥播種的均勻性 達(dá)到了節(jié)種 增產(chǎn)的目的 關(guān)鍵詞 精量播種 小麥 施肥 中圖分類號 TD451 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 0 引言 研究本課題的目的是提高小麥的播種質(zhì) 量 降低播種成本 在提高小麥播種質(zhì)量的 基礎(chǔ)上給小麥一個適合種植密度和土壤生長 環(huán)境 保證小麥的健康成長 設(shè)計一個適合 大型農(nóng)場作業(yè)的中大型小麥播種機 來滿足 大型農(nóng)場的作業(yè)強度 特別適合和內(nèi)蒙 古這些擁有大量農(nóng)耕地的省份 提高麥田植株分布均勻度和群體整齊度 簡稱兩度 是小麥高產(chǎn)栽培技術(shù)的重要內(nèi)容 是實現(xiàn)高產(chǎn)指標(biāo)的重要措施 兩度 情況如 何也是衡量麥田產(chǎn)量高低的重要標(biāo)志 但現(xiàn)在 大面積麥田普遍存在著植株疏密不勻 出苗 參差不齊 單株個體之間性狀也表現(xiàn)較大差 異等問題 限制了小麥產(chǎn)量的進(jìn)一步提高 生產(chǎn)實踐證明 解決這一問題的關(guān)鍵在于實 行精密播種和均勻播種 這是提高 兩度 實現(xiàn)高產(chǎn)的基礎(chǔ)和前提 但現(xiàn)在小麥生產(chǎn)中 使用的播種機達(dá)不到精密勻播要求 從而影 響了這一技術(shù)的推廣應(yīng)用 1 群體質(zhì)量一方面受作物本身遺傳特性的 影響 同時也是栽培技術(shù)和環(huán)境條件共同作 用的結(jié)果 播量對小麥生長之所以能夠產(chǎn)生 影響是因為播種密度必然造成個體生長發(fā)育 的差異 而個體的分菜數(shù)量 生長狀況 成 穗情況對群體結(jié)構(gòu) 群體環(huán)境 產(chǎn)量和品質(zhì) 形成都有很大的影響 適宜的播種密度可以 獲得理想的群體結(jié)構(gòu) 有利于作物正常生長 發(fā)育 為優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)奠定基礎(chǔ) 2 1 總體設(shè)計思路 避免現(xiàn)有播種機播種后出現(xiàn)嚴(yán)重的漏播 和如土深度不到位的現(xiàn)象 保證播種均勻性 和出苗率顯著提高 在設(shè)計制造能夠提高播 種均勻性的相關(guān)裝置時 盡量降低其成本 各項技術(shù)指標(biāo)應(yīng)達(dá)到國家頒布的谷物播種標(biāo) 準(zhǔn) 保證整機結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性 3 1 1 設(shè)計原理 作業(yè)時 小麥播種機通過三點懸掛掛接 在 20 馬力的拖拉機上 播種機在拖拉機的牽 引下工作 地輪的轉(zhuǎn)動通過傳動裝置帶動肥 箱的中的排肥軸轉(zhuǎn)動 排肥螺旋轉(zhuǎn)動時將肥 料推入出料口 肥料掉進(jìn)開溝器 開溝器采 用雙圓盤開溝器開溝同時施肥 在雙圓盤上 設(shè)計安裝一刮土裝置 以防粘土 在播種過 程中 穴播器的腰盤轉(zhuǎn)動過程中 取種器將 進(jìn)入種腔的小麥種子甩到鴨嘴中 鴨嘴通過 破土定穴將種子排刀適合的土層 鎮(zhèn)壓器轉(zhuǎn) 動時將圖層壓實 覆土板將土覆蓋均勻 完 成播種工作 1 2 設(shè)計總體結(jié)構(gòu) 新型小麥播種機的整體結(jié)構(gòu)示意圖 如 圖 1 所示 新型小麥播種機由地輪 鏈輪鏈 條支架 三點懸掛 肥箱 種箱 鎮(zhèn)壓 輪 覆土板 穴播器 開溝器等組成 為了防止打滑 保證動力輸出 在地輪 一周裝有長方形鐵片 使播種機在行進(jìn)的過 程中增加整體的抓地力 保證撥肥螺旋有穩(wěn) 定的轉(zhuǎn)速 使得播肥能夠均勻 作業(yè)時 小麥播種機通過三點懸掛掛接 在 20 馬力的拖拉機上 播種機在拖拉機的牽 引下工作 地輪的轉(zhuǎn)動通過傳動裝置帶動肥 箱的中的排肥軸轉(zhuǎn)動 排肥螺旋轉(zhuǎn)動時將肥 料推入出料口 肥料掉進(jìn)開溝器 開溝器采 用雙圓盤開溝器開溝同時施肥 在雙圓盤上 設(shè)計安裝一刮土裝置 以防粘土 在播種過 程中 穴播器的腰盤轉(zhuǎn)動過程中 取種器將 進(jìn)入種腔的小麥種子甩到鴨嘴中 鴨嘴通過 破土定穴將種子排刀適合的土層 鎮(zhèn)壓器轉(zhuǎn) 動時將圖層壓實 覆土板將土覆蓋均勻 完 成播種工作 圖 1 新型小麥播種機的整體結(jié)構(gòu)示意圖 1 地輪 2 鏈輪 1 3 鏈條 1 4 支架 5 鏈條 2 6 三點懸掛 7 鏈輪 2 8 肥箱 9 種箱 10 鎮(zhèn)壓輪 11 覆土板 12 穴播器 13 開溝器 2 關(guān)鍵部件的設(shè)計 2 1 機架的設(shè)計 機架是機體重要的組成部分和支撐部分 機架配合各部件與拖拉機相連 承受拖拉機 施加的拉力 完成移動 其只要是與鋼材焊 接而成 2 2 穴播器的設(shè)計 穴播器工作時 種子在穴播器內(nèi)隨著腰 帶轉(zhuǎn)動 在前進(jìn)過程中利用種子的重力和慣 性 通過取種器拾取種子 達(dá)到精量播種的 目的 取種器進(jìn)入種子群 種子進(jìn)入充種腔 取種器經(jīng)過橡膠刷時 多余的種子被清掉 毛刷的末端和充種腔形成很小的空間 只容 下一排種子 此時種子在充種腔內(nèi)排成整齊 的一隊 底盤上方的撥齒撥動取種器的撥桿 撥桿的轉(zhuǎn)動 離開撥桿后完成取種工作 橡 膠刷擋在定種孔不讓接下來的種子進(jìn)入 取 種器繼續(xù)運動 當(dāng)取種器運動到滾筒上方時 多余種子滑落 通過定種孔的種子大部分己 經(jīng)進(jìn)入到攜種腔不會滑落 當(dāng)取種器經(jīng)過最 高點 開始往低處運動時 種子從攜種腔的 投種孔進(jìn)入到鴨嘴成穴器等待排出 2 3 取種器的設(shè)計 取種器是機械式精量小麥穴播器實現(xiàn)小 麥精密播種的核心部件 其工作性能的好壞 直接影響播種質(zhì)量和出苗率 新型取種器由 并排排列的充種腔和攜種腔構(gòu)成 充種腔和 攜種腔之間通過定種板隔開 取種器的底端 截面是 O 型槽 取種器的底端位于攜種腔一 側(cè) 定種板的后端下部開有定種孔 用于精 量取種 取種器的 O 型槽的尺寸為 長 2cm 寬 0 5cm 深 0 5cm 假設(shè)小麥種粒的 平均體積為 0 1cm2 那么 O 型槽在充滿的狀 態(tài)下能容下 5 6 粒小麥種 圖 3 3 取種器結(jié)構(gòu)示意圖 1 橡膠刷 2 撥桿 3 取種圓柱 4 種槽 5 基體 2 3 1 取種過程分析 取種器的整個取種過程分為 3 個階段 取種器進(jìn)入種子群充種腔開始充種 毛刷刮 種 目標(biāo)種子側(cè)充到攜種腔 充種范圍 小麥種是散粒體 穴播輪 工作時種子在種子室內(nèi)圈的帶動下聚集在 充種區(qū) 假設(shè)此時種子群面為平面 種子 在種子室內(nèi)的形態(tài)如圖 3 4 所示 10 圖 3 4 中 圓 O 為種子室 直線 AB 為種子面 ABC 區(qū)域為種子群橫端面 以種子室中點 O 為原點建立直角坐標(biāo)系 種子室的半徑 為 r 則直線 AB 的方程為 2 1 tancosrhyx 其中 h 為種子深度 為種子室半徑 為種子面與水平面的夾角 圓 O 的方程為 2 2 其中 為方程角度參數(shù) O 直線 AB 與圓 0 的交點 A B 的坐標(biāo) 分別為 sin co Ar sin co r h ai rBcs 其中 A B 分別為 A B 兩點對 應(yīng)的 角 圖 3 4 充種范圍示意圖 充種速度 取種器隨著穴播器的滾動 而轉(zhuǎn)動 種子室內(nèi)的種子在滾筒帶動下 呈半月型環(huán)流群 在重力 離心力和種子 間推擠力聯(lián)合作用下 充種腔中的種子大 部分由徑向進(jìn)入 小部分種子由軸向進(jìn)入 種子進(jìn)入充種腔的方式有兩種 取種器 經(jīng)過種子群時 種子在重力 離心力和種 子群力的作用下填補空間的形式進(jìn)入 種子從最高點沿種子面下落到種子室底面 后 以一定的速度直接進(jìn)入 呈環(huán)流群狀 態(tài)的種子從最高點滑落時的角速度 ki 0 離心力 p mRki2 0 重力 mg 在下落種 子的沖擊力 F i 及環(huán)流中種子的動能聯(lián)合作 用下以填補空間原理給充種腔充種 由徑 向進(jìn)入充種腔的種子速度為 2 3 gtmsghxibi 2 式中 hi 一種子在環(huán)流中被拖帶的高度 F b 一種間摩擦力 s 一種子在種堆上的滑移長度 ti 一沖力的作用時間 t 一種子充入時間 g 一重力加速度 m 一種子質(zhì)量 從環(huán)流群最高點沿滾筒端部間隙落下 的種子在種子室底部發(fā)生種子之間推擠碰 撞 部分種子可軸向進(jìn)入充種腔 2 4 開溝器的設(shè)計 2 4 1 雙圓盤開溝器結(jié)構(gòu) 圖 2 2 雙圓盤開溝器結(jié)構(gòu)示意圖 1 支架 2 進(jìn)肥口 3 主軸 4 導(dǎo)肥板 5 圓盤 6 分土板 2 4 2 雙圓盤開溝器 雙圓盤開溝器有兩個相互傾斜對稱安 裝形成夾角的平面圓盤 兩個圓盤的交點 在圓盤前沿下方的 m 處 工作時在土壤反 力的作用下各自繞自己的軸線旋轉(zhuǎn) 圓盤 滾轉(zhuǎn)時兩個平面將土壤向兩側(cè)推擠而形成 的種溝 導(dǎo)種板將肥料導(dǎo)入溝底 它的特 點是類似于滑刀切削入土 能切斷土中殘 根 對土壤的適應(yīng)能力較強 工作可靠 雙圓盤開溝器在播種作業(yè)時 m 點的位 置一般取在地面稍上方 它的開溝寬度 b 在圖中為 B1B2 兩點間的距離 設(shè)圓盤的直 徑為 D 則溝底的寬度 b 為 b B1B2 2mB2sin 2 4 2 5 2 1sin m 2 6 2b 圖 4 1 雙圓盤開溝器的開溝寬度 如圖 4 1 所示 兩個圓盤各開出一條凹 溝 而在兩凹溝之間形成一個凹埂 在開溝 寬度不大時 此凹埂對播種深度的影響可忽 略不計 但在開溝寬度比較大時 凸埂將影 響種子在溝內(nèi)的橫向分布 因此 m 點的位置 即 角的大小應(yīng)合理選擇 一般的雙圓盤開 溝器 角為 12 度到 16 度 角約為 12 度 D 為 350mm b 為 1 5 4mm 3 總結(jié) 本課題要在排種器 開溝器 鎮(zhèn)壓輪等 方面進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)來提高播種均勻性 1 對排種器分析后采用窩眼式穴播器 2 對目前圓盤開溝器存在的問題進(jìn)行了分析 并進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn) 3 通過對現(xiàn)有鎮(zhèn)壓 輪存在的問題進(jìn)行了分析比較 確定了既能 減小打滑率又能對行鎮(zhèn)壓的鎮(zhèn)壓輪方案 并 通過受力分析確定了鎮(zhèn)壓輪的主要參數(shù) 參考文獻(xiàn) 1 靳樹中 陳紹文 陳利平 等 2BJM 型 小麥精密播種機試種情況與增產(chǎn)原因初析 J 內(nèi) 蒙古農(nóng)業(yè)科技 1996 1 25 26 2 張文靜 播種密度與氮肥運籌對冬小麥 產(chǎn)量和品質(zhì)影響的研究 D 安徽 安徽農(nóng)業(yè)大 學(xué)作物栽培學(xué)與耕作學(xué) 2004 3 張波屏 國內(nèi)外小麥精密播種機技術(shù)縱 橫 J 農(nóng)牧與食品機械 1992 4 37 40 新型小麥聯(lián)合播種機的設(shè)計 學(xué)生姓名 張新 學(xué) 號 8031212208 所屬學(xué)院 機械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機械化及其自動化 班 級 16 2 指導(dǎo)老師 賀小偉 日 期 2016 05 塔里木大學(xué)機械電氣化工程學(xué)院制 16 屆畢業(yè)設(shè)計 前 言 由于播種機播種質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到農(nóng)作物的產(chǎn)量以及農(nóng)產(chǎn)品的成本 因此研制高質(zhì)量的 播種機械是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的迫切要求 盡管我國大部分地區(qū)早已實現(xiàn)播種機械化 但目前的播種機質(zhì) 量還不能滿足高產(chǎn)的要求 現(xiàn)在大面積麥田普遍存在著植株疏密不勻 出苗參差不齊 單株個體 之間性狀也表現(xiàn)較大差異等問題 限制了小麥產(chǎn)量的進(jìn)一步提高 生產(chǎn)實踐證明 解決這一問題 的關(guān)鍵在于實行均勻播種 本課題的目的是針對現(xiàn)有小麥播種機播種中存在缺苗斷壟現(xiàn)象嚴(yán)重 存在疙瘩苗 設(shè)計制造了一種裝配有窩眼式穴播器的小麥播種機一12行小麥網(wǎng)狀播種機 該小麥 播種機能夠顯著提高小麥播種的均勻性 達(dá)到了節(jié)種 增產(chǎn)的目的 由于我國大部分地區(qū)小麥播種機都采用外槽輪排種器排種 因此本文分析了現(xiàn)有外槽輪小麥 播種機播種存在的問題 提出了相應(yīng)的改進(jìn)設(shè)計方案 本文主要在排種器 開溝器 鎮(zhèn)壓輪等方 面進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)來提高播種均勻性 1 對排種器分析后采用窩眼式穴播器 2 對目前圓盤 開溝器存在的問題進(jìn)行了分析 并進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn) 3 通過對現(xiàn)有鎮(zhèn)壓輪存在的問題進(jìn)行了 分析比較 確定了既能減小打滑率又能對行鎮(zhèn)壓的鎮(zhèn)壓輪方案 并通過受力分析確定了鎮(zhèn)壓輪的 主要參數(shù) 關(guān)鍵詞 精量播種 小麥 施肥 目 錄 1 緒論 1 1 1 提高小麥播種均勻性的目的和意義 1 1 2 國內(nèi)外小麥播種機發(fā)展?fàn)顩r 1 1 3 研究的內(nèi)容和創(chuàng)新點 3 1 4 預(yù)期目標(biāo) 3 1 5 重點研究的關(guān)鍵問題及解決思路 3 1 6 工作條件及解決方法 4 2 新型小麥播種機的可行性分析及整機結(jié)構(gòu)設(shè)計 4 2 1 新型小麥播種機整機設(shè)計原則 4 2 2 新型小麥播種機的經(jīng)濟社會效益指標(biāo) 4 2 3 整機結(jié)構(gòu)和工作原理 4 2 4 新型小麥播種機的主要技術(shù)參數(shù) 6 3 新型小麥播種機關(guān)鍵部件設(shè)計和試驗研究 6 3 1 機架的設(shè)計說明 6 3 2 排種器的選型與試驗研究 7 4 開溝器的設(shè)計 10 4 1 開溝器的的種類 10 4 2 開溝器的選擇和設(shè)計 11 4 3 雙圓盤開溝器溝底形狀的描述與模擬 14 4 3 開溝器參數(shù) 15 5 鎮(zhèn)壓輪的設(shè)計 15 6 傳動系統(tǒng)的設(shè)計 17 6 1 傳動系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) 17 6 2 鏈傳動的運動分析 17 總 結(jié) 19 致 謝 20 參考文獻(xiàn) 21 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 0 1 緒論 1 1 提高小麥播種均勻性的目的和意義 研究本課題的目的是提高小麥的播種質(zhì)量 降低播種成本 在提高小麥播種質(zhì)量的基礎(chǔ)上給小 麥一個適合種植密度和土壤生長環(huán)境 保證小麥的健康成長 設(shè)計一個適合大型農(nóng)場作業(yè)的中大型 小麥播種機 來滿足大型農(nóng)場的作業(yè)強度 特別適合和內(nèi)蒙古這些擁有大量農(nóng)耕地的省份 提高麥田植株分布均勻度和群體整齊度 簡稱兩度 是小麥高產(chǎn)栽培技術(shù)的重要內(nèi)容 是實現(xiàn)高 產(chǎn)指標(biāo)的重要措施 兩度 情況如何也是衡量麥田產(chǎn)量高低的重要標(biāo)志 但現(xiàn)在大面積麥田普遍 存在著植株疏密不勻 出苗參差不齊 單株個體之間性狀也表現(xiàn)較大差異等問題 限制了小麥產(chǎn)量 的進(jìn)一步提高 生產(chǎn)實踐證明 解決這一問題的關(guān)鍵在于實行精密播種和均勻播種 這是提高 兩 度 實現(xiàn)高產(chǎn)的基礎(chǔ)和前提 但現(xiàn)在小麥生產(chǎn)中使用的播種機達(dá)不到精密勻播要求 從而影響了這 一技術(shù)的推廣應(yīng)用 1 群體質(zhì)量一方面受作物本身遺傳特性的影響 同時也是栽培技術(shù)和環(huán)境條件共同作用的結(jié)果 播量對小麥生長之所以能夠產(chǎn)生影響是因為播種密度必然造成個體生長發(fā)育的差異 而個體的分菜 數(shù)量 生長狀況 成穗情況對群體結(jié)構(gòu) 群體環(huán)境 產(chǎn)量和品質(zhì)形成都有很大的影響 適宜的播種 密度可以獲得理想的群體結(jié)構(gòu) 有利于作物正常生長發(fā)育 為優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)奠定基礎(chǔ) 2 1 2 國內(nèi)外小麥播種機發(fā)展?fàn)顩r 1 2 1 國外小麥播種機發(fā)展現(xiàn)狀 麥類作物精密播種是一個世界性難題 3 上世紀(jì) 60 70 年代 蘇聯(lián) 英國 德國等歐洲發(fā)達(dá) 國家曾先后起步試驗研究小麥等精密播種技術(shù) 蘇聯(lián) 1960 1975 年國家曾高懸重賞 1 萬盧布 解 決小麥 黑麥等 精密播種問題 BHCXOM 等單位曾列題解決小麥精密播種的技術(shù)問題 但三起三 落 英國 1971 1974 年進(jìn)行了小麥精播機試驗 Stanhey 公司設(shè)計制造了 PSD 80 小麥精播機 由 于結(jié)構(gòu)笨重 通過性能差 種子破碎率大等一系列缺點 只生產(chǎn)了 20 臺樣機便停產(chǎn)了 80 年代至 今 英國再沒有新精播機出現(xiàn) 德國約與英國同時 制造了 GS 23 氣吸式小麥精播機試驗樣機 沒有進(jìn)行批量生產(chǎn) 據(jù)蘇聯(lián)小 麥精播機研究者 E1 述 1980 年英國 德國的小麥精播農(nóng)藝實際上是窄行距 10 5cm 大播量 80kg ha 的條播每株分蘗只有 2 個左右 歐洲 蘇聯(lián)的農(nóng)學(xué)家至令仍堅持采用 7 5cm 10 5cm 15cm 的 窄行距條播農(nóng)藝規(guī)范和 25 8cm2 的營養(yǎng)面積 因而沒有可能實現(xiàn)真正的小麥精少量播種 近幾年 國外在發(fā)展播種機時所遵循的原則是不斷更新工作原理 盡量完善其結(jié)構(gòu) 使其具備 良好的工作性能 以提高播種質(zhì)量 并注重提高播種機具的通用性和適應(yīng)性 例如配備多種排種部 件以適應(yīng)不同作物種子的要求 采用不同的開溝器和鎮(zhèn)壓輪以適應(yīng)不同的土坡條件 運用變速裝里 加大播量與施肥量的調(diào)節(jié)范圍 增加播種機的系列型號 以適應(yīng)與不同功率的拖拉機配套 通過提 高作業(yè)速度或加大工作幅寬來提高工作效率 目前國外谷物播種機的最高工作速度已達(dá)到 15km h 個別機型甚至達(dá) 20km h 4 己達(dá)到駕駛員所能忍受的極限速度 由于播種速度的提高不是 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 1 無限制的 速度過高將導(dǎo)致播種質(zhì)量的惡化 目前西歐谷物播種機的工作幅寬一般在 5 6m 而美國 加拿大 俄羅斯等幅員遼闊的國家 不少機型已達(dá) l0 15m 80 年代 美國 澳大利亞 加拿大 法國等國家開始研制并廣泛使用氣力式精密播種機械 其中氣流一階分配式集排排種系統(tǒng)大重應(yīng)用在谷物條播機上 例如美國的 sunflower 法國的 Accord 澳大利亞的 Napier600 IohnS hearer 加拿大的 MotrisM620 等大型集排條播機 工作幅寬 可達(dá) 8 15m 目前 美國的 John Deere 加拿大的 flex iCoil Masseyfergson 谷物播種機已開始使 用二階分配式集排系統(tǒng) 工作幅寬已達(dá) 19 52m 大大提高了播種作業(yè)的各行一致性和生產(chǎn)效率 機械式精密排種器播種小粒距作物在國外研究較少 近幾年也沒有相應(yīng)的文章發(fā)表 5 目前國外的精密播種機已達(dá)到相當(dāng)完善的程度 在精密播種機上除了設(shè)有完善的整地 扭土 鎮(zhèn)壓及施肥 撒農(nóng)藥裝置外其排種裝置多采用新的工作原理 包括各種氣力式排種原理與機械式排 種原理 以保證單粒精密播種 歐美國家地廣人稀的特點決定了對排種器的漏播 重播及種子破損 問題在實際作業(yè)中要求相對寬松 日本島國人口眾多與國土面積狹小的矛盾又不適合播種中耕作物 同時 歐美及日本都是機械化程度較高的國家 因此 國內(nèi)外對精密排種器的研究方向各有特點 1 2 2 國內(nèi)小麥播種機發(fā)展現(xiàn)狀 我國從 70 年代便開始研制精密播種機械 6 其較早的代表機型主要有 2BY 24 壓輪式谷物播種 機 2BQ 6 氣吸式精密播種機等 由于種子質(zhì)量 整地條件 機器制造水平及機器價格等因素制約 我國 80 年代主要是推廣半精量播種機為適應(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 90 年代以來 我國逐步推廣精密播種機 有 10 多個企業(yè)生產(chǎn)了 20 多種型號的精密播種機 精密 播種機依作物種類分為玉米及大豆精密播種機 谷物 小麥 精密播種機 甜菜精密播種機 依配套 動力分為小型 5 8 13 2kW 中型 16 2 36 8 kW 和大型 40 4 kW 以上 精密播種機 依排種器形式 分為機械式和氣力式兩大類精密播種機 機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 帶夾式等型式精密播種機 精密播種受高速作業(yè)的影響很大 現(xiàn)有的精密播種 機試驗結(jié)果表明 一般作業(yè)速度在 4 8 km h 時 其株距合格率達(dá) 80 以上 而作業(yè)速度提高到 11 12 km h 時 株距合格率下降到 60 以下 可見高速精密播種機還有待進(jìn)一步發(fā)展 完善 在條件適宜的地區(qū)積極推廣小麥精播技術(shù)是農(nóng)業(yè)部近幾年開展的 節(jié)本增效工程 中的一個重 要內(nèi)容 我國小麥種植面積很大 隨著人們對精少量播種技術(shù)認(rèn)識的加深 市場對機具的需求也會 加大 以小麥為主的機械精少量播種技術(shù) 是一項新開發(fā)成功并迅速得到推廣的農(nóng)機化新技術(shù) 談 起這項技術(shù)的來源 要追溯到 70 年代末 當(dāng)時 山東農(nóng)學(xué)院教授于松烈等人通過科學(xué)研究與試驗 提出了 冬小麥精播高產(chǎn)載培技術(shù) 7 基本內(nèi)容是 在地力較高 土城水肥條件好的地塊 小麥畝 播量可減少 1 21 1 6 但由于人們傳統(tǒng)觀念的約束 再加上沒有先進(jìn)適宜的播種機具 一直未能 得到大面積推廣 1984 年 山東省諸城縣農(nóng)機局在 6 67hm2 的試驗田里進(jìn)行了小麥精少童機播試驗 并獲得了成功 在播量為 45kg hm2 的試驗田塊取得了 7620kg hm2 的產(chǎn)量 從此 這項技術(shù)被迅速 推廣 我國從 70 年代末開始精密播種機的開發(fā)和研究 至今還沒有得到普遍應(yīng)用 其中主要原因是 沒有適用的排種器 種子的質(zhì)量不能保證等 我國的排種器型式主要也是氣力式和機械式兩人類 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 2 其它還有磁力式和振動式等 近幾年來 隨著國外不同類型精密播種機的相繼引進(jìn) 我國對精密播 種機的研制上不斷出現(xiàn)新的高潮 新式播種機和不同型式的排種器也不斷出現(xiàn) 如吉林工業(yè)大學(xué)李 成華搏士后研制成功的傾斜圓盤勺式排種器等都是比較新穎的精密播種機 8 中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院的成果 研究的 2BSJ 16 小麥深施肥精少量播種機關(guān)鍵是研究了小 麥控制室密齒型排種器 實現(xiàn)小麥精少量均勻播種 該機一次進(jìn)地完成開溝 深施肥 精少量均勻 播種 覆土 平地等作業(yè) 采用地掄屋脊調(diào)節(jié)開溝器深度 采用地輪無級調(diào)節(jié)開溝器深度 傳動可 靠 調(diào)整方便 龍口市農(nóng)機研究所的成果 研究的 2BJP 6 型小麥精密播種機 采用龍口市農(nóng)機研究所最新研 制的 水平圓盤圓形孔式排種器 與雙圓盤開溝器的最佳組合 既提高了排種的均勻性 又提高了 生產(chǎn)環(huán)境尤其是秸稈還田后的小麥播種的適應(yīng)性 提高播種質(zhì)量 滿足小麥精播的農(nóng)藝要求 其主 要技術(shù)指標(biāo)播種均勻性變異系數(shù) 1 時 即 v p 0 即端點 A 的水平分速度始 v 終與機組前進(jìn)方向相同 其運動軌跡是短擺線 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 13 4 3 雙圓盤開溝器溝底形狀的描述與模擬 4 3 1 溝底形狀數(shù)學(xué)方程的建立及模擬 圖 4 6 參數(shù)分析 如圖 4 6 所示 圓盤開溝器的兩圓盤各開出一條凹溝 在兩凹溝之間形成一個凸起 凸起隨著 開溝寬度的增大而增高 凸起的高低將直接影響到溝底的平整性 從而影響到播種的一致性 因此 要選擇合適的開溝寬度 本部分程序通過數(shù)據(jù)輸入模塊接收數(shù)據(jù) 選擇各參數(shù)值 并將其傳給數(shù)據(jù) 處理模塊 在處理模塊中 各參數(shù)被傳遞給所建立的數(shù)學(xué)公式進(jìn)行計算 并根據(jù)公式的計算結(jié)果描 繪出其相應(yīng)的溝底形狀 1 開溝寬度 b b B1B2 2mB2sin 2 4 10 mB2 D 1 sin 2 4 11 將公式 4 11 帶入公式 4 10 整理得 b D 1 sin sin 2 4 12 式中 D 圓盤直徑 圓盤聚點與水平直徑的夾角 兩圓盤間的夾角 2 溝底凸起 h 設(shè) h H 其中 H 耕深 土壤的崩塌系數(shù) 1 在土壤不坍塌的理想狀態(tài)下 因為聚點位于土層以上 所以溝底突起高度 h H 實際上 在 接近聚點處 兩圓盤刃口間的夾縫較小 在圓盤轉(zhuǎn)動的帶動下 形不成凸起 只有在接近溝底的部 位 凸起才形成 凸起的高低隨土壤的干濕狀況 質(zhì)地粒級 粘結(jié)性等物理特性的不同而不同 在 一定的圓盤轉(zhuǎn)速下 土壤越干 粒級越大 粘結(jié)性越差 越小 形成的凸起也就越小 通過查閱 農(nóng)機手冊可確定不同作物所需的耕深 通過編程 設(shè)定土壤的不同物理性狀 由計算機進(jìn)行分析 模擬確定系數(shù)俘 從而計算出凸起高度 為后續(xù)的刮土板設(shè)計及阻力 功耗計算提供依據(jù) 動態(tài)模 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 14 擬結(jié)果如圖 4 7 所示 圖 4 7 構(gòu)形結(jié)果 4 3 開溝器參數(shù) 4 3 1 1 圓盤直徑 D 減小圓盤直徑 D 開溝寬度減小 從而溝底的凸起高度隨之降低 使得溝底平整 圓盤前面的 漏土量減少 播種質(zhì)量得到改善 同時使得機具結(jié)構(gòu)緊湊 減少各行間的壟土干擾 傳統(tǒng)的開溝器一般直徑 D 350 mm 改進(jìn)后一般可減小到 D 300 mm 2 兩圓盤夾角 張角 越大 開溝寬度越大 溝底凸起越高 在窄行距播種機上 增大張角 同時增大 圓盤直徑和提高聚點位置 可使得溝底的凸起高度很大 從而形成兩條種溝 使得每個開溝器可同 時播種兩行 一般 角約為 12 度 16 度 3 聚點 m 聚點 m 的位置一般以角度 表示 如圖 4 1 增大 降低聚點 m 位置 從而可降低凸起高度 減小開溝寬度 但 一般要求位于土層以上 以便順利將土層切開 又不導(dǎo)致土壤從聚點上方涌入 兩圓盤之間 造成圓盤夾土和開溝器堵土 并加快軸承磨損 一般 約為 15 度 30 度 5 鎮(zhèn)壓輪的設(shè)計 秸稈粉碎還田地播種小麥出苗晚 出苗率低 苗期作物生長狀況不好 其中一個很重要的原因 是播種質(zhì)量比較差 而影響播種質(zhì)量因素主要有地表狀況 開溝器的工作狀況 搜土鎮(zhèn)壓狀況等 若能因地制宜選用合適的開溝器 鎮(zhèn)壓輪 就能為作物營造良好的生長條件 改善秸稈粉碎還田地 苗期作物的生長 發(fā)揮秸稈粉碎還田保水 保土等優(yōu)勢 提高作物產(chǎn)量 在播種機土坡工作部件中 鎮(zhèn)壓輪是一個重要部件 鎮(zhèn)壓的主要作用是進(jìn)一步壓碎土塊 沉實 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 15 土壤 促使土壤下層水分上升 俗稱提墑 同時還可以使種子和土壤進(jìn)一步密接 有利于早出苗 育壯苗 播后鎮(zhèn)壓的時間和工具 視土壤水分而定 一般應(yīng)隨播隨壓 但土坡過濕的麥田 應(yīng)適當(dāng) 推遲鎮(zhèn)壓時間 以防板結(jié) 影響出苗 選擇或設(shè)計合適的鎮(zhèn)壓輪 可減少土城中的大空隙 減少 水分蒸發(fā) 以使土壤保墑 可加強土城毛細(xì)管作用 使水分沿毛細(xì)管上升 起到 調(diào)水 和 保墑 的作用 可使種子與土坡緊密接觸 有利于種子發(fā)芽和生長 農(nóng)學(xué)專家通過試驗證明在鎮(zhèn)壓輪壓實土坡的過程中 使種子與土坡有一定的緊密度 而使種子 兩側(cè)土城較種子上方的土坡疏松有利于種子發(fā)芽 同時這種鎮(zhèn)壓方式還有壓碎土塊和平整地面的作 用 我們可以看到玉米播種機和免耕播種機都是對行鎮(zhèn)壓 而小麥播種機因為行距小 所以經(jīng)常采 用整體鎮(zhèn)壓的鎮(zhèn)壓輪 從以上我們可以看到小麥對行鎮(zhèn)壓輪制作工藝比較復(fù)雜 成本較高 為了使成本最低而且能夠 起到鎮(zhèn)壓種行 降低滑移率的效果 本文在由若干根鑰管焊接而成的籠型鎮(zhèn)壓輪上對行安裝橡膠胎 可以防止打滑并可以對行鎮(zhèn)壓種行 在兩側(cè)焊接抓地爪 用來防止鎮(zhèn)壓輪打滑 見圖 5 1 圖 5 1 鎮(zhèn)壓器 當(dāng)考慮地輪滑移時 播量的理論計算公式有為 5 1 1 5 LamqQ 式中 Q 一畝播量 g 畝 q 一各次總排 t 的平均值 g 一地輪滑移率 L 一機具走過的長度 m a 一平均行距 m m 一每一次排種行數(shù) 行 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 16 從上式可以看出 播量與滑移率有關(guān) 隨滑移率的增大播童減小 可以知道滑移率影響播種均 勻性 6 傳動系統(tǒng)的設(shè)計 6 1 傳動系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) 1 鏈輪 2 2 鏈條 2 3 鏈輪 3 4 鏈條 1 5 鏈輪 1 6 地輪 圖 6 1 傳動系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) 6 2 鏈傳動的運動分析 傳動系統(tǒng)在整個播種機中占有非常重要的地位 它是播種機動力傳遞的主要渠道和重要形式 傳動系統(tǒng)性能的好壞將直接影響到播種機其它相關(guān)工作部件的性能 因此在設(shè)計播種機傳動系統(tǒng)時 應(yīng)綜合考慮各方面的要求和設(shè)計的可行性 考慮到播種機的農(nóng)藝要求較高 作業(yè)環(huán)境較惡劣和工作特點等因素 采用鏈傳動作為傳動系統(tǒng) 工作方式 與帶傳動相比 鏈傳動無彈性滑動和打滑現(xiàn)象 能較好的保持準(zhǔn)確平均傳動比 所需的 張緊力較小 作用在傳動軸上的壓力也相對較小 可減少摩擦損失 且鏈傳動結(jié)構(gòu)緊湊 能在溫度 較高 有油污等惡劣環(huán)境條件下工作 與齒輪傳動相比 鏈傳動的制造和安裝精度要求較低 中心 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 17 距較大時其傳動結(jié)構(gòu)簡單 其主要缺點是瞬時鏈速和瞬時傳動比不是常數(shù) 具有脈動性 故傳動平 穩(wěn)性相對差 需定時對鏈輪和鏈條進(jìn)行潤滑 當(dāng)傳動系統(tǒng)中的鏈條進(jìn)入鏈輪后 鏈條與鏈輪相嚙合后形成折線 因此鏈傳動的運動相當(dāng)于 一對多邊形的轉(zhuǎn)動 則鏈條線速度為 6 1 106021 pnzzv 式中 P 一節(jié)距 mm n 一兩鏈輪的轉(zhuǎn)速 r min z 一兩鏈輪的齒數(shù) 傳動比為 6 2 12zni 以上兩式所求得的鏈速和傳動比都是平均值 實際上 由于鏈條的多邊形效應(yīng) 瞬時鏈速和瞬 時傳動比都是處于動態(tài)變化中的 因此在對鏈傳動進(jìn)行運動分析時 應(yīng)對實際的因素加以考慮 從 而盡可能的減小鏈傳動的運動分析誤差 5 2 鏈傳動的主要參數(shù) 1 小鏈輪轉(zhuǎn)速 2 小鏈輪齒數(shù) z1 和大鏈輪齒數(shù) z2 3 傳動比 i 計算公式 傳動比為 6 3 12zni 本傳動結(jié)構(gòu)中小齒輪的齒數(shù) z1 為 13 大齒輪 z2 的齒數(shù)為 20 則傳動比約為 1 53 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 18 總 結(jié) 通過這次畢業(yè)設(shè)計的學(xué)習(xí) 培養(yǎng)了綜合運用所學(xué)知識的技能和解決技術(shù)問題的能力 進(jìn)一步加 深和拓寬大學(xué)期間所學(xué)的有關(guān)波束形成 信號處理和軟件界面編程方面的知識 同時 我還學(xué)到許 多新的知識 基本養(yǎng)成了嚴(yán)肅認(rèn)真和求實創(chuàng)新的工作作風(fēng)和工作態(tài)度 首先 我認(rèn)識到對于研究要擺正心態(tài) 穩(wěn)重 耐心 細(xì)心的心態(tài)是取得研究成功的必要條件 任 何研究成果的取得之前都會經(jīng)過大量探索的過程 在探索過程中還會出現(xiàn)各種各樣的問題 只有擺 正心態(tài) 勇于面對困難 認(rèn)真仔細(xì)分析問題 才可能走上成功之路 其次 團(tuán)隊精神是科學(xué)研究必不可少的部分 一個人的力量是有限的 一個人的知識也不是全 面的 只有大家集思廣益 才能更好的解決問題 在臨畢業(yè)時 得到了多位同學(xué)的幫助 在他們的 熱心幫助下 工作才得以順利完成 最后 我覺得獨立思考是一項非常重要的能力 只有不停地思 索 才能發(fā)現(xiàn)問題 才能有所創(chuàng)新 正如孔夫子所說 學(xué)而不思則罔 思而不學(xué)則殆 如果光學(xué)習(xí) 前人的研究 不知思考 停滯不前 那么人的思維就會墮落 自然就不能解決更多的新問題 在科 學(xué)的大道上要勇于思考 勇于打破規(guī)律 用于解決問題 在畢業(yè)設(shè)計的工作中 學(xué)到的東西真的很 多很多 在即將畢業(yè)之際 給我的大學(xué)生活畫一個圓滿的句號 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 19 致 謝 設(shè)計的順利完成 首先要感謝我的指導(dǎo)老師賀小偉以及教導(dǎo)過我的各位老師 賀老師治學(xué)嚴(yán) 謹(jǐn) 平易近人 在他的悉心指導(dǎo)中 我不僅學(xué)到了扎實的專業(yè)知識 也為以后的工作奠定了堅實的 基礎(chǔ) 他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度 一絲不茍的工作作風(fēng)和誨人不倦的育人精神讓我受益菲淺 在設(shè)計的 整個過程中 給予我精心的指導(dǎo)與幫助 為我們的設(shè)計付出了辛勤的勞動 傾注了大量時間和精力 在此向他們表示誠摯的敬意和衷心的感謝 感謝塔里木大學(xué)所有曾經(jīng)幫助過我的老師和同學(xué) 他們教授與幫助 使我獲得了大量的知識 圓滿完成了學(xué)業(yè) 在此我深深地表示敬意和由衷的感激之情 最后 我要感謝所有在論文撰寫過程 中給我以支持和幫助的老師 同學(xué)和朋友們 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 20 參考文獻(xiàn) 1 靳樹中 陳紹文 陳利平 等 2BJM 型小麥精密播種機試種情況與增產(chǎn)原因初析 J 內(nèi)蒙古農(nóng) 業(yè)科技 1996 1 25 26 2 張文靜 播種密度與氮肥運籌對冬小麥產(chǎn)量和品質(zhì)影響的研究 D 安徽 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)作物栽培學(xué) 與耕作學(xué) 2004 3 張波屏 國內(nèi)外小麥精密播種機技術(shù)縱橫 J 農(nóng)牧與食品機械 1992 4 37 40 4 孫齊磊 孫立濤 張曉輝 淺析播種機械的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 J 中國農(nóng)機化 2002 5 51 52 5 程興田 播種機械的現(xiàn)狀及發(fā)展前景 J 糧食加工與食品機械 1999 6 1 2 6 唐慶海 趙慶城 馬淑英 我國機械播種技術(shù)與播種機械發(fā)展概況與趨勢 J 河北農(nóng)業(yè)技術(shù)師范 學(xué)院學(xué)報 1994 8 3 59 65 7 中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院 2BSJ 16 小麥深施肥精少量播種機 J 萬方科技成果庫 序列號 9112004000069 8 龍口市農(nóng)機研究所 2BJP 6 型小麥精密播種機 J 萬方科技成果庫 序列號 9371998001742 9 王吉奎 付威 夾持式穴播輪種子室內(nèi)種子運動分析田農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 2012 28 11 35 38 10 賈銘鈕 免耕播種機鎮(zhèn)壓裝置的試驗研究及計算機輔助設(shè)計 J 北京 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院 2000 11 陳學(xué)庚 盧勇濤 氣吸滾筒式棉花精量穴播器排種性能試驗 J 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報 2010 41 8 35 38 12 王吉奎 坎雜 曹衛(wèi)彬 內(nèi)側(cè)充種式棉花穴播器的充種和清種機理 J 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報 2006 37 6 42 44 塔里木大學(xué) 畢業(yè)論文 設(shè)計 開題報告 課題名稱 新型小麥播種機的設(shè)計 學(xué)生姓名 張新 學(xué) 號 8031212208 所屬學(xué)院 機械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機械化及自動化 班 級 農(nóng)機 16 2 指導(dǎo)教師 賀小偉 起止時間 2015 年 3 月 2015 年 6 月 機械電氣化工程學(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)要求及實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 4 本課題需要重點研究的 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)度計劃 7 主要參考文獻(xiàn) 不少于 7 篇 二 本報告必須由承擔(dān)畢業(yè)論文 設(shè)計 課題任務(wù)的學(xué)生在接到 畢業(yè)論文 設(shè)計 任務(wù)書 的兩周內(nèi)獨立撰寫完成 并交指導(dǎo)教師審 閱 三 開題報告要求手寫體 字?jǐn)?shù)在 3000 字以上 由學(xué)生在本報告冊 內(nèi)填寫 頁面不夠可自行添加 A4 紙張 四 每個畢業(yè)論文 設(shè)計 課題須提交開題報告一式三份 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 開題報告正文 一 課題來源及研究的目的和意義 提高麥田植株分布均勻度和群體整齊度 簡稱兩度 是小麥高產(chǎn)栽培技術(shù)的重要 內(nèi)容 是實現(xiàn)高產(chǎn)指標(biāo)的重要措施 兩度 情況如何也是衡量麥田產(chǎn)量高低的重 要標(biāo)志 但現(xiàn)在大面積麥田普遍存在著植株疏密不勻 出苗參差不齊 單株個體之間 性狀也表現(xiàn)較大差異等問題 限制了小麥產(chǎn)量的進(jìn)一步提高 生產(chǎn)實踐證明 解決 這一問題的關(guān)鍵在于實行精密播種和均勻播種 這是提高 兩度 實現(xiàn)高產(chǎn)的基礎(chǔ) 和前提 但現(xiàn)在小麥生產(chǎn)中使用的播種機達(dá)不到精密勻播要求 從而影響了這一技 術(shù)的推廣應(yīng)用 1 研究本課題的目的是提高小麥的播種質(zhì)量 降低播種成本 在提高小麥播種質(zhì) 量的基礎(chǔ)上給小麥一個適合種植密度和土壤生長環(huán)境 保證小麥的健康成長 設(shè)計 一個適合大型農(nóng)場作業(yè)的中大型小麥播種機 來滿足大型農(nóng)場的作業(yè)強度 特別適 合和內(nèi)蒙古這些擁有大量農(nóng)耕地的省份 2 二 國內(nèi)外研究概況 國外研究概況 麥類作物精密播種是一個世界性難題 3 上世紀(jì) 60 70 年代 蘇聯(lián) 英國 德 國等歐洲發(fā)達(dá)國家曾先后起步試驗研究小麥等精密播種技術(shù) 蘇聯(lián) 1960 1975 年國 家曾高懸重賞 1 萬盧布 解決小麥 黑麥等 精密播種問題 BHCXOM 等單位曾列題解決 小麥精密播種的技術(shù)問題 但三起三落 4 英國 1971 1974 年進(jìn)行了小麥精播機試驗 Stanhey 公司設(shè)計制造了 PSD 80 小 麥精播機 由于結(jié)構(gòu)笨重 通過性能差 種子破碎率大等一系列缺點 只生產(chǎn)了 20 臺樣機便停產(chǎn)了 80 年代至今 英國再沒有新精播機出現(xiàn) 5 德國約與英國同時 制造了 GS 23 氣吸式小麥精播機試驗樣機 沒有進(jìn)行批童 生產(chǎn) 據(jù)蘇聯(lián)小麥精播機研究者 E1 述 1980 年英國 德國的小麥精播農(nóng)藝實際上是 窄行距 10 5cm 大播量 80kg ha 的條播每株分蘗只有 2 個左右 歐洲 蘇聯(lián)的農(nóng) 學(xué)家至令仍堅持采用 7 5cm 10 5cm 15cm 的窄行距條播農(nóng)藝規(guī)范和 25 8cm2的營 養(yǎng)面積 因而沒有可能實現(xiàn)真正的小麥精少量播種 國內(nèi)研究概況 我國從 70 年代末開始精密播種機的開發(fā)和研究 6 至今還沒有得到普遍應(yīng)用 其中主要原因是沒有適用的排種器 種子的質(zhì)量不能保證等 我國的排種器型式主要 也是氣力式和機械式兩人類 其它還有磁力式和振動式等 近幾年來 隨著國外不同 類型精密播種機的相繼引進(jìn) 我國對精密播種機的研制上不斷出現(xiàn)新的高潮 新式播 種機和不同型式的排種器也不斷出現(xiàn) 如吉林工業(yè)大學(xué)李成華搏士后研制成功的傾斜 圓盤勺式排種器等都是比較新穎的精密播種機 中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院的成果 研究的 2BSJ 16 小麥深施肥精少量播種機關(guān) 鍵是研究了小麥控制室密齒型排種器 實現(xiàn)小麥精少量均勻播種 該機一次進(jìn)地完成 開溝 深施肥 精少量均勻播種 覆土 平地等作業(yè) 采用地掄屋脊調(diào)節(jié)開溝器深度 采用地輪無級調(diào)節(jié)開溝器深度 傳動可靠 調(diào)整方便 7 龍口市農(nóng)機研究所的成果 研究的 2BJP 6 型小麥精密播種機 采用龍口市農(nóng)機 研究所最新研制的 水平圓盤圓形孔式排種器 與雙圓盤開溝器的最佳組合 既提高 了排種的均勻性 又提高了生產(chǎn)環(huán)境尤其是秸稈還田后的小麥播種的適應(yīng)性 提高播 種質(zhì)量 滿足小麥精播的農(nóng)藝要求 其主要技術(shù)指標(biāo)播種均勻性變異系數(shù) 35 具有 結(jié)構(gòu)簡單 播種均勻性高 排種盤圓形型孔的加工精度易于保證 生產(chǎn)成本低易于推 廣等優(yōu)點 8 三 本課題所涉及的任務(wù)要求及實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 1 任務(wù)要求 1 分析現(xiàn)有小麥播種機存在的問題 提出本次小麥播種機的改進(jìn)方案和整機結(jié)構(gòu) 方案 現(xiàn)有小麥播種機普遍存在缺苗斷壟和疙瘩苗現(xiàn)象嚴(yán)重 因此需要從排種器 鎮(zhèn) 壓輪 開溝器等方面進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計 2 對穴播器器結(jié)構(gòu) 參數(shù)和性能進(jìn)行研究改進(jìn) 設(shè)計一個適合小麥播種的穴播器 3 為防止缺苗斷壟現(xiàn)象 鎮(zhèn)壓輪作為排種器的傳動輪起到了重要的作用 對鎮(zhèn)壓 輪進(jìn)行改進(jìn)不僅可以減少打滑率 而且可以鎮(zhèn)壓種行 提高出苗率 4 得出主要結(jié)論和提出存在的問題 2 預(yù)期目標(biāo) 1 研究制造出能夠提高播種均勻性的小麥播種機樣機 2 播種均勻性變異系數(shù)在現(xiàn)有水平上有顯著提高 能達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平 機具性 能指標(biāo)優(yōu)于農(nóng)業(yè)部關(guān)于 農(nóng)作物節(jié)種種植機械化實施要點 中的性能要求 小麥播種 機在播量為 150 240 kg hm 的條件下 各項指標(biāo)滿的指標(biāo) 各行排量一致性變異系 數(shù) 6 以下 總排量穩(wěn)定性變異系數(shù) 6 5 斷條效率 0 25 種子破損率 0 5 播種均勻性變異系數(shù) 60 按 5 厘米分段 40 按 10 厘米分段 3 可行性分析 在前人的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計 國內(nèi)外已經(jīng)相繼研究出不同的播種施肥機 根據(jù)假想 的工作條件對聯(lián)合播種機進(jìn)行設(shè)計 并對部分部件進(jìn)行校核 可以滿足施肥和播種的 工作要求 預(yù)計聯(lián)合播種機能一次性完成開溝 深施肥 播種 鎮(zhèn)壓 覆土的工作 并能有效避免作物殘茬造成播種機的堵塞 此外還能提高化肥的利用率 保護(hù)環(huán)境 四 本課題需要重點研究的 關(guān)鍵的問題及解決的思路 1 避免現(xiàn)有播種機播種后出現(xiàn)嚴(yán)重的漏播和如土深度不到位的現(xiàn)象 保證播種 均勻性和出苗率顯著提高 2 在設(shè)計制造能夠提高播種均勻性的相關(guān)裝置時 盡量降低其成本 3 各項技術(shù)指標(biāo)應(yīng)達(dá)到國家頒布的谷物播種標(biāo)準(zhǔn) 4 保證整機結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性 五 完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法 1 實驗設(shè)計 研究材料 方法和手段 1 1 先閱讀資料并利用軟件繪制出新型小麥聯(lián)合播種機的大體形狀 1 2 確定各部件的材料 參數(shù) 傳動關(guān)系 1 3 模擬播種機在不同的工作環(huán)境和情況對設(shè)計的機械進(jìn)行改進(jìn) 參數(shù)優(yōu)化 六 完成本課題的工作方案及進(jìn)度計劃 1 2 周 收集 查閱關(guān)于播種機的文獻(xiàn) 對其結(jié)構(gòu)有初步的了解 熟悉設(shè)計的程序 注意事項 3 5 周 學(xué)習(xí)掌握 SolidWorks 或 CAD 軟件 并進(jìn)行可行性的分析 同時完成綜述和 英文翻譯 6 8 周 總體方案的擬訂從而開始聯(lián)合播種機的優(yōu)化設(shè)計 受力分析 不斷改進(jìn)和 完善 9 11 周 用 SolidWorks 進(jìn)行具體設(shè)計 并對部分部件進(jìn)行校核分析 12 13 周 畢業(yè)論文的整理和撰寫 并對設(shè)計作最后的檢查和必要的修改 14 周 答辯 七 參考文獻(xiàn) 1 靳樹中 陳紹文 陳利平 等 2BJM 型小麥精密播種機試種情況與增產(chǎn)原因初析 j 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技 1996 1 25 26 2 張文靜 播種密度與氮肥運籌對冬小麥產(chǎn)量和品質(zhì)影響的研究 D 安徽 安徽農(nóng) 業(yè)大學(xué)作物栽培學(xué)與耕作學(xué) 2004 3 張波屏 國內(nèi)外小麥精密播種機技術(shù)縱橫 J 農(nóng)牧與食品機械 1992 4 37 40 4 孫齊磊 孫立濤 張曉輝 淺析播種機械的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 J 中國農(nóng)機化 2002 5 51 52 5 程興田 播種機械的現(xiàn)狀及發(fā)展前景 J 糧食加工與食品機械 1999 6 1 2 6 唐慶海 趙慶城 馬淑英 我國機械播種技術(shù)與播種機械發(fā)展概況與趨勢 J 河 北農(nóng)業(yè)技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報 1994 8 3 59 65 7 中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院 2BSJ 16 小麥深施肥精少量播種機 J 萬方科技成 果庫 序列號 9112004000069 8 龍口市農(nóng)機研究所 2BJP 6 型小麥精密播種機 J 萬方科技成果庫 序列號 9371998001742 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