小型種薯機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-雙行馬鈴薯種植播種機(jī)【含5張CAD圖帶開題報(bào)告-獨(dú)家】.zip

小型種薯機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-雙行馬鈴薯種植播種機(jī)【含5張CAD圖帶開題報(bào)告-獨(dú)家】.zip,含5張CAD圖帶開題報(bào)告-獨(dú)家,小型,種薯機(jī),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),雙行,馬鈴薯,種植,播種機(jī),CAD,開題,報(bào)告,獨(dú)家 I 小型種薯機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 馬鈴薯種植機(jī)械 摘要 馬鈴薯 也就是我們常說的土豆 作為糧食和農(nóng)作物之一 是我國非常重要也 是大面積栽培的對象 雖然我國馬鈴薯總產(chǎn)量較大 但是相對于單產(chǎn)量來說卻是很 低 種植方式和機(jī)械化水平落后是造成這一原因的兩個(gè)主要因素 所以說 提高馬 鈴薯種植的單產(chǎn)量是當(dāng)前我國面臨的最主要也是刻不容緩的任務(wù) 我國馬鈴薯種植機(jī)械還處于一個(gè)起步初級階段 距離歐美等國家還有很大的差 距 針對這一現(xiàn)象及存在的問題并根據(jù)馬鈴薯種子是塊狀型的特點(diǎn) 提出了相應(yīng)解 決辦法 即本設(shè)計(jì)采用升運(yùn)鏈?zhǔn)今R鈴薯播種機(jī) 其主要設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)有 機(jī)架 升運(yùn)鏈 式排種器 外槽輪式排肥器 鏈輪 鎮(zhèn)壓輪 行走輪等 其具有基本結(jié)構(gòu)簡單 工 作可靠 機(jī)器使用效率高 對馬鈴薯薯種零危害的優(yōu)點(diǎn) 不論是在國內(nèi)還是在國外 都正在逐漸得到大量應(yīng)用 在本次設(shè)計(jì)中 通過不斷查找資料以及參考大量文獻(xiàn) 為播種機(jī)各個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行選型并確定參數(shù) 計(jì)算后最終定型 關(guān)鍵詞 播種機(jī) 外槽輪式排肥器 除鏟式開溝器 升運(yùn)鏈?zhǔn)脚欧N器 II Abstract The potato as we often say as one of the food and crops is very important in China and is also the object of extensive cultivation Although the potato production in China is bigger but it is very low relative to the single output The backward planting method and mechanization level are two main factors of this reason Therefore it is the most important and urgent task for China to increase the single output of potato planting Single potato yields can be increased either through improved cropping practices or through increased mechanized planting China s potato planting machinery is still in its infancy far from Europe and the United States and other countries In view of this phenomenon and existing problems and according to the characteristics of potato seeds are lumpy the corresponding solutions are proposed That is this design USES the elevator chain potato seeder Its main design structures are machine frame lifting chain seeding device outside groove wheel type fertilizer discharge device chain wheel pressure wheel walking wheel etc It has the advantages of simple structure reliable work high efficiency and no harm to potato seed Both at home and abroad are gradually being widely used In this design through constant searching of data and referring to a large number of literature the model selection and parameters determination were carried out for each structure of the planter and the final design was finalized after calculation Key words seeder External groove wheel fatter Stripper trencher Elevator chain seeder III 目 錄 摘要 I Abstract II 第 1 章 緒論 1 1 1 課題背景和科學(xué)意義 1 1 2 國內(nèi)外馬鈴薯播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 2 1 2 1 國外馬鈴薯播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 2 1 2 2 我國馬鈴薯播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 2 1 2 3 馬鈴薯播種機(jī)的研究內(nèi)容 4 第 2 章 總體設(shè)計(jì) 4 2 1 內(nèi)容設(shè)計(jì) 5 2 2 方案設(shè)計(jì) 5 2 2 1 設(shè)計(jì)原則 5 2 2 2 基本結(jié)構(gòu) 5 2 2 3 工作原理 6 第 3 章 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 7 3 1 升運(yùn)鏈?zhǔn)讲シN機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 7 3 2 配套動(dòng)力的選用 7 第 4 章 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 9 4 1 傳動(dòng)路線的確定 9 4 2 傳動(dòng)比的計(jì)算 9 第 5 章 機(jī)器的選型設(shè)計(jì) 10 5 1 排種器的選型設(shè)計(jì) 10 5 1 1 種箱尺寸的確定 10 5 1 2 種箱容積的計(jì)算 10 5 1 3 排種器的選型與計(jì)算 11 5 1 4 馬鈴薯播種機(jī)對排種器的性能要求 11 5 1 5 現(xiàn)有排種器的類型和特點(diǎn) 11 5 1 6 排種器的選型 12 5 1 7 升運(yùn)鏈相關(guān)系數(shù)的確定 13 5 2 排肥器的選型設(shè)計(jì) 14 5 2 1 排肥器的性能要求 14 5 2 2 常用排肥器的種類和特點(diǎn) 14 5 2 3 排肥量的計(jì)算 17 5 3 開溝器的選型設(shè)計(jì) 18 5 3 1 開溝器的性能要求 18 5 3 2 現(xiàn)有開溝器的種類和特點(diǎn) 18 5 3 3 開溝器的選型 19 IV 5 4 4 開溝器結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 19 5 4 5 開溝器外形尺寸的確定 20 5 5 輸種管的選型設(shè)計(jì) 20 5 5 1 輸種管的性能要求 20 5 5 2 輸種管的選型 21 5 5 3 輸種管參數(shù)的確定 21 5 6 覆土器的選型設(shè)計(jì) 22 5 6 1 覆土器的種類和特點(diǎn) 22 5 6 2 覆土器的選型 22 5 6 3 覆土器性能結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 22 5 7 鎮(zhèn)壓輪的選型與設(shè)計(jì) 23 5 7 1 鎮(zhèn)壓輪的使用條件 23 5 7 2 設(shè)計(jì)要求 24 5 7 3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 24 5 8 行走輪的選型設(shè)計(jì) 26 5 8 1 行走輪的設(shè)計(jì)要求 26 5 8 2 行走輪的結(jié)構(gòu) 26 5 8 3 行走輪的安裝 27 5 8 4 行走輪轉(zhuǎn)速的計(jì)算 27 結(jié)論 29 參考文獻(xiàn) 31 致 謝 33 1 第 1 章 緒論 1 1 課題背景和科學(xué)意義 馬鈴薯 也就是我們常說的土豆 不但是一種含有淀粉的作物 而且作為糧食 和農(nóng)作物之一 是我國是非常重要的也是大面積栽培的對象 我國馬鈴薯種植面積 在 2005 年達(dá)到了約 7000 萬畝 超越 6300 萬噸的總產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量支配的 23 對于馬鈴薯而言 我國已經(jīng)居于世界第一位的是它的總產(chǎn)量 然而單產(chǎn)量比 力于歐美和澳洲 程度卻不盡人意 例如 中國的單產(chǎn)量在 2003 年達(dá)到了 14842 公斤 而世界的均勻度則比 16448 公斤每公頃還要低 并且不到新西蘭這個(gè)單產(chǎn)量 最大國家的三分之一 事實(shí)也就是說 我國土豆的單產(chǎn)量很低 因而我國目前最重要的工作也是首要 工作 就是進(jìn)一步增強(qiáng)馬鈴薯的單產(chǎn)量 除了加強(qiáng)機(jī)械化生產(chǎn)程度能夠作為進(jìn)一步 增強(qiáng)馬鈴薯單產(chǎn)量的方法以外 良馬鈴薯的種植模式也是一種有效地措施 提高機(jī)械化生產(chǎn)水平是對于提高馬鈴薯單產(chǎn)量的最有效而且最快捷的途徑 截 止到目前來說 在種植馬鈴薯方面 對于機(jī)器的機(jī)械化或者半機(jī)械化的種植方式在 我國只有少數(shù)幾個(gè)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了 而我國對于種植馬鈴薯的絕大部分區(qū)域 栽培的程 度一直停留在傳統(tǒng)的方式下 主要依靠人類和動(dòng)物勞動(dòng)的傳統(tǒng)耕作方式 從開挖溝 渠到覆蓋土層 整個(gè)勞動(dòng)過程的勞動(dòng)強(qiáng)度大 生產(chǎn)效率略低 種植成果肯定遠(yuǎn)遠(yuǎn)不 如機(jī)械化種植水平 而且我們的國家土地面積大 面積廣闊 擁有不同的區(qū)域類型 因此對于馬鈴薯播種機(jī)來說 我們所需的機(jī)器類型也是相對不一樣的 但將來的必 然發(fā)展趨勢就是 機(jī)器設(shè)計(jì)具有較強(qiáng)較廣泛的適應(yīng)性能來進(jìn)行播種 不能被忽視的 兩個(gè)重要因素分別是播種機(jī)普遍性和播種機(jī)的通用性 這兩個(gè)重要因素可以幫助提 高播種機(jī)的性能 這樣我們就可以對播種機(jī)進(jìn)行充分的利用 雖然在目前的情況下 中國在播種機(jī)領(lǐng)域我們沒有辦法立刻減小與發(fā)達(dá)國家之間的差距 但我國的科研人 員正在努力不斷與之縮小 制約馬鈴薯單產(chǎn)量不斷增大的一個(gè)非常重要的因素 就是傳統(tǒng)的馬鈴薯種植方 法 主要展現(xiàn)在以下方面 1 馬鈴薯的質(zhì)量過低 大部分在中國馬鈴薯種植面積 薯種通常是私人擁有的 不是滅菌后 消毒和其他技術(shù)來提高播種質(zhì)量 所以常常會(huì)導(dǎo)致馬鈴薯的產(chǎn)品質(zhì)量 以及優(yōu)良程度會(huì)偏低 2 2 不同種類的馬鈴薯 因?yàn)槠涫懿煌L地區(qū)或者不同氣候環(huán)境的影響 往往 需要薯種的類型也是不一樣的 對于這方面而言 我們的研究方案也不能完全滿足 他們的所需所求 因此 在將來我們應(yīng)該更側(cè)重對于馬鈴薯的品種的發(fā)展研究和開 發(fā) 3 主要依靠人與動(dòng)物的傳統(tǒng)耕作方式 需要大量的工作時(shí)間和大量的勞動(dòng)力 導(dǎo)致工作效率以及馬鈴薯的產(chǎn)率偏低 土壤壓實(shí)情況尤其嚴(yán)重 對種子的萌發(fā)和生 長是沒有一點(diǎn)好處的 1 2 國內(nèi)外馬鈴薯播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 1 2 1 國外馬鈴薯播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 在經(jīng)歷了世界第二次大戰(zhàn)之后 歐洲及美國等很多發(fā)達(dá)國家已經(jīng)完成了過渡的 現(xiàn)象 而這種過渡指的是由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向當(dāng)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)換 通過幾十年不間斷的發(fā)展后 農(nóng)業(yè)機(jī)器的機(jī)械化發(fā)展程度是相當(dāng)完美的 也是相當(dāng)完善的 現(xiàn)在目前的大規(guī)模形 勢是向移動(dòng)靈敏 智能化 精確定量 簡單便捷以及多功能聯(lián)合的方向開發(fā) 在歐洲和美國等大多數(shù)發(fā)達(dá)國家 經(jīng)過幾十年不間斷的發(fā)展 馬鈴薯種植機(jī)器 在技術(shù)水平上的應(yīng)用已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)幾乎完美的程度 無論是從工作速度以及生產(chǎn) 效率的方面 還是從工作性能及種子質(zhì)量的方面來看 通用性和適應(yīng)性在我國所生 產(chǎn)出的播種機(jī)上都具有十分良好的體現(xiàn) 這對降低種子播種率及種子損失率都有較 好的影響 當(dāng)然對提高單產(chǎn)率更有很大的影響 一些發(fā)達(dá)國家對于目前機(jī)器的工作原理正在不斷的研發(fā)和更新 盡可能改善機(jī) 器的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 還要對機(jī)器的使用壽命進(jìn)行延長 以及對機(jī)器的生產(chǎn)成本和維護(hù)成 本進(jìn)行縮減 所以將機(jī)器的使用效率提高 以及增強(qiáng)機(jī)器的通用性和適應(yīng)性 這些 都成為我們未來主要的發(fā)展方向和發(fā)展目標(biāo) 1 2 2 我國馬鈴薯播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 在我國 馬鈴薯種植機(jī)械仍然處于一個(gè)發(fā)展的初級階段 我國應(yīng)用較廣泛的馬 鈴薯種植機(jī)器有如下種類 第一種是 2CML 2 型 這種馬鈴薯種植機(jī)器是一種全自 動(dòng)機(jī)械化生產(chǎn)作業(yè)機(jī)具 是集開挖溝渠 開播薯種 以及覆蓋土壤功能為一體的農(nóng) 作物播種機(jī)械 在與拖拉機(jī)配套作業(yè)時(shí)可以一次性完成以上所有的作業(yè) 并且該機(jī) 器還具有節(jié)肥省土以及提高我國經(jīng)濟(jì)效益的優(yōu)點(diǎn) 但是本機(jī)器也具有不足的地方 3 就是在機(jī)器使用一段時(shí)間后 鏈輪有被鏈齒磨壞的現(xiàn)象 此外 該播種機(jī)的鏈勺與 鏈條之間也有脫落現(xiàn)象產(chǎn)生 第二種為 2BSMX 2 型 這是一種排種器采用升運(yùn)薯 杯型 排肥器采用外槽輪式的播種機(jī)械 此種播種機(jī)不但機(jī)身體積小而且本身材質(zhì) 也很輕 并且在與小型拖拉機(jī)配套使用時(shí)可以一次性完成播種施肥以及鋪膜等作業(yè) 第三種是 2CMF 型 此機(jī)器可以一次性完成開溝 播種 施肥 注水 覆土等一系 列任務(wù) 并且其在播種過程中可以調(diào)節(jié)行距 株距 施肥量等 以便可以更好的完 成播種機(jī)的工作 還能提高馬鈴薯的播種效率 從而在根本上解決馬鈴薯單產(chǎn)量低 的問題 隨著近些年來的發(fā)展趨勢 馬鈴薯在我國大部分地區(qū)大量的種植及栽培 中國 在研究和發(fā)展適應(yīng)性馬鈴薯相關(guān)機(jī)械上有了非常大的進(jìn)步 特別在馬鈴薯種植機(jī)方 面尤其突出 雖然在我國馬鈴薯種植機(jī)的開發(fā)和生產(chǎn)相比歐洲和美國等發(fā)達(dá)國家仍 有很大的差距 但在我國研究人員的努力鉆研下 差距正在不斷的減小 現(xiàn)如今我 國也在不斷地應(yīng)用和推廣各種先進(jìn)的馬鈴薯種植機(jī) 播種機(jī)最主要也是最核心的部件仍然是排種裝置 優(yōu)良改進(jìn)排種裝置以及引進(jìn) 國外最先進(jìn)的排種器 對提高機(jī)器的使用效率具有非常重要的作用也是最有效的途 徑 我國到今天為止 槽輪式排種器 離心式排種器 各種各樣的圓盤式排種器等 排種器是我國技術(shù)人員主要的研究對象 而且中國原始特色的排種器 比如說窩眼 輪式排種器 紋盤式排種器 錐盤式精量排種器已在很多國家得到大范圍的使用 我國目前應(yīng)用的馬鈴薯播種機(jī)器如下圖 1 1 所示 4 圖 1 1 馬鈴薯播種機(jī) 1 2 3 馬鈴薯播種機(jī)的研究內(nèi)容 對于馬鈴薯種植機(jī)而言 制約播種機(jī)效率的難點(diǎn)仍在先進(jìn)的排種器以及先進(jìn)的 排種方式等多方面存在 所以 在種子質(zhì)量和播種方法已經(jīng)解決的情況下 我國的 首要任務(wù)也是至關(guān)重要的任務(wù)就是研究并開發(fā)相應(yīng)的播種機(jī)器 可以通過研發(fā)以及 優(yōu)化馬鈴薯種植機(jī)器的重要組成零部件或者可以在馬鈴薯播種機(jī)上安裝可以提高機(jī) 器自動(dòng)化水平的裝置 也可以針對我國不同地域類型生產(chǎn)適合的馬鈴薯播種機(jī) 以 上方法就是解決我國馬鈴薯種植機(jī)問題的相關(guān)對策 以及提高馬鈴薯播種機(jī)作業(yè)效 率的方法 很明顯的是 對于種子計(jì)量裝置也就是播種器裝置而言 我國應(yīng)該往空 氣輸送播種計(jì)量裝置 孔帶式精密計(jì)量裝置 氣動(dòng)精密計(jì)量裝置和翻轉(zhuǎn)式閥瓣式以 及指夾式計(jì)量裝置等方面研究和發(fā)展 新的排種計(jì)量原則并且應(yīng)該廣泛采用和應(yīng)用 的裝置 包括氣動(dòng)原理和機(jī)械種子計(jì)量原理 5 第 2 章 總體設(shè)計(jì) 2 1 內(nèi)容 設(shè)計(jì) 1 該播種設(shè)備機(jī)具的總體設(shè)計(jì) 2 該播種設(shè)備傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 3 該播種設(shè)備開溝裝置的設(shè)計(jì) 4 該播種設(shè)備排種裝置的設(shè)計(jì) 5 該播種設(shè)備輸種管 鎮(zhèn)壓裝置以及行走輪的設(shè)計(jì) 2 2 方案設(shè)計(jì) 2 2 1 設(shè)計(jì)原則 該方案整體采用的是與拖拉機(jī)相連接的方法 將拖拉機(jī)與開溝裝置 施肥裝置 排種裝置 覆蓋裝置和鎮(zhèn)壓裝置合并在一起 能夠使裝置將開挖溝渠 施用肥料 播種薯塊 覆土蓋土等功能一次性全部完成 能有效地控制工作部件的提升機(jī)構(gòu)和 懸掛機(jī)構(gòu) 也能有效地控制施工過程中的播種深度和運(yùn)輸過程的通過性 開溝器除 了可以開挖種溝外 還應(yīng)具有自動(dòng)包覆土壤的功能 這種功能安排是為了確保在播 種過程中 漏播和重播的機(jī)率減少到 5 以下 最后 機(jī)器的鎮(zhèn)壓輪則需要顯著的 鎮(zhèn)壓效果 操作后的地面要求呈水平狀的 2 2 2 基本結(jié)構(gòu) 馬鈴薯播種機(jī)的主要組成部分有機(jī)架 開溝器 輸種管 覆土器 種箱 肥箱 排種器以及鎮(zhèn)壓輪 與拖拉機(jī)相連接的是機(jī)架前梁上的兩個(gè)懸掛架 而中間的框架 的上部與肥料箱的側(cè)板固定框相連接 正前方是一個(gè)肥箱 后方是一個(gè)種箱 底部 與肥料和安排設(shè)備是固定的 有一個(gè)安裝在肥料箱前的開溝器的梁 用 u 型螺栓平 鎖的螺栓將開瓶器鎖住 它可以調(diào)整挖溝深度 橫梁上的開溝器可以根據(jù)需要調(diào)整 行間距橫向運(yùn)動(dòng) 該裝置用于連接鎮(zhèn)壓輪的框架 2 2 3 工作原理 本機(jī)與拖拉機(jī)的連接方式是通過上下懸掛的方式相連接的 拖拉機(jī)前進(jìn)所產(chǎn)生 的輸出動(dòng)力用于驅(qū)動(dòng)播種機(jī)工作 它的平均運(yùn)行速度為 1m s 機(jī)床的動(dòng)力源是 拖 6 拉機(jī)向前驅(qū)動(dòng)行走輪和輸出功率 拖拉機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)輪旋轉(zhuǎn) 分別將動(dòng)力傳給傳動(dòng)鏈 輪軸的兩端 中間鏈輪和鏈條的扭矩及功率從中間鏈輪一排排的傳給排肥裝置 通 常情況下 為了不出現(xiàn)打滑的現(xiàn)象 并且擁有可靠的傳動(dòng)系統(tǒng) 我們會(huì)選擇直徑較 大的地輪 播種機(jī)正常工作時(shí) 在拖拉機(jī)運(yùn)行后 行走輪動(dòng)力將由動(dòng)力輸出軸傳送 拖拉 機(jī)驅(qū)動(dòng)中間軸齒輪傳動(dòng)軸動(dòng)力 動(dòng)力產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)輪由拖拉機(jī)向前帶動(dòng)其運(yùn)動(dòng) 而施肥 播種機(jī)構(gòu)由鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng) 經(jīng)過輸肥管與輸種管將排出的化肥和種子一 并帶入開溝器 先后進(jìn)入開好的地溝中 為了避免在這種操作下薯種被焚燒 應(yīng)該 先施肥后播種 也就是說 肥料應(yīng)該位于約 5 厘米的種子下面 然后再進(jìn)一步被覆 土器的土壤覆蓋 而后鎮(zhèn)壓輪的圓錐滾筒立即均勻壓密種床 7 第 3 章 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 3 1 馬鈴薯播種機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 1 外形尺寸 長 寬 高 1460mm 1200mm 940mm 2 配套動(dòng)力 10 千瓦 3 生產(chǎn)效率 12acre h 4 工作幅寬 1300mm 5 播種方式 平播 6 播種深度范圍 65 155mm 7 作業(yè)行數(shù) 雙行 8 作業(yè)時(shí)行距 500mm 9 行走輪最大直徑 500mm 10 作業(yè)速度 1m s 11 傳動(dòng)形式 鏈傳動(dòng) 12 排種器選型 升運(yùn)鏈?zhǔn)脚欧N器 13 排肥器選型 外槽輪式排肥器 14 鎮(zhèn)壓輪選型 復(fù)合圓錐式鎮(zhèn)壓輪 15 覆土器形式 拖環(huán)式覆土器 16 土壤工作部件 鋤鏟式開溝器 17 種箱最大容積 30L 3 2 配套動(dòng)力的選用 根據(jù)我國目前對馬鈴薯播種機(jī)實(shí)際情況的掌握 以及對拖拉機(jī)模型和機(jī)組耗電 量的初步結(jié)果的判斷 擬選擇使用東風(fēng) 200 型拖拉機(jī)的拖拉機(jī)模型或與之動(dòng)力非 常接近的拖拉機(jī) 拖拉機(jī)主要參數(shù)如下 外形尺寸 cm 2950 1250 1980 功率 KW 13 16 馬力 額定轉(zhuǎn)速 r min 750 驅(qū)動(dòng)型式 前輪驅(qū)動(dòng) 8 離合器形式 干式 雙片 制動(dòng)器 環(huán)狀內(nèi)脹式 發(fā)動(dòng)機(jī)與離合 V 帶 理論上此款拖拉機(jī)前進(jìn)速度 km h 如表 3 1 所示 表 3 1 前進(jìn)速度 前進(jìn) 1 25 1 67 3 07 5 38 6 47 8 65 15 91 27 86 理論速度 km h 后退 1 46 7 59 9 第 4 章 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 4 1 傳動(dòng)路線的確定 在不影響拖拉機(jī)正常工作的前提下 機(jī)器的傳動(dòng)路線需要還能保證對于總體傳 動(dòng)的可靠性 整個(gè)機(jī)器的傳輸路線是根據(jù)整體機(jī)械的結(jié)構(gòu)以及拖拉機(jī)的一般位置來 確定 使機(jī)器工作需要的開溝 播種 施肥和鎮(zhèn)壓等作業(yè)步驟 可以一個(gè)接一個(gè)地 在馬鈴薯種植機(jī)工作過程中實(shí)現(xiàn) 通過參照并研究有關(guān)機(jī)器的類型 把傳動(dòng)路線將它分成兩條不同的路線 第一 種是 行走輪通過拖拉機(jī)前進(jìn)而帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng) 動(dòng)力由中間軸通過鏈傳動(dòng)傳遞 第二 種則是 中間軸轉(zhuǎn)動(dòng)從而達(dá)到驅(qū)動(dòng)排種機(jī)構(gòu)和肥料機(jī)構(gòu)的軸的目的 并由中間軸驅(qū) 動(dòng) 使得動(dòng)鏈輪和排肥槽輪在中間軸驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng) 4 2 傳動(dòng)比的計(jì)算 將行走輪行駛的平均速度取值為 3 6km h 也就等于是 1m s 已知行走輪的正 常直徑是 500mm 從而通過公式 4 1 計(jì)算可以得到行走輪軸的勻速轉(zhuǎn)速 1n 4 dvn 1 1 式中 v 行走輪在工作行駛過程中的平均速度 d 行走輪的最大直徑 經(jīng)計(jì)算得 通過設(shè)計(jì)要求可知 中間軸的平均線速度應(yīng)該等于行走min 381r 輪軸的轉(zhuǎn)速 所以兩個(gè)軸之間的傳動(dòng)比率是 1 中間軸轉(zhuǎn)速 38r min 中間軸驅(qū)動(dòng)輪 上安裝有排種器的主動(dòng)輪 所以速度也 38r min 排種裝置上的垂直的上下鏈輪 在工作的過程中 需要工作順利 所以他們沒有太大之間的速度差異 鏈勺速度要 求不超過 0 5m s 所以得到最好的速度是 0 5m s 如果速度降低到 0 25m s 左右 同樣也應(yīng)該使種植距離減少 2 倍才能使效率不受影響 然后與鏈輪的需求相結(jié)合 最終選擇了排種器裝置 兩種鏈輪的比例為 1 12 10 第 5 章 機(jī)器的選型設(shè)計(jì) 5 1 排種器的選型設(shè)計(jì) 5 1 1 種箱尺寸的確定 需要一個(gè)足夠大容量的種箱來進(jìn)行播種 所以通常需要直接把種子種在地里 以減少加種的次數(shù) 但是 為了不會(huì)產(chǎn)生增加機(jī)構(gòu)的重量的后果 所選擇的種箱的 容量和容積都不能太大 因?yàn)槿绻x擇種箱容積過大 不僅影響了播種機(jī)的穩(wěn)定性 而且影響了機(jī)組的縱向移動(dòng) 該種箱必須確保種子的自然靜息角小于箱壁的傾角 以確保種子能順利地從播種裝置中滑出 通常兩個(gè)薯種塊的自然休止角 大約在 24 和 34 之間 在這里我們選擇 應(yīng)為 30 也就是 30 除此之外 此外 這些 盒子應(yīng)該耐用 輕便 堅(jiān)固 并且應(yīng)該防水和防潮 很容易添加種子 清除種子和 種子 所以這臺(tái)機(jī)器選擇的盒子形狀是錐形的 小直徑的下顎 大直徑的上嘴 并 且上端有保護(hù)的保護(hù)罩 5 1 2 種箱容積的計(jì)算 行間距 株距 播種量和播種距離的值決定了種箱容量的大小 根據(jù)以前所做 實(shí)驗(yàn)結(jié)論得出 播種機(jī)在工作時(shí)不適合將種子箱內(nèi)的薯種全部播種 為了避免種箱 內(nèi)因種子過少 而對播種的質(zhì)量產(chǎn)生影響 應(yīng)該將種子余量至少保留 10 需要先 前設(shè)定 1000m 為該地塊的長度 D 的值 播種機(jī)每加一次種子都會(huì)往返行走一次 它的種箱容積 V 可以用公式 5 1 來確定 5 rLBNV67 max 1 式中 L 種子所能裝滿一個(gè)種箱并且播種行走的最遠(yuǎn)距離 最小值等于一次往返的 距離 它的長度至少等于地塊長度的兩倍 取 L 2000m B 工作時(shí)所能播種最大值時(shí)所取的幅寬 m 此處取 B 1100m 在單位面積內(nèi)播種量的最大值 并且將 120mm 設(shè)置為薯種maxN 2 hmkg 之間的株距 則在每 100m 內(nèi)都需要播大約為 833 個(gè)種子 每個(gè)種子的質(zhì)量大約為 11 50g 所以可以算出 kgN65 41max r 種子在單位容積下的質(zhì)量 km min 單位容積為 125 個(gè)馬鈴薯品種 大小 為 20mm 20mm 20mm 每個(gè)土豆種子的平均重量為 55g 數(shù)值約為 7 50kg L 取 5 7 68 41 10 20max rNBL 代入公式 5 1 得 V 20 8476 L 設(shè)計(jì)值通常比實(shí)際情況小一些 所以這個(gè)設(shè)計(jì)所選的體積是 30 升 5 1 3 排種器的選型與計(jì)算 對于馬鈴薯種植機(jī)來說 最重要也是最核心的部件就是排種器裝置 因?yàn)樗?優(yōu)點(diǎn)和播種機(jī)播種性能的缺點(diǎn)之間的關(guān)系是直接互相影響的 因此 對馬鈴薯播種 器具有相當(dāng)高的要求 5 1 4 馬鈴薯播種機(jī)對排種器的性能要求 1 對于排種器的排種均勻性和排種的穩(wěn)定性 應(yīng)該是更加優(yōu)化更加完善的 因?yàn)榕欧N器的排種均勻性和穩(wěn)定性能夠使機(jī)器均勻 連續(xù)作業(yè) 并且能夠在不同的 外部環(huán)境下工作 還能保持均勻性排種 播種數(shù)量穩(wěn)定 2 為了使種薯機(jī)的播量調(diào)節(jié)范圍大 應(yīng)具有較強(qiáng)的普遍性以及適應(yīng)性 3 種子的損傷率不宜過大 一般 3 是其最大值 4 基本構(gòu)造簡單 操作便捷 任務(wù)牢靠 比較容易制造和后期保養(yǎng) 也易 于調(diào)整 5 種子的泄漏率和再播率要求不能大于 3 5 1 5 現(xiàn)有排種器的類型和特點(diǎn) 在農(nóng)業(yè)上有各種各樣的條播種子類型 大體上分為三種 撒播排種器 條播排 種器和點(diǎn)播排種器 條播排種器是將種子按要求播到線即可 但是對于行距 播 2 種深度和播量是根據(jù)需求而定的 一般對種子間距是沒有要求的 只需要注意種子 的刻粒數(shù)以及某些長度段的距離 而外槽輪式 內(nèi)槽輪式 磨紋盤式 錐面型孔式 擺桿式 離心式 匙式及刷式等播種器類型是我們在播種農(nóng)業(yè)時(shí)使用的 3 其中 被最廣泛使用的排肥器是外槽輪式排肥器 它的組成部分有一個(gè)排種箱 一個(gè)排種軸 一個(gè)外槽輪 一個(gè)阻塞輪 一個(gè)花型擋板環(huán)和一個(gè)清種舌 種子箱下 12 面放置著排種裝置 種子通過盒子底部流入盒內(nèi) 采用外槽輪和花型擋環(huán)來防止當(dāng) 該排輪旋轉(zhuǎn)時(shí)種子從槽車的兩側(cè)伸出 雖然計(jì)量裝置結(jié)構(gòu)簡單 容易制造 易于使 用 通用性能好和廣泛適應(yīng)性的性能 和世界一直是標(biāo)準(zhǔn)化的 但其局限性也存在 不容忽視 由于馬鈴薯塊莖 種子槽輪計(jì)量 不做類型的泄漏率和種子的破損率 也不能增加穩(wěn)定性的播種 所以你需要選擇一個(gè)設(shè)備 使其結(jié)構(gòu)更簡單 更有效率 在所有可能的比較中 如夾鉗式 外槽輪 車輪等 最終決定選擇了由發(fā)達(dá)國家 如美國 日本等發(fā)達(dá)國家 開發(fā)的升運(yùn)鏈?zhǔn)脚欧N器 5 1 6 排種器的選型 1 升運(yùn)鏈?zhǔn)脚欧N器的選型及結(jié)構(gòu) 由于馬鈴薯薯種為塊狀的這一特點(diǎn) 所以馬鈴薯種植機(jī)排種器類型選擇為單排 式升運(yùn)鏈?zhǔn)脚欧N器 其結(jié)構(gòu)如圖 5 1 所示 圖 5 1 升運(yùn)鏈?zhǔn)脚欧N器 2 工作原理 隨著播種機(jī)在外力的作用下前進(jìn) 從而帶動(dòng)行走輪轉(zhuǎn)動(dòng) 行走輪上的軸的小鏈 輪用來傳遞力量 通過中間的軸功率 電梯鏈鏈輪從小型旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)以一定的速度上 升 并固定在電梯鏈帶動(dòng)取薯勺舀一塊馬鈴薯種塊 并通過鏈輪和輸種管以及輸肥 管會(huì)被輸送到排種箱 排肥箱 然后進(jìn)入開溝器 最后先后進(jìn)入開好的地溝中 從 13 而實(shí)現(xiàn)整個(gè)種植過程 3 升運(yùn)鏈?zhǔn)脚欧N器工作性能的結(jié)構(gòu)參數(shù) 根據(jù)參考有關(guān)的文獻(xiàn)作品和馬鈴薯播種機(jī)的設(shè)計(jì)要求 主要有以下構(gòu)造參數(shù) 取薯勺平均速度 v 機(jī)器作業(yè)時(shí)的速度與取薯勺運(yùn)動(dòng)的線速度成正比 試驗(yàn) 表明 若取薯勺速度大于 0 5m s 時(shí) 作業(yè)質(zhì)量則顯著變差 播種的漏播率也會(huì)大 幅度增加 因此鏈輪最高作業(yè)速度的線速度應(yīng)該小于 0 5m s 鏈條的工作長度 L 鏈條的長度太長 會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)鏈輪之間的中心距離增 加 也會(huì)增加傳動(dòng)的距離 而鏈條長度太短 如果要給薯種塊做緩沖就會(huì)太遲了 因?yàn)楸灰ㄆ饋淼氖矸N塊會(huì)從勺子里掉下來 從而使排種的均勻性大大降低 取薯勺的形狀與大小 對于馬鈴薯種塊來說 單邊尺寸的大小應(yīng)為 20mm 這也是為了薯種塊在升運(yùn)的過程中盡量不要出現(xiàn)滑落的情況 也就是說 取薯勺需 要背面光滑流暢 不能傷到薯種 還要求取薯勺質(zhì)量要輕巧 因此取薯勺都是用鐵 皮沖壓而成 它的厚度大約為 1 2mm 5 1 7 升運(yùn)鏈相關(guān)系數(shù)的確定 1 最開始將理論株距設(shè)定為 120mm 因此所需要播種的個(gè)數(shù) n 也就是在 行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈后的個(gè)數(shù) n 可以通過公式 5 2 計(jì)算得到 5 2 10DL 式中 L 行走輪的周長 D 行走輪的最大直徑 通過已經(jīng)得到的數(shù)據(jù) D 0 5m 可知 算得 n 13 個(gè) 2 取薯勺之間的間距即株距 B 此次設(shè)計(jì)選擇類型為 16A 的滾子鏈 其鏈條節(jié)距大小為 P 26 8mm 長度略微 為 2 54m 鏈條大約以 0 28m s 的速度 也是最大速度 0 5m s 的 0 54 倍 因此 為 了滿足馬鈴薯種塊在播種過程中的需求 可以通過縮小種植距離來調(diào)整 應(yīng)該減少 種植距離的 0 54 倍 再根據(jù)節(jié)距和鏈的長度進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)整 經(jīng)計(jì)算共有 88 節(jié)的 整個(gè)鏈條 為了使效果達(dá)到最好 需要 24 個(gè)取薯勺 所以 16 個(gè)取薯勺由四個(gè)環(huán)節(jié) 組成 其余 8 個(gè)由三個(gè)環(huán)節(jié)組成 因此 每個(gè)取薯勺之間的平均距離是 14 B 88 24 25 4 即約等于 93mm 此結(jié)果也就是所說的株距 這可以保證有足夠的 空間來克服種子不填充的情況 3 取薯勺尺寸的確定 通過馬鈴薯種塊在取薯勺內(nèi)的受力情況的分析 以及查閱相關(guān)取薯勺的資料 要求取薯勺的寬度要在種子長度的 0 5 倍和種子厚度的 1 5 倍之間 因?yàn)榉N子的尺寸是 20mm 20mm 20mm 所以取薯勺的寬度應(yīng)該是 20 1 5mm 30mm 同時(shí) 為了給馬鈴薯種子留出足夠的時(shí)間和空間 取薯勺的長 度必須是塊長度的 2 倍 所以長度至少是 20mm 2 40mm 距離是 45mm 通過 研究 農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 已知的一種自然角度的靜止角一般為 35 因此自 然休止角應(yīng)該略大于其取薯勺內(nèi)的角度 這里也取 35 5 2 排肥器的選型設(shè)計(jì) 5 2 1 排肥器的性能要求 馬鈴薯作為我國第四大糧食產(chǎn)業(yè) 它的產(chǎn)量與我國糧食安全有密切的聯(lián)系 不 僅如此 對于農(nóng)作物本身來說 適宜程度下的施肥量對馬鈴薯的單產(chǎn)量以及生態(tài)環(huán) 境有非常大的影響 因此 要針對我國馬鈴薯種植機(jī)對于傳統(tǒng)意義上施肥裝置施肥 不均勻 施肥量不充足 容易產(chǎn)生堵塞等情況 應(yīng)該注意以下要求 1 機(jī)器運(yùn)行過程中肥料的用量應(yīng)該均勻穩(wěn)定 不受肥料箱中肥料用量多少 地形坡度和前進(jìn)速度大小的影響 2 具有良好的通用性和多種肥料 除了顆粒狀的化學(xué)肥料和復(fù)合顆粒肥料 外 還可用于肥料的流動(dòng)性 3 肥料的調(diào)節(jié)應(yīng)保證肥料的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性 調(diào)整施肥范圍 以滿足不同 肥料品種和不同作物的施用要求 4 對于排肥器與所有肥料接觸的機(jī)構(gòu)和零件 材料制作最好采用防腐技術(shù) 5 2 2 常用排肥器的種類和特點(diǎn) 常用的化肥排肥器有以下幾種類型 1 外槽輪式排肥器 可以在排種盒內(nèi)隨著排種軸而進(jìn)行左右移動(dòng)的有旋轉(zhuǎn)槽輪和非旋轉(zhuǎn)的阻塞套筒 15 所以他們可以通過改變溝槽的長度來調(diào)整肥料的用量 它可以被一個(gè)齒輪取代 槽 輪的齒數(shù)要比淺盤的小得多 1 卡箍 2 軸銷 3 排肥輪槽 4 排肥輪擋圈 5 阻塞套 6 排肥軸 7 排肥舌軸 8 排肥盒 9 排肥舌 圖 5 2 移動(dòng)式外槽輪排肥器 2 星輪式排肥器 在工作中 這種肥料通過旋轉(zhuǎn)的星形齒輪的力量被擠出 為了消除肥料負(fù)荷和 錐齒輪的軸向力 常用兩個(gè)星輪對轉(zhuǎn)的方法 而為了消除殘留下來的化肥 通常在 該排肥器的肥箱底部裝有活頁式鉸鏈 可以通過調(diào)節(jié)手柄來改變排肥量活門的開度 從而來實(shí)現(xiàn)排肥量的調(diào)節(jié) 16 圖 5 3 星輪式排肥器 3 螺旋式排肥器 顧名思義 在螺旋式排肥器中排肥螺旋就是其最主要的工作部件 通過螺旋 回轉(zhuǎn) 將肥料準(zhǔn)確無誤的導(dǎo)入排肥管就是它的主要工作 4 攪撥輪式排肥器 這種排肥器被稱為是一種通用型排肥器 碳酸氫銨的高含水量可以有效地消除 肥料的 負(fù)荷 是一個(gè)突出的特點(diǎn) 而清肥不便則是它的缺點(diǎn) 圖 5 4 攪撥輪式排肥器 5 振動(dòng)式排肥器 由于震動(dòng)關(guān)系 排肥量的穩(wěn)定性和均勻性的好壞與肥料排量的多少是受外界因 17 素不斷變化的 尤其是受肥箱內(nèi)肥料多少 肥料密度 粘結(jié)力等的影響較大 在馬鈴薯種植過程中 不同的分布裝置往往與不同種類的肥料配合在一起使用 化肥一般選用硫酸銨顆?；蛄姿徜@肥 因?yàn)槲覀冞x擇種植馬鈴薯的肥料含水率都不 到 1 通過對上述的比較和馬鈴薯施肥的要求 本設(shè)計(jì)決定選擇一個(gè)移動(dòng)式外部 槽輪排種器 這種排肥裝置的優(yōu)點(diǎn)是可以用齒輪代替原來的槽輪 工作原理與槽輪相同 槽 輪分布一般用于顆粒式肥料的排放 因?yàn)樗哂辛己玫牧鲃?dòng)性 較強(qiáng)的穩(wěn)定性和分 布的均勻性 但也有缺點(diǎn) 是排非流動(dòng)性的化肥是不能使用它的 5 2 3 排肥量的計(jì)算 排肥器的排肥量是可以通過手動(dòng)調(diào)節(jié)外部調(diào)節(jié)手柄來控制的 改變施肥手柄 從而改變排肥槽內(nèi)槽輪的有效長度 達(dá)到控制排肥量的目的 槽輪的有效長度越長 排肥量越大 反之 槽輪的有效長度越短 排肥量越小 可以通過公式 5 3 計(jì)算外槽輪排肥器的排肥量 5 3 tfadLrQq0 式中 d 外槽輪的最大直徑 d 取 46mm L 外槽輪的有效最大長度 L 取 134mm r 所施肥料的密度 磷酸二銨是其經(jīng)常施用的化肥 密度為 793g L 肥料自上而下完全充滿槽內(nèi)時(shí)的系數(shù) 一般取 0 80a 單個(gè)凹槽的截面積 通過實(shí)驗(yàn)計(jì)算選取gf 258 67mfg t 槽輪凹槽節(jié)距 通過計(jì)算得到 zdt421 帶動(dòng)層特性系數(shù) 這里取 0 55 經(jīng)計(jì)算得 這里取 7kg acre acrekQ 5 6 5 3 開溝器的選型設(shè)計(jì) 5 3 1 開溝器的性能要求 開溝器作為馬鈴薯播種機(jī)上最重要的零部件之一 它具有開挖溝渠 整理種床 18 自動(dòng)覆土和導(dǎo)入種子及肥料入土的功能 因?yàn)橛绊懖シN質(zhì)量和種子發(fā)芽生長的主要 條件 就是開溝器工作性能的好壞 因此 開溝器應(yīng)滿足如下條件 1 開溝要一直保持在同一水平線上 深度和淺度也要一致 而幅寬更要大 小適中 溝底平坦整齊 并且具有一定的自動(dòng)覆土功能也是開溝器需要滿足的 2 具有較好的入土性能 可以達(dá)到無積土 無植被纏繞 無封堵機(jī) 低阻 力 工作可靠的條件 3 為了滿足農(nóng)業(yè)技術(shù)要求 并且要使種子全部落入開好的地溝中 應(yīng)該掌 握好行內(nèi)種子分布的范圍和均勻度 5 3 2 現(xiàn)有開溝器的種類和特點(diǎn) 根據(jù)開溝器的入土角值的大小的不同 把開溝器的種類分為銳角型開溝器和鈍 角型開溝器兩種 常見開溝器有以下幾種 1 鋤鏟式開溝器 開溝器類型屬于銳角型開溝器 在機(jī)器正常工作時(shí) 開 溝器隨著播種機(jī)的前進(jìn)而前進(jìn) 開溝器的鏟子在力的作用下使土壤膨脹 土壤受擠 壓而在鏟子兩側(cè)分開 開溝器離開后 溝壁上的土壤自行下落覆蓋住種子本身 而 結(jié)構(gòu)便捷簡單 擁有較強(qiáng)的入土掘進(jìn)能力以及工作阻力小就是此款開溝器的優(yōu)點(diǎn) 其中取值為 a 3 6 厘米 R 30 65 牛 個(gè) 但是此款開溝器極易造成堆積泥土 纏 繞植被 干濕土混雜 播深不穩(wěn)的現(xiàn)象 2 雙圓盤開溝器 開溝器的類型是鈍角 他的主要部件是一對平面磁盤 溝渠 圓盤軸和分散的板 工作 兩個(gè)圓盤在力的作用下 向前滾動(dòng) 在前一點(diǎn) 稱為一個(gè)聚點(diǎn) 的底部使用兩個(gè)圓盤 稱為聚點(diǎn) 由接觸角形成 擠壓你的土壤到 側(cè)面 中間產(chǎn)生的凹凸尖槽 和溝的溝底呈 形 種子和肥料被種子和肥料掉到溝w 底 他有平滑的工作 整齊的排 不受干擾的土壤 能折斷草的能力 但是此款開 溝器的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)本身復(fù)雜 外形尺寸大 工作阻力也大 其中取值為 a 5 9 厘米 R 70 150 牛 個(gè) 3 芯鏵式開溝器 開溝器類型屬于銳角型 此款開溝器主要零件就是芯鏵 芯鏵的主要作用就是在工作時(shí)進(jìn)行入土開溝 種溝是由兩個(gè)芯鏵側(cè)板向兩側(cè)分播土 壤而形成的 其優(yōu)點(diǎn)是開溝寬度大 具有良好的入土性能 但缺點(diǎn)是工作阻力較大 其中 a 6 12 厘米 R 200 800 牛 個(gè) 19 5 3 3 開溝器的選型 在新耕地上工作時(shí) 通常都會(huì)選用馬鈴薯播種機(jī)來進(jìn)行播種 對于開溝器來說 新耕地上的雜草和植物殘?jiān)]有太大的影響 而且出現(xiàn)纏繞機(jī)器和堵塞機(jī)器的幾 率都會(huì)減小到 3 以下 再考慮到開溝器的性能和經(jīng)濟(jì)方面等因素 鋤鏟式開溝器 是本次設(shè)計(jì)優(yōu)先選取的 鋤鏟式開溝器的組成部分有翼鏟 滾筒本身以及深淺調(diào)節(jié) 扁鋼 其優(yōu)點(diǎn)是 1 開溝深度較大 2 開出的地溝不但平坦 而且開闊 3 機(jī)器結(jié)構(gòu)輕巧簡單 易于維修與保養(yǎng) 5 4 4 開溝器結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 1 入土角 的確定 對于開溝器來說 選擇入土角 時(shí) 值選的過大 開溝器工作時(shí)就會(huì)導(dǎo)致土壤 整體向上移動(dòng) 從而就會(huì)抬高土壤層的高度 并可能會(huì)使之混亂在一起 同時(shí)還會(huì) 使工作阻力大大加強(qiáng) 如果在選擇入土角時(shí)值選取得過小 則過小的入土角將會(huì)減 弱刃部強(qiáng)度 通常情況下 入土角的取值范圍應(yīng)該在大于 20 而小于 45 也就 是在 20 到 45 之間 為了使入土能力得到保證 因此入土角不應(yīng)該取得過小 這里將入土角取為 35 2 切土角 的確定 而對于切土角來說 值過大 土壤易向兩側(cè)推開 造成土壤外翻的情況 影響 了覆土性能的好壞 同樣值也不能過小 太小的值將使鏟面的高度受到嚴(yán)重影響 在普遍的情況下 的值大約選取在 20 到 30 之間 特殊情況下可以取得小一點(diǎn) 這里 30 3 鏟翼張角 的確定 張角值過大就會(huì)直接導(dǎo)致翼鏟增大 使得雜草沿刃口滑過變得很困難 容易發(fā) 生纏繞草木 堆積泥土 泥土堵塞等現(xiàn)象 值過小也會(huì)導(dǎo)致翼鏟切斷草根的能力減 弱 為使沿著翼鏟刃緣向后滑切雜草 張角值一般應(yīng)該取值在 73 到 87 之間 這 里取 80 5 4 5 開溝器外形尺寸的確定 我國現(xiàn)有開溝器如下圖 5 5 所示 20 圖 5 5 開溝器實(shí)物圖 根據(jù)查找相關(guān)資料及對實(shí)物圖的觀察 數(shù)據(jù)取值如下 調(diào)節(jié)扁鋼尺寸為 50mm 30mm 開溝器體尺寸 長 寬 高 175mm 125mm 535mm 5 5 輸種管的選型設(shè)計(jì) 5 5 1 輸種管的性能要求 排種器排出的種子可以直接進(jìn)入到地溝中 種子可以很容易地落在溝槽中 這 是輸種管的主要功能 對播種的平均性有非常大的影響 該植物的馬鈴薯種植機(jī)的 要求是 1 減小對種子流的干擾 能保證種子能自由流動(dòng) 不會(huì)使輸種管的排種均 勻性大大降低 2 具有良好的伸縮性并能隨意纏繞彎曲 并且能夠完全適應(yīng)開溝器的升降 和調(diào)節(jié) 輸種管一般要求在排種器上的鉸鏈能夠向各個(gè)方向擺動(dòng)的同時(shí) 也能夠不 影響種子的通過率 3 理應(yīng)具備相當(dāng)?shù)纳炜s常量 彈性要求以及彎曲度的要求 并且要有較強(qiáng) 的耐腐蝕性 除此以外圓度也是需要具備的條件之一 因?yàn)椴荒茉谕饬Φ淖饔孟率?之變癟 4 為了做到利于輸種管的制造和后期維修 需要它的結(jié)構(gòu)簡單易于拆卸 21 5 5 2 輸種管的選型 在本次設(shè)計(jì)中 馬鈴薯薯種的形狀大小和對導(dǎo)種管的要求 是首先要考慮到的 問題 螺旋骨架型塑料管是本次設(shè)計(jì)選用到的 這種輸種管的制作過程需要以下三個(gè)步驟 第一步 用厚度大約為 1mm 的鋼 絲或尼龍絲作出骨架的形狀 第二步 纏繞外敷塑料薄膜 第三步 加熱 這種制 作出來的輸種管不但內(nèi)壁光滑 而且具有結(jié)構(gòu)簡單 重量輕巧 靈活彎曲 耐腐蝕 等優(yōu)點(diǎn) 如下圖 5 6 所示 圖 5 6 輸種管 5 5 3 輸種管參數(shù)的確定 1 輸種管的直徑 按照農(nóng)作物馬鈴薯的最大播種量和種子物理性能的的優(yōu)良 例如種塊的外形尺 寸大小 種塊與輸種管壁的摩擦系數(shù)等 從而加以確定輸種管的最小直徑 種子在 輸種管內(nèi)自由降落時(shí)的擴(kuò)散范圍應(yīng)與輸種管的最小直徑相適應(yīng) 根據(jù)以前的實(shí)驗(yàn)數(shù) 據(jù)來說 尺寸集中在 20mm 范圍以內(nèi)的有三分之二的馬鈴薯單邊種子 因此輸種管 的最小直徑大約為 26mm 最大直徑約為 40mm 2 輸種管的傾斜度與長度 輸種管傾斜度和長度的最終取值需要根據(jù)不同類型播種機(jī)的結(jié)構(gòu)需要 排種器 的特點(diǎn)以及對種子落到地溝底部的要求進(jìn)一步確定 一般情況下 橡膠輸種管的傾斜角取值為 45 則長度可通過下列公式進(jìn)行計(jì) 22 算 5 4 sin HL 式中 H 垂直距離 種子從排種口下落到開溝器接種口的最大距離 輸種管所受的最大傾斜角度數(shù) 算得 L 的值為 235mm 5 6 覆土器的選型設(shè)計(jì) 5 6 1 覆土器的種類和特點(diǎn) 播種機(jī)上常用的覆土器的種類 分別有鏈環(huán)式 彈齒式 爪盤式 圓盤式 刮 板式等 其中全幅覆蓋的有鏈環(huán)式 彈齒式 爪板式三種 行距較窄的谷物條播機(jī)是近些年來我國最常用的 而用于行距較寬 所需大量 覆土 要求嚴(yán)密覆土 并有一定起壟作用的中耕作物播種機(jī)則適用于圓盤式和刮板 式覆土器 5 6 2 覆土器的選型 考慮開溝器方面以及本機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 決定選用拖環(huán)式覆土器 此種覆土器是 由幾節(jié)鐵鏈和一兩個(gè)鐵環(huán)串聯(lián)而成 這種覆土器適用于覆土較淺的地面 但并沒有 鎮(zhèn)壓的功能 5 6 3 覆土器性能結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 拖環(huán)最大直徑 D 280mm 鏈環(huán)長度 L 15mm 兩環(huán)間距離 h 130mm 掛鉤有效直徑 d 20mm 整個(gè)部件有效工作高度 H 385mm 可調(diào) 其結(jié)構(gòu)如圖 5 7 所示 23 圖 5 7 拖環(huán)式覆土器 我國現(xiàn)有播種機(jī)常用覆土器實(shí)物圖如下圖 5 8 所示 圖 5 8 覆土器 5 7 鎮(zhèn)壓輪的選型與設(shè)計(jì) 5 7 1 鎮(zhèn)壓輪的使用條件 為了更加緊密并充分的能使種子與濕土壤接觸 將鎮(zhèn)壓輪采取鎮(zhèn)壓作用 這樣 不但有利于種子的發(fā)芽和生長并能減少水分的蒸發(fā) 而且還有利于保持土壤的有一 定的水分 利于農(nóng)作物的生長發(fā)育 還可以增強(qiáng)土壤毛細(xì)管水的作用 根據(jù)土壤性 質(zhì) 水分 密度和作物的要求 決定了鎮(zhèn)壓輪對土壤壓強(qiáng)的大小 一般大于 30kPa 24 而小于 50kPa 而其自身的重量和作用在它上面的附加重量則決定了鎮(zhèn)壓輪的壓力 大小 對于土壤的容積來說 壓緊后的值一般為 8 1 2g cm 5 7 2 設(shè)計(jì)要求 1 具有靈活的轉(zhuǎn)動(dòng)能力 2 具有可調(diào)節(jié)的鎮(zhèn)壓能力 3 鎮(zhèn)壓后土地表面不會(huì)產(chǎn)生鱗狀的裂紋 4 不堆積泥土 不纏繞草木 5 7 3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 在如今現(xiàn)有的馬鈴薯播種機(jī)中 對于鎮(zhèn)壓輪一般采用常規(guī)式的鎮(zhèn)壓輪 因?yàn)槠?具有質(zhì)量輕巧 結(jié)構(gòu)簡便 壓而不實(shí)的優(yōu)點(diǎn) 能夠直接使種植作業(yè)的質(zhì)量受到影響 此次設(shè)計(jì)選取圓錐式凹型鎮(zhèn)壓輪 此種鎮(zhèn)壓輪的優(yōu)點(diǎn)是鎮(zhèn)壓效果好 有利于抗寒保 暖并且防止水分流失 還能促進(jìn)種子早期出苗而且對幼苗的生長發(fā)育也有很大的促 進(jìn)作用 為了使鎮(zhèn)壓輪在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) 還要避免工作中出現(xiàn)滑行移動(dòng)與堆積泥土 的現(xiàn)象 則要使鎮(zhèn)壓輪的直徑應(yīng)該滿足以下公式 5 5 DWST 2max 因?yàn)?則QfS max 5 2QfT 6 式中 附著力最大取值 這里為土壤對鎮(zhèn)壓輪表面的附著力 maxS Q 鎮(zhèn)壓輪在力的作用下所受負(fù)荷大小 f 附著系數(shù) 這里為土壤對鎮(zhèn)壓輪表面的附著系數(shù) 查表可知 f 一般取 0 4 到 0 5 之間 摩擦力矩TW D 鎮(zhèn)壓輪最大直徑 25 以上面公式可以看出 必須要用足夠的力來帶動(dòng)鎮(zhèn)壓輪 并使之正常運(yùn)轉(zhuǎn) 車 輪的材料和土壤的狀況決定了土壤對鎮(zhèn)壓輪的附著系數(shù) f 而在一般情況下 f 是一 個(gè)常量 為了提高土壤對輪緣的粘附力 鎮(zhèn)壓輪載荷可能會(huì)增加 但增加的鎮(zhèn)壓輪 載荷 將增加輪子的下陷程度使沉沒車輪 驅(qū)動(dòng)車輪的阻力增加 與此同時(shí) 還可 使土壤壓實(shí)程度增加 導(dǎo)致對種子萌發(fā)產(chǎn)生不利的影響 因此 減少套筒中產(chǎn)生的 摩擦扭矩是我們可以選擇的最佳方式 這就需要使用滾動(dòng)軸承 因?yàn)檩S套中產(chǎn)生的 摩擦扭矩較小 還可以增加輪子的直徑 以方便鎮(zhèn)壓輪的正常運(yùn)行 經(jīng)過精密的分析和大量的計(jì)算后 鎮(zhèn)壓輪的直徑 D 以及鎮(zhèn)壓輪的寬度 H 分別 取值為 D 400mm H 120mm 鎮(zhèn)壓輪的構(gòu)造簡圖如上圖 5 9 所示 圖 5 9 鎮(zhèn)壓輪裝置 26 5 8 行走輪的選型設(shè)計(jì) 5 8 1 行走輪的設(shè)計(jì)要求 由于行走輪不僅是排種 排肥的主動(dòng)輪 而且還起限制深度的作用 因而在設(shè) 計(jì)過程中 應(yīng)該從以下幾個(gè)方面著手 1 具備了較高的剛度以及強(qiáng)度等機(jī)械性能 2 要減小滑移系數(shù)從而提高播種的均勻性 一般值要小于 10 3 較強(qiáng)的適應(yīng)能力能夠適應(yīng)地表不平性 避免在遇到高低不平的地面的情 況下 造成一些不必要的問題 例如機(jī)器出現(xiàn)不排種子和化肥的問題 換句話說就 是出現(xiàn)架空驅(qū)動(dòng)排種器以及排肥器的行走輪 導(dǎo)致出現(xiàn)行走輪不轉(zhuǎn)動(dòng)的情況 5 8 2 行走輪的結(jié)構(gòu) 1 一般來說 隨著行走輪的直徑變大 轉(zhuǎn)動(dòng)也就越容易 滑移比值越小 直徑越大 排種越均勻 本次設(shè)計(jì)為了協(xié)調(diào)機(jī)具空間面積與行走輪的大小 特將其 直徑 也就是其行走輪圈外徑設(shè)計(jì)為 550mm 寬度為 90mm 2 這一綜合考慮 是為提高其入土壤性能和土壤去除性能 也就是入土性 能及脫土性能 并設(shè)計(jì)參考相關(guān)的機(jī)具 其結(jié)構(gòu)如圖 5 10 所示 圖 5 10 行走輪 27 5 8 3 行走輪的安裝 如上圖 5 10 所示 將行走輪分別安裝在行走輪軸上 而行走輪兩端分別緊挨 著鏈輪 兩輪間的長度應(yīng)為 400mm 5 8 4 行走輪轉(zhuǎn)速的計(jì)算 按照設(shè)計(jì)要求并且參照有關(guān)資料可以知道 該播種機(jī)的生產(chǎn)率大約為 3 2 4 1hm2 h 幅寬 1100mm 因而 機(jī)器向前移動(dòng)的平均速度 V 為 smbsV 21 790365 10 4 則取平均速度為 v 1m s 按照配套拖拉機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸和常用播種機(jī)的行走輪 大小 取行走輪直徑為 500mm 有 5 7 rnv602 式中 v 行走輪軸的轉(zhuǎn)速 m s 行走輪軸的角轉(zhuǎn)速 rad s n 行走輪的轉(zhuǎn)速 r s 由公式 5 7 得 n 38r min r 行走輪的半徑 m 28 29 結(jié) 論 隨著近些年來的發(fā)展趨勢 馬鈴薯在我國大部分地區(qū)大量的種植及栽培 中國 在研究和發(fā)展適應(yīng)性馬鈴薯相關(guān)機(jī)械上有了非常大的進(jìn)步 在馬鈴薯種植機(jī)方面尤 其突出 雖然在我國馬鈴薯種植機(jī)的開發(fā)和生產(chǎn)相比歐洲和美國等發(fā)達(dá)國家仍有很 大差距 但在我國研究人員努力鉆研下 差距正在不斷減小 針對這一現(xiàn)象及存在 的問題并根據(jù)馬鈴薯種子是塊狀型特點(diǎn) 提出了相應(yīng)解決辦法 即本設(shè)計(jì)采用升運(yùn) 鏈?zhǔn)今R鈴薯播種機(jī)并得出如下結(jié)論 1 設(shè)計(jì)文檔全方位論述了馬鈴薯播種機(jī)國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展歷程 提出了當(dāng)前情 況下存在的問題 并著重刨析了總體構(gòu)造設(shè)計(jì)和計(jì)量裝置也就是排種器以及鎮(zhèn)壓輪 的設(shè)計(jì)思路 提出了馬鈴薯種植機(jī)總體設(shè)計(jì)計(jì)劃及研究方案 2 馬鈴薯種植機(jī)與牽引車也就是與拖拉機(jī)相連 可用于開溝 播種 施肥 粉 碎 覆蓋土壤 3 拖拉機(jī)和馬鈴薯播種機(jī)使用過程中必須注意整個(gè)機(jī)器的穩(wěn)定性 也是工作機(jī) 器為了達(dá)到使用性能要求的設(shè)計(jì) 由于生活中我們常見機(jī)器一般都是軸對稱 所以 在穩(wěn)定性討論中 最重要的是縱向穩(wěn)定性的分析和確定 4 通過比較各種相關(guān)模型 設(shè)計(jì)了挖溝部分設(shè)計(jì) 在原有開溝器的基礎(chǔ)上 設(shè) 計(jì)出一種可實(shí)現(xiàn)一種肥料應(yīng)用的鋤鏟式開溝器 5 排種器安裝裝置采用升運(yùn)鏈?zhǔn)?排肥裝置采用外槽輪式 30 建 議 1 在這次試驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中 由于我們沒有充足的掌握實(shí)際理論知識(shí) 所以在一 些設(shè)計(jì)需要上往往浪費(fèi)了很長的時(shí)間和精力 但是結(jié)果也并不是很理想 如單元驅(qū) 動(dòng)的分析做得不夠 所以要想進(jìn)一步提高馬鈴薯播種機(jī)的性能 我們需要加強(qiáng)研 究和設(shè)計(jì)理論的基礎(chǔ) 2 由于在條件的限制下 并沒有實(shí)際參考的機(jī)器類型 所以只能通過平面設(shè)計(jì) 結(jié)合自己的想法來進(jìn)行計(jì)算 因此有些數(shù)據(jù)只能大致估計(jì) 如計(jì)量箱的結(jié)構(gòu)體型 即 機(jī)器的結(jié)構(gòu)形狀 應(yīng)力分布和性能指標(biāo)并不是能很準(zhǔn)確的確定下來 3 在傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)過程中 利用了很多傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法 其中除了有軟件可 以使用外 還可以使用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊等 但是希望能在未來的學(xué)習(xí)生活中 可以使 用一些現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法來優(yōu)化設(shè)計(jì) 使機(jī)器的性能更穩(wěn)定 4 在做此次設(shè)計(jì)時(shí) 我們需要將一些理論知識(shí)與實(shí)踐內(nèi)容充分相結(jié)合 參照一 些具有參考價(jià)值的實(shí)用模型 5 應(yīng)該盡自己所能努力完成自己的畢業(yè)設(shè)計(jì) 充分認(rèn)知設(shè)計(jì)的目的并且深度研 究它的要求 合理并且優(yōu)化時(shí)間的安排 制訂確切并合理的時(shí)間表 按表執(zhí)行 我 們還應(yīng)該參考各種文獻(xiàn)和實(shí)際相關(guān)的模型 分解并解決設(shè)計(jì)中存在的問題 爭取在 自己能力范圍內(nèi)做到最好 6 在此次設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中 沒有合理的安排設(shè)計(jì)流程以及論文布局的布置 所以出 現(xiàn)了有時(shí)間不充裕的現(xiàn)象 經(jīng)過了這次的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn) 我一定會(huì)在以后的工作和生活 中安排好每件事情的流程并且優(yōu)化自己的時(shí)間和工作進(jìn)度 31 參考文獻(xiàn) 1 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300 302 16 趙滿全 戴欣平 2BSL 2 型馬鈴薯起壟播種機(jī)的研制 中國農(nóng)機(jī)化 2015 4 52 55 17 趙滿全 竇衛(wèi)國 趙士杰等 2BSL 2 型馬鈴薯起壟播種機(jī)的研制 內(nèi)蒙古農(nóng) 業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2016 3 102 104 18 周桂霞 張國慶 張義峰等 2CM 一 2 型馬鈴薯播種機(jī)的研制 黑龍江八一農(nóng) 墾大學(xué)學(xué)報(bào) 2015 3 16 15 18 19 H Buitenwerf W B Hoogmoed P Lerink and J M ller Assessment 32 of the Behavior of Potato in a Cup belt Planter Biosystems Eigineering 2006 95 35 41 20 Jarvis R H D S Rogers Lewis and W E Bray Effect of irregular set spacing on maincrop potatoes Experimental Husbandry 1976 30 28 41 Development Design and Prototypeconstruction Journal of Agricultural Engineering