小型稻麥兩用施肥播種機(jī)總體設(shè)計(jì)方案

1、本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題 目：姓 名： 學(xué) 院： 專 業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師:小型稻麥兩用施肥播種機(jī)的總體設(shè)計(jì)劉曉勇工學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化農(nóng)機(jī)823018204何瑞銀職稱:教授2012年5月30日南京農(nóng)業(yè)大學(xué)教務(wù)處制目錄摘要 1關(guān)鍵詞 1Abstract 1Key words 11緒論 11.1本課題研究的背景、目的和意義 2研究的目的和意義 21.2國(guó)內(nèi)外播種機(jī)的研究現(xiàn)狀 2國(guó)外機(jī)具研究現(xiàn)狀 21.2.2 國(guó)內(nèi)播種機(jī)研究概況 31.3課題研究的主要任務(wù)、內(nèi)容與方法 41.3.1 課題的主要任務(wù) 4本課題研究的內(nèi)容 41.4本課題技術(shù)路線 42. 稻麥兩用施肥播種機(jī)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)

2、計(jì) 52.1農(nóng)藝要求 52.2機(jī)具要求 52.3播種機(jī)的性能要求和性能指標(biāo) 52.4小型稻麥兩用施肥播種機(jī)整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 5播種機(jī)的整體設(shè)計(jì)原則 52.5播種機(jī)的總體結(jié)構(gòu) 6選擇與播種機(jī)匹配的拖拉機(jī)型號(hào) 6播種機(jī)的幅寬匹配 6開(kāi)溝器的布置 6播種機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理 63. 播種機(jī)關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)及其參數(shù)的確定 73.1機(jī)架 83.2排鐘器 8類型的選擇 8外槽輪排種器的機(jī)構(gòu)和工作原理 8結(jié)構(gòu)參數(shù) 9地輪軸至排種器軸的傳動(dòng)比 93.3開(kāi)溝器 11開(kāi)溝器的性能要求 11開(kāi)溝器的總體設(shè)計(jì) 11開(kāi)溝器關(guān)鍵參數(shù)的選擇 12入土隙角 12側(cè)壁長(zhǎng)度 123.4鎮(zhèn)壓輪 14341鎮(zhèn)壓輪的作用 14鎮(zhèn)壓輪的類型

3、14鎮(zhèn)壓輪的選擇 153.5地輪 15地輪直徑 16抓地板的設(shè)計(jì)與布局 163.6種肥箱 17種（肥）箱的設(shè)計(jì) 17種肥箱容積的確定 173.7播種機(jī)長(zhǎng)度 183.8播種機(jī)高度 184播種機(jī)受力分析 184.1拖拉機(jī)的功率校核 184.2開(kāi)溝器臂彎矩的校核 204.3開(kāi)溝器連接螺栓強(qiáng)度校核 204.4開(kāi)溝器梁的強(qiáng)度校核 214.5地輪軸的校核 22結(jié)論 23致謝 23參考文獻(xiàn)： 23附圖圖1小型稻麥兩用施肥播種機(jī)總體裝配圖 1圖2地輪 2圖3機(jī)架 3圖4開(kāi)溝器 4圖5排種器裝配圖 5圖6外槽輪 6圖7鎮(zhèn)壓輪裝配圖 7圖8鎮(zhèn)壓輪 8小型稻麥兩用施肥播種機(jī)的總體設(shè)計(jì)農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化學(xué)生劉曉勇指

4、導(dǎo)老師何瑞銀摘要：小麥和水稻是我國(guó)的主要糧食作物，在我國(guó)種植面積廣泛。目前我國(guó)大中型播種機(jī)技術(shù)比較 成熟，但受體積，轉(zhuǎn)彎半徑和配套動(dòng)力的制約，不適合小地塊作業(yè)。而我國(guó)個(gè)體農(nóng)戶較多，種植面 積較小。因此本文了設(shè)計(jì)一種小型稻麥兩用施肥播種機(jī)，該播種機(jī)由拖拉機(jī)牽引，能一次完成施肥, 播種，鎮(zhèn)壓作業(yè)，能夠?qū)崿F(xiàn)種肥分施，降低傷種率以及提高化肥利用率。本文對(duì)播種機(jī)的排種器， 開(kāi)溝器，地輪等關(guān)鍵部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)，確定了工作部件的關(guān)鍵參數(shù)。最后對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行了強(qiáng)度校 核，各部件均能滿足要求。關(guān)鍵詞：施肥播種機(jī)；設(shè)計(jì)；開(kāi)溝器；排種器Overall Design of A Small-sized Fertiliza

5、tionSeeder for Rice and WheatStude nt majori ng in Agricultural Mecha ni zatio n and its Automati on Liu Xiao yongTutor He Ruiyi nAbstract: Wheat and rice are Chinas major grain crops, have an extensive planting area in our country. At prese nt, the large and medium-sized seeder tech no logies are r

6、elatively mature. But limited by the volume, turni ng radius and motive power con stra in ts, they are not suitable for small-block operati on. However ， particular peasa nt household of our country is more, but cultivated area is less. So this paper desig ned a small-sized fertilizer seeder for ric

7、e and wheat. The seeder is hauled by the tractor, it can not only fini shed fertiliz ing and seed shedd ing, coveri ng soil and compact ing at one time, but also impleme nt the functions of splitti ng applicati on the seed and fertilizer. While reduce injury rates and improve fertilizer efficie ncy

8、species. This paper desig ned the ope ner, the seedi ng driller and other work ing parts, determ ined the key parameters of every comp onent. Fin ally has carried on the inten sity exam in ati on to the key comp onen ts, various parts can satisfy the request.Key words: fertilization seeder ； design；

9、 opener； driller1緒論我國(guó)目前人均耕地面積僅1.2畝，尚不及世界平均水平的1/3,且耕地總體質(zhì)量不高。 一二類耕地僅占耕地總面積的21%，79%的耕地屬于中低產(chǎn)地。而我國(guó)又是主要的干早 國(guó)家之一。干旱、半干旱及半濕潤(rùn)偏旱地區(qū)的面積占國(guó)土面積的52.5%。在中國(guó)這樣一個(gè)人多地少，用占世界7%的耕地養(yǎng)活占世界22%的人口的大國(guó)里，農(nóng)業(yè)的極端重要 性更加顯而易見(jiàn)，而發(fā)展農(nóng)業(yè)就要依靠農(nóng)業(yè)機(jī)械化，才能有效的解決人地矛盾。我國(guó)的農(nóng)業(yè)機(jī)械相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家還比較落后。美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家20世紀(jì)初就開(kāi)始積極推進(jìn)土地的規(guī)模經(jīng)營(yíng)，并實(shí)現(xiàn)了機(jī)械力對(duì)人力和畜力的替代，20世紀(jì)70年代實(shí)現(xiàn)了 全面機(jī)械化，進(jìn)入9

10、0年代后全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)業(yè)工人的裝 備水平已經(jīng)接近或超過(guò)產(chǎn)業(yè)工人。而我國(guó)目前仍實(shí)行以農(nóng)戶家庭為單位的小規(guī)模經(jīng)營(yíng)， 農(nóng)業(yè)機(jī)械雖有一定程度的推廣和應(yīng)用，但人力、畜力以及傳統(tǒng)的耕作習(xí)慣和耕作方式仍 占主導(dǎo)地位。據(jù)國(guó)際年鑒統(tǒng)計(jì)，我國(guó)平均每個(gè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)人口占有耕地面積0.2公頃，占世界平均水平的44.1%，占美國(guó)平均水平的0.7%;每千人化肥施用量64.6噸，略高于 亞洲平均水平，但僅占世界平均水平的 67.5%，占美國(guó)平均水平的1.2%?？茖W(xué)技術(shù)在農(nóng) 業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用雖逐年增加，但應(yīng)用的廣度和深度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。在這種形式下，我們要 提高我國(guó)農(nóng)業(yè)水平，就要實(shí)施農(nóng)業(yè)機(jī)械化，但對(duì)于我國(guó)小規(guī)

11、模經(jīng)營(yíng)的現(xiàn)狀，實(shí)施大型播 種機(jī)械難度很大。因此本課題設(shè)計(jì)出的小型稻麥兩用施肥播種機(jī)，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功 率消耗小、體積小等特點(diǎn)，對(duì)推廣農(nóng)業(yè)機(jī)械化相當(dāng)有利。1.1本課題研究的背景、目的和意義糧食是維持人類社會(huì)生存和發(fā)展的最基本的生活資料是最具基礎(chǔ)性戰(zhàn)略性的物資 提高糧食產(chǎn)量、保障糧食安全是保持國(guó)家社會(huì)穩(wěn)定、保證國(guó)民健康、保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展 的基礎(chǔ)和前提，也是農(nóng)業(yè)科技工作的首要任務(wù)。機(jī)械化水平是衡量農(nóng)村、農(nóng)業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志，是確保提高農(nóng)村生產(chǎn)力，促進(jìn) 更多的勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移，徹底改變傳統(tǒng)的小農(nóng)經(jīng)濟(jì)耕作方式的前提和依據(jù)。隨著社會(huì)主義新 農(nóng)村建設(shè)步伐的不斷加大，中央加大對(duì)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村發(fā)展的支持力度，農(nóng)村的機(jī)

12、械化水平 逐年提高。我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展已進(jìn)入 高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)、安全”新階段，從而也引發(fā)了對(duì)提 高農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度的強(qiáng)烈要求。農(nóng)作物種植是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。良好的種植是保證出苗齊全和禾苗茁壯 成長(zhǎng)的基礎(chǔ)。采用機(jī)械種植不僅可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，也能為機(jī)械化田間 管理創(chuàng)造良好的條件。研究的目的和意義小麥水稻是我國(guó)主要的糧食作物，盡管我國(guó)大部分地區(qū)早已實(shí)現(xiàn)播種機(jī)械化，但目 前的播種機(jī)質(zhì)量還不能滿足高產(chǎn)的要求。小型稻麥兩用施肥播種機(jī)同時(shí)考慮到了農(nóng)戶經(jīng) 營(yíng)面積少，作業(yè)地塊小等特點(diǎn)，且功能較多，可一次性完成化肥深施、小麥（水稻）播 種、鎮(zhèn)壓保墑等多道工序，與傳統(tǒng)的耕作方式相比，具有減少作業(yè)程序，

13、省工省力，節(jié) 本增效，提高化肥利用率，保護(hù)環(huán)境，抑制沙塵暴，增產(chǎn)糧食等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)改變開(kāi)溝器 的形狀和安裝形式能有效解決作業(yè)時(shí)的壅堵現(xiàn)象。此外還具有種、基肥分施的特點(diǎn)，改 善了土壤結(jié)構(gòu)，提高了水稻出苗率、品質(zhì)和產(chǎn)量，降低化肥施用量30%左右；與插秧相比，省去了稻種育秧、拔秧、運(yùn)秧、插秧、大田普施基肥等多道工序，節(jié)省了大量勞力； 該機(jī)可以播水稻和小麥；可在平原和丘陵地區(qū)的小平原上作業(yè)。因此有著較高的應(yīng)用價(jià) 值和廣闊的推廣前景23。1.2國(guó)內(nèi)外播種機(jī)的研究現(xiàn)狀國(guó)外機(jī)具研究現(xiàn)狀目前國(guó)外對(duì)播種機(jī)具的研究已取得了較大的成就。國(guó)外農(nóng)場(chǎng)的土地面積一般比較大，田間拖拉機(jī)的功率也較大，國(guó)外的播種機(jī)大都以大中型為主

14、，它們基本是多梁牽引式大 型播種機(jī)（如圖1-1所示），橫梁多、開(kāi)溝器之間間距大，播種機(jī)又寬又重，一般都是 氣力式的，土壤工作部件也做得比較復(fù)雜。但轉(zhuǎn)彎半徑大，需要很長(zhǎng)的地頭，主要用于 大面積作業(yè)，與我國(guó)地塊小的實(shí)際情況相差甚遠(yuǎn)。如美國(guó)的USDA型、John Deer型和澳大利亞的KMC型等播種機(jī)的性能等都比較優(yōu)良4。然而，由于種植方式、土地條件 以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展等多種因素，國(guó)外的播種機(jī)從其結(jié)構(gòu)和工作性能方面均不能適應(yīng)在我國(guó)土 地條件下使用。圖1-1澳大利亞鋤鏟式播種機(jī)圖美國(guó)John Deere 1590 No-till Drill設(shè)計(jì)用于普通耕作和保護(hù)性耕作情況下的谷物播 種整機(jī)開(kāi)溝器為雙排結(jié)構(gòu)，

15、播種行數(shù)為16行。排種（肥）器為外槽輪式，開(kāi)溝器為圓盤(pán)切 刀式，為此開(kāi)溝器單體較重，有利于免耕作業(yè)。開(kāi)溝器單體仿形，土壤擾動(dòng)小，堅(jiān)固耐 用。圓盤(pán)切刀直徑為45.72cm,刃鋒角度為20,標(biāo)準(zhǔn)配置為單圓盤(pán)開(kāi)溝器，行距可調(diào)，如擰松前方固定螺栓則可使行距加大到36.8-49 mm。單體仿形為壓簧式，壓簧可給每個(gè)開(kāi)溝器提供 734-2000N的壓力使其入土或用于切割殘茬5。國(guó)內(nèi)播種機(jī)研究概況中國(guó)從20世紀(jì)50年代引進(jìn)了谷物條播機(jī)、棉花播種機(jī)等。40多年來(lái)，幾代農(nóng)業(yè)機(jī) 械化工作者汲取傳統(tǒng)抗旱耕作法的精華，并結(jié)合現(xiàn)代耕作技術(shù)與機(jī)械化手段，已先后研 制出一批機(jī)械化程度較高的旱地耕作機(jī)具，它們將逐步取代傳統(tǒng)的

16、耕作機(jī)具，現(xiàn)已形成 了適用于不同區(qū)域的機(jī)械化耕作體系。但目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)施肥播種機(jī)的專業(yè)廠產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力很弱，現(xiàn)有的施肥播種機(jī)在產(chǎn)品數(shù)量質(zhì)量和上都不能滿足生產(chǎn)需要。而且存在對(duì)地域 和土壤條件適宜能力差、機(jī)具通過(guò)能力不強(qiáng)、可靠性差，不能一次完成開(kāi)溝、排種、排 肥、覆土、鎮(zhèn)壓功能等問(wèn)題。圖1-2是由中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的2BMF-9型小麥免耕覆蓋播種機(jī)。它采用了雙排梁 結(jié)構(gòu)，使同一排梁上的開(kāi)溝器間距達(dá)到40cm,采用了專利產(chǎn)品 復(fù)合型開(kāi)溝器”實(shí)現(xiàn)現(xiàn)種肥垂直分施，種肥間距可達(dá)到 5cm以上，但是體積大，不適合小地塊作業(yè)。圖1-2 2BMF-9型小麥免耕覆蓋播種機(jī)圖1-3 LZFB-200 （ 14）系列聯(lián)合整

17、地施肥播種機(jī)如圖1-3所示，LZFB-200（ 14）系列聯(lián)合整地施肥播種機(jī)是由旋耕機(jī)部分和播種、 施肥部分組合而成的農(nóng)業(yè)機(jī)械，一次完成旋耕碎土、施肥、播種和震壓等多種農(nóng)藝，適 用于種子直徑不小于2mm麥類、玉米、豆類、花生等農(nóng)作物的旋耕、播種作業(yè)，也可 單獨(dú)完成旋耕、整地作業(yè)。但是制造成本高，價(jià)格昂貴，得不到很好的普及。我國(guó)個(gè)體農(nóng)戶較多，地塊較小，為了操縱靈活，播種機(jī)一般都設(shè)計(jì)為懸掛式的，質(zhì) 量相對(duì)比較小。但是由于土壤容重一般較高，故要求播種機(jī)單體又必須有一定的重量才 能達(dá)到入土開(kāi)溝的目的。同時(shí)，在我國(guó)拖拉機(jī)功率有限，播行不能太多，否則播種機(jī)工 作阻力太大，而拖拉機(jī)動(dòng)力不足，這就要求我們必須

18、在現(xiàn)有的條件下，選擇或設(shè)計(jì)合適 的小型稻麥兩用施肥播種機(jī)。1.3課題研究的主要任務(wù)、內(nèi)容與方法課題的主要任務(wù)本課題的主要任務(wù)是根據(jù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀完成一臺(tái)小型稻麥兩用施肥播種機(jī)的總 體設(shè)計(jì)。總結(jié)現(xiàn)在已有的施肥播種機(jī)的不足，對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)出適合我國(guó)稻麥種植 的施肥播種機(jī)械。設(shè)計(jì)時(shí)不僅要確定各部件的結(jié)構(gòu)還要確定最佳的工作參數(shù)，使其適合 各種田地環(huán)境，工作效果最優(yōu)化。本課題研究的內(nèi)容該課題主要完成對(duì)小型稻麥兩用施肥播種機(jī)的總體構(gòu)造的設(shè)計(jì)。用CAD制圖軟件進(jìn)行整體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)分析。設(shè)計(jì)分析后對(duì)各關(guān)鍵部件進(jìn)行校核，使其滿足工作要求。包括 地輪，排種器，排肥器，種肥箱，開(kāi)溝器，鎮(zhèn)壓輪，機(jī)架，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等設(shè)計(jì)。

19、1.4本課題技術(shù)路線2.1農(nóng)藝要求（1）能按質(zhì)量完成播種作業(yè)，適時(shí)播種，適量播種，保證合理的播種深度；（2）能適應(yīng)小地塊作業(yè)；（3）能同時(shí)播種小麥和水稻；（4 ）能改善土壤狀況，上下層土壤不翻轉(zhuǎn)，土壤側(cè)向位移小，保墑蓄水，提高地表積 溫；（5）可以一次完成播種，施肥，鎮(zhèn)壓等工序。2.2機(jī)具要求（1） 針對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)動(dòng)力機(jī)械馬力小的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)播種機(jī)具，該機(jī)具與東方紅一15型小 四輪拖拉機(jī)匹配，機(jī)組作業(yè)速度 5.43km/h;（2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，盡量減輕機(jī)具質(zhì)量，便于懸掛和田間運(yùn)輸；（3）作業(yè)時(shí)穩(wěn)定性好，播深和播量均勻。易于操作，減少作業(yè)過(guò)程中機(jī)具的振動(dòng)；（4）地輪滑移率應(yīng)該在農(nóng)藝要求的范圍之

20、內(nèi)；（5 ）要做到種肥分施，避免燒苗，播種深度要一致，能將種子和肥料層播（施）入土 壤，且種子與肥料之間至少用 3cm的垂直土層隔開(kāi)；（6 ）要有很好的上下左右仿形功能，覆土鎮(zhèn)壓效果要好，播種作業(yè)后，仍然能保持良 好的地形。2.3播種機(jī)的性能要求和性能指標(biāo)播種應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖魑镌耘嘀贫?，農(nóng)藝要求進(jìn)行作業(yè)。播種時(shí)要求播種量滿足農(nóng)藝 要求且可調(diào)；種子在田間分布均勻合理，保證播深、株距、行距一致且可調(diào)；種子播在 濕土層中且用濕土覆蓋；施肥時(shí)要求肥料施于側(cè)下方，種子損傷率低。播種機(jī)的性能指標(biāo)是評(píng)價(jià)其工作質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，常用如下指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)：（1）總排種穩(wěn)定性：播種機(jī)在規(guī)定的工作條件下排種量的穩(wěn)定程度，即在播種

21、機(jī)允許 的工作環(huán)境內(nèi)（如允許在0o的坡地播種，允許機(jī)速在一定范圍內(nèi)變化，允許種箱沒(méi)種 子量變化，等等）總排種量保持不變。田間可用不同行程或不同地段的整機(jī)總排量的變 異系數(shù)或相對(duì)誤差來(lái)表示。（2）各行排量一致性：指一臺(tái)播種機(jī)上各個(gè)排種器在相同條件下排種量的一致程度。 要求各行的排量一致。通常以播種機(jī)一定行距內(nèi)各行排量的變異系數(shù)或相對(duì)誤差來(lái)表 示。（3）排種均勻性：指從排種器排種口排出種子的均勻程度。（4）播種均勻性：在種子種溝內(nèi)分布的均勻程度。（5） 播深穩(wěn)定性：在種子上面覆土層的穩(wěn)定程度。要求規(guī)定播深cm為合格。（6）種子破碎率：在排種器排出種子中受機(jī)械損傷的種子量占排出種子的百分比。（7）

22、粒距合格率：對(duì)單粒精密播種通常以測(cè)得粒距的合格率來(lái)表示。 設(shè)t為粒距樣本（不 小于250）的平均值，貝U 0.5t粒距W 1.5為合格；粒距W 0.51為重播，粒距1.5t為漏播。 合格粒距數(shù)占取樣總粒距數(shù)的百分比為粒距合格率 。2.4小型稻麥兩用施肥播種機(jī)整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)播種機(jī)的整體設(shè)計(jì)原則（1）結(jié)合我國(guó)農(nóng)業(yè)的實(shí)際情況，參考小麥和水稻本身特性和國(guó)內(nèi)外的播種機(jī)，設(shè)計(jì)出 一種既滿足功能要求又適合我國(guó)農(nóng)藝情況的播種機(jī)；（2）為了避免土壤被壓實(shí)，盡量減少作業(yè)機(jī)器進(jìn)入土地作業(yè)的次數(shù)，因此采用復(fù)式作 業(yè)，將施肥、播種、鎮(zhèn)壓等作業(yè)一次性完成；（3）為了作業(yè)方便，要在滿足功能要求的基礎(chǔ)上，減少整機(jī)的體積，盡量

23、將整機(jī)結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)緊湊。另外，在滿足強(qiáng)度要求的前提下，要減輕整機(jī)的重量，節(jié)約使用材料；（4）為了降低成本，要在滿足各項(xiàng)要求的基礎(chǔ)上，盡量簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，同時(shí)還要考慮到零 件的互換性和可裝配性。2.5播種機(jī)的總體結(jié)構(gòu)選擇與播種機(jī)匹配的拖拉機(jī)型號(hào)本設(shè)計(jì)選用東方紅-15型小四輪拖拉機(jī)，播種機(jī)與拖拉機(jī)采用三點(diǎn)懸掛的方式連接。 前輪距為900mm，后輪距為960mm。額定牽引力為350公斤力；結(jié)構(gòu)重量為950公斤， 使用重量為1070公斤；使用川檔工作為5.43公里/小時(shí)；額定功率為15馬力；額定轉(zhuǎn) 速為2000轉(zhuǎn)/分。播種機(jī)的幅寬匹配播種幅寬應(yīng)滿足幅寬配套的要求，即農(nóng)具作業(yè)幅寬應(yīng)大于或等于拖拉機(jī)輪子外廓寬 度

24、，以避免拖拉機(jī)輪子壓已完成作業(yè)的地面，并保證農(nóng)具可以作業(yè)到地邊。根據(jù)東風(fēng)-15 型小四輪拖拉機(jī)的輪距，小麥和水稻的行距一般取15cm。因此作業(yè)行數(shù)為8行，工作幅寬為1.2m。開(kāi)溝器個(gè)數(shù)為 & 開(kāi)溝器的布置開(kāi)溝器工作時(shí)，將部分土壤升起、拋翻、推擠或擠壓，使開(kāi)溝器前方形成前丘和播 后地表形成溝痕。特別是在整地條件差、土塊大、雜草和殘茬多的情況下，前丘突起較 大。為了不使相鄰兩開(kāi)溝器的前丘連片，它們之間必須要有足夠的間距。若該間距大于 農(nóng)業(yè)技術(shù)要求的行距時(shí)，常使相鄰兩開(kāi)溝器排成前后兩列，同時(shí)前后列開(kāi)溝器的距離必 須保證后列在已穩(wěn)定的土壤中工作，以保證后列開(kāi)溝器的開(kāi)溝質(zhì)量。本設(shè)計(jì)中的鏟式開(kāi) 溝器，開(kāi)溝

25、器個(gè)數(shù)為8個(gè)；列數(shù)為2列；前后列距離為30cm。開(kāi)溝器的布置如圖2-1 所示。播種機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理小型稻麥?zhǔn)┓什シN機(jī)由機(jī)架、種肥箱、外槽輪排種器、外槽輪排肥器、開(kāi)溝器、輸 種管、輸肥管、鎮(zhèn)壓輪、地輪等部分組成。播種機(jī)工作如圖2-2所示，播種機(jī)通過(guò)上懸掛板1和下懸掛板4與拖拉機(jī)聯(lián)接。通 過(guò)調(diào)整拖拉機(jī)懸掛裝置的上拉桿的長(zhǎng)度調(diào)節(jié)機(jī)組的前后水平。機(jī)組的左右水平調(diào)整可利用調(diào)節(jié)拖拉機(jī)懸掛裝置上的右吊桿的長(zhǎng)度來(lái)調(diào)節(jié)。工作時(shí)，開(kāi)溝器6先在地面上開(kāi)出種溝，地輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，由鏈條傳動(dòng)帶動(dòng)排種排肥軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使肥料及種子經(jīng)由輸種輸肥管 到播種溝內(nèi)，每個(gè)開(kāi)溝器后設(shè)置一鎮(zhèn)壓輪，播種后進(jìn)行鎮(zhèn)壓。當(dāng)播種機(jī)在地頭轉(zhuǎn)彎時(shí)由 拖拉

26、機(jī)的懸掛系統(tǒng)提升播種機(jī)，將播種機(jī)升起，此時(shí)播種機(jī)停止工作。當(dāng)播種機(jī)轉(zhuǎn)彎后 開(kāi)始進(jìn)行下一趟工作時(shí)，在通過(guò)懸掛系統(tǒng)降下播種機(jī)，播種機(jī)便開(kāi)始工作。1237圖2-2小型稻麥兩用施肥播種機(jī)的總體結(jié)構(gòu)圖1.上懸板；2.地輪；3.機(jī)架；4.下懸掛板；5.鏈輪；6.開(kāi)溝器；7.鎮(zhèn)壓輪；8.輸種管；9.輸肥管；10.排肥器；11.排種器；12.肥料箱；13.種子箱3.播種機(jī)關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)及其參數(shù)的確定本課題設(shè)計(jì)的稻麥兩用施肥播種機(jī)采用三點(diǎn)懸掛式，主要機(jī)構(gòu)包括：機(jī)架，排種器，開(kāi) 溝器，輸種管，鎮(zhèn)壓輪，地輪及種肥箱 7個(gè)部分。主要技術(shù)參數(shù)：1383X1100X7023508行15045903581039.845外槽

27、輪式 外槽輪式 鏈條 圓柱型外形尺寸（長(zhǎng) 寬高mm） 機(jī)具質(zhì)量（kg） 作業(yè)行數(shù) 行距（mm） 種子箱容積（L） 化肥箱容積（L） 播深（cm 化肥深度（cm） 漏播率（%） 生產(chǎn)率（畝/小時(shí)）地輪直徑（cm）排種器形式 排肥器形式 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)形式 鎮(zhèn)壓輪形式3.1機(jī)架機(jī)架是播種機(jī)安裝全部工作機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)。分框式和單梁式兩種。懸掛式谷物播種機(jī) 多采用單梁式機(jī)架，多用方形鋼管制成。機(jī)架在前方，固定有三點(diǎn)懸掛機(jī)構(gòu)9。機(jī)架由熱軋等邊角鋼焊接而成，角鋼的截面尺寸如圖3-1所示。開(kāi)溝器，地輪和鎮(zhèn)壓裝置以及種肥箱等部件均安裝在機(jī)架上。圖3-13.2排種器排種器是播種機(jī)的主要工作部件，配置在種子箱下方或開(kāi)溝器上

28、方，是決定播種機(jī) 質(zhì)量的關(guān)鍵因素，其功用是將種子箱內(nèi)的種子按播種要求定量、均勻的排出，并經(jīng)輸種 管、開(kāi)溝器落入種溝內(nèi)。對(duì)排種器的要求是：播量穩(wěn)定可靠，排種均勻，不傷種子，通 用性好，播量調(diào)整范圍大，調(diào)整方便可靠等。類型的選擇排種器的種類很多，應(yīng)用于谷物條播機(jī)的主要有外槽輪式，內(nèi)槽輪式撥輪式，磨盤(pán) 式、紋盤(pán)式、釘輪式，離心式和氣力式等多種。（1）外槽輪式排種器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造、播量調(diào)節(jié)方便、工作可靠。（2） 圓盤(pán)式排種器和窩眼輪式排種器的排種質(zhì)量取決于型孔和窩眼的充種情況若能根據(jù)農(nóng)藝要求對(duì)稻種進(jìn)行包衣和丸粒化處理。則可大大改善稻種的充種性能提高排種均 勻性。(3 )氣吸式排種器對(duì)種子的尺寸和形

29、狀要求不嚴(yán)、傷種率小、作業(yè)速度較高、可用于 水稻精密播種。但是其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造要求高、成本大。所以只適用于大中型水稻精密 播種機(jī)。由于外槽輪排種器排種性能穩(wěn)定，對(duì)種子適應(yīng)性廣，已是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，播種時(shí) 采用外槽輪排種器，排肥采用外槽輪排種器10。為了能滿足精少量播種的要求，將排種 輪改為小槽輪(由原來(lái)10槽改為16槽)并提高轉(zhuǎn)速，從而減少了播種量，提高了均勻 性。322外槽輪排種器的機(jī)構(gòu)和工作原理如圖3-2所示，外槽輪排種器主要由外槽輪、排種盒、排種軸、阻塞套、排種舍、 擋圈組成11。工作時(shí)，排種軸帶動(dòng)外槽輪轉(zhuǎn)動(dòng)，種子箱內(nèi)的種子靠重力充滿槽輪的凹槽。 隨著槽輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，凹槽內(nèi)的種子就被強(qiáng)制從排

30、種盒下排出，落入輸種管里，然后掉到種 溝里，隨即被土覆蓋。圖3-2外槽輪排種器的結(jié)構(gòu)圖1.排種盒；2.阻塞套；3.卡箍；4.外槽輪；5.排種舌軸；6.排種舌結(jié)構(gòu)參數(shù)外槽輪排種器的主要參數(shù)有槽輪直徑，工作長(zhǎng)度，齒槽數(shù)，齒槽斷面形狀，槽輪轉(zhuǎn) 速，槽輪與排種盒的相對(duì)位置等。這些參數(shù)影響著外槽輪排種器的工作性能。(1) 槽輪直徑d:槽輪直徑過(guò)大，排種器尺寸增加，在相同播量下轉(zhuǎn)速和工作長(zhǎng)度就相應(yīng)減小，這會(huì)影響排種均勻性；直徑過(guò)小，同播量下就必須提高轉(zhuǎn)速，會(huì)增加種子損傷 率。播麥類槽輪直徑一般在4051mm。目前應(yīng)用最多的小槽輪排種器槽輪直徑為40mm，這樣對(duì)水稻種子可適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速，增加脈沖頻率，減小脈沖

31、振幅，因而排種均 勻性略好于大直徑。因此本機(jī)設(shè)計(jì)槽輪直徑取d=40mm。(2) 槽輪的工作長(zhǎng)度L :槽輪工作長(zhǎng)度太小，將使排種器內(nèi)種子流動(dòng)不暢，形成局部架空，使排種均勻性變差。實(shí)驗(yàn)表明，槽輪工作長(zhǎng)度不應(yīng)小于種子長(zhǎng)度的1.5-2倍。播麥類谷物時(shí)，可取L=30-42mm。根據(jù)種子的不同類型，槽輪工作長(zhǎng)度可在30-50mm范圍內(nèi)調(diào)整。因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)的播種機(jī)同時(shí)播小麥和水稻，小麥種子的長(zhǎng)度大于水稻種子長(zhǎng)度，因此排種器取L=40mm。(3) 齒槽數(shù)Z:為了能滿足精少量播種的要求，本機(jī)設(shè)計(jì)的齒槽數(shù)Z=16。(4) 齒槽斷面形狀：弓形凹槽斷面便于充填和排出種子。因此齒槽斷面采用弓形。(5) 槽輪轉(zhuǎn)速：槽輪轉(zhuǎn)速

32、過(guò)高易傷種，過(guò)低又對(duì)排種均勻性不利。為提高播量的穩(wěn)定 性，槽輪適宜的轉(zhuǎn)速為960r/mi n。324地輪軸至排種器軸的傳動(dòng)比外槽輪排種器的播量，取決于槽輪的有效工作長(zhǎng)度和轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)動(dòng)的槽輪和不轉(zhuǎn)動(dòng)的 阻塞套可以在排種盒內(nèi)隨排種軸左右移動(dòng)，軸向移動(dòng)的排種軸，即可改變槽輪的工作長(zhǎng) 度，用以調(diào)節(jié)播量。當(dāng)槽輪的工作長(zhǎng)度不能滿足要求是，改變槽輪轉(zhuǎn)速即可擴(kuò)大播量的 調(diào)節(jié)范圍。本播種機(jī)轉(zhuǎn)速一定，通過(guò)改變槽輪的工作長(zhǎng)度，用以調(diào)節(jié)播量。驅(qū)動(dòng)輪（無(wú)打滑）轉(zhuǎn)動(dòng)一轉(zhuǎn)播種機(jī)播下的種子量（g/rad ）等于12:M =10DQB(3-1)式中：Q播種量，kg/hm2 ；D地輪直徑；B =n a 播種機(jī)幅寬；n 開(kāi)溝器數(shù)；這

33、時(shí)每個(gè)排種器播下的種子容積（cm3/rad ）為:10亠 DQa(3-2)式中 種子的容重，g / cm3 ；a行距，cm?？紤]到播種機(jī)輪子的打滑，貝10 亠：DQaU =卜d -式中：打滑系數(shù)。輪子轉(zhuǎn)動(dòng)一轉(zhuǎn)槽輪播下的種子容積（cm3 / rad ):U 二Ui由此:U0(3-3)(3-4)(3-5)注：計(jì)算值U。必須是該組種子中最大值，并以最大播種量Qmax和最小的種子容重按公 式3-5計(jì)算。式中：農(nóng)業(yè)機(jī)械中滑移系數(shù) 的允許范圍3% -8% 13，取最小值3% ；小麥的播種量為Q在10180 kg/hm2取最大值14;小麥容重在0.77 - 0.83 g/cm3間15，取最小值計(jì)算得 U0

34、=8.58 cm3/rad。排種器一般設(shè)計(jì)用于多種作物，其播種量變化范圍從Qmin到Qmax，從式（3-5）得出結(jié)論，這些播種量或當(dāng)U0二常數(shù)時(shí)用改變傳動(dòng)比i (不移動(dòng)槽輪)或當(dāng)i二常數(shù)時(shí)用改變 工作容積Uo (移動(dòng)式槽輪)或者同時(shí)改變Uo和i加以保證。因?yàn)椴圯嗛L(zhǎng)度受到排種器在種子箱底下布置的限制，則為了傳動(dòng)系統(tǒng)的通用化，規(guī) 定用換位或變換齒輪和鏈輪的辦法以得到多種傳動(dòng)比 i。此外，i值的選擇還受槽輪圓周速度Vkat的限制，提高Vkat超過(guò)一定值會(huì)使種子流的均勻度變壞，因?yàn)?(3-6)(3-7)(3-8)幾 _ Vkat DnkVmd則：性亠id D式中：nb和nk 排種器和傳動(dòng)輪軸的轉(zhuǎn)速;V

35、m 機(jī)組前進(jìn)速度；d 槽輪直徑；如果取Vkat = aVm，則從公式(3-7)得:.aDi d當(dāng)谷類作物，播量Q =120 -200公斤/公頃時(shí)，可取。本設(shè)計(jì)中Qmax =180kg/hm。取 a - 0.05； D = 450mm。貝U i = 0.56。3.3開(kāi)溝器開(kāi)溝器的性能要求開(kāi)溝器是播種機(jī)關(guān)鍵的部件之一，它的作用是開(kāi)溝，倒種入土和覆土。開(kāi)溝器的結(jié) 構(gòu)及布局合理與否不僅會(huì)影響開(kāi)溝情況，而且還會(huì)影響種肥的流暢性、進(jìn)而影響播種質(zhì) 量和種子發(fā)芽率。由于開(kāi)溝器的作業(yè)條件較惡劣，工作難度較大，所以對(duì)開(kāi)溝器的性能 要求會(huì)比較高。施肥播種機(jī)上的開(kāi)溝器的性能要求大概有以下幾點(diǎn)：(1) 開(kāi)溝的深度和寬度

36、應(yīng)能符合要求；(2) 土層翻轉(zhuǎn)少，不混淆干濕土，保證種子落在溝底的濕土上；(3) 開(kāi)溝深淺能調(diào)節(jié)，并能隨地面仿形，保證開(kāi)溝深度的一致；(4) 入土性能好，不易被雜草和濕土阻塞；(5 )能實(shí)現(xiàn)種肥分施。要在播種時(shí)一次施入大量的肥料，以保證作物生長(zhǎng)期需要，因 此必須種肥分施，以免燒種。根據(jù)播種時(shí)土壤情況不同，施肥量也不同，在供水充分、 肥沃的土壤上為了取得高產(chǎn)，往往用大施肥量；而干旱貧瘠土壤上產(chǎn)量不高，相對(duì)施肥 也少。另外對(duì)于小麥窄行作物如果采用種肥側(cè)施不僅增加了開(kāi)溝器的個(gè)數(shù)、成本和開(kāi)溝 器的安裝難度，而且增大動(dòng)土量、堵塞率。因此一般采用垂直分施16。有資料表明，深施肥，在施肥深度8-10cm，每

37、公頃用量300kg；播種深度3-5cm，每公頃用量300kg的 情況下，采用肥料深施比撒施小麥畝產(chǎn)可增加20%-30%17，從而增加農(nóng)民收入；(6 )開(kāi)溝器布局合理。開(kāi)溝器的布局是非常重要的。它布局合理與否，不僅直接影響 到開(kāi)溝器的堵塞，而且影響到播種機(jī)的整體結(jié)構(gòu)。在保證順暢的情況下應(yīng)盡量使整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，減小整機(jī)尺寸。332開(kāi)溝器的總體設(shè)計(jì)目前，在小型播種機(jī)上使用的開(kāi)溝器主要功能單一，不能實(shí)現(xiàn)種肥分施。小型播種機(jī)一 般采用兩個(gè)開(kāi)溝器前后布置，分別開(kāi)出肥溝和種溝，工作時(shí)先將肥料施入肥溝，然后把 種子播到種溝內(nèi)；這樣將導(dǎo)致播種機(jī)體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，土壤擾動(dòng)大，不適合于小型播 種機(jī)18-19。在我國(guó)，

38、大中型播種機(jī)開(kāi)溝器結(jié)構(gòu)比較成熟， 但由于受體積大，開(kāi)溝阻力大, 覆土不好等因素的制約，不適合小型播種機(jī)小地塊播種作業(yè)。本課題設(shè)計(jì)的小型開(kāi)溝器 能夠一次完成開(kāi)溝，施肥，播種工序。播種機(jī)在工作時(shí)，開(kāi)溝器在耕地上開(kāi)出肥溝和種 溝，同時(shí)引導(dǎo)肥料和種子進(jìn)入肥溝和種溝內(nèi)，靠土壤自動(dòng)回落覆蓋肥料和種子。開(kāi)溝器 的結(jié)構(gòu)如圖3-3所示。開(kāi)溝器通過(guò)螺栓固定在機(jī)架上，在播種作業(yè)中隨播種機(jī)前進(jìn)；開(kāi) 溝器的側(cè)壁設(shè)計(jì)成臺(tái)階狀，回土?xí)r間就有先后之分。后側(cè)壁結(jié)合散種板將前側(cè)壁形成的 種溝刮平。圖3-3開(kāi)溝器結(jié)構(gòu)示意圖1.開(kāi)溝器柄；2.導(dǎo)肥板；3.種板；4.散種板開(kāi)溝器關(guān)鍵參數(shù)的選擇入土隙角入土隙角；為開(kāi)溝器底面與地面之間的夾

39、角20。入土隙角的存在有利于開(kāi)溝器迅速 破茬入土，；過(guò)小入土性能變差，且底邊易于磨損。；過(guò)大將使土壤提前回落，使肥料不能達(dá)到該開(kāi)溝器的最大深度，一般??；為5-10度左右，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)取5度。側(cè)壁長(zhǎng)度22在播種過(guò)程中，開(kāi)溝器隨播種機(jī)前進(jìn)，種子在開(kāi)溝器導(dǎo)種板上滑下，經(jīng)散種板和兩 側(cè)壁把種子成條鋪撒在種床上。(1) 種子下落時(shí)初始速度計(jì)算播種機(jī)工作時(shí)排種器是由地輪通過(guò)鏈條帶動(dòng)，排種盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)線速度Vp與機(jī)器前進(jìn)速 度Vm的關(guān)系為21:兀 Dq(1 +6)VPvmzs(3-9)式中，D為排種盤(pán)直徑；q為每穴排種粒數(shù)；：為地輪滑移率；z為排種盤(pán)上型孔數(shù)；s 為穴距或株距。根據(jù)有關(guān)資料，取 m= 5.43k

40、m/h ;=25% ； z=6 ； D = 40mm ； q=1; s = 15cm。代入上式得：vp =0.2m/s。(3-10)V1，利用能量守恒定律可得：(3-11):v* 1 2 2g(hsin ： ) -2Lgf cos(3-12)種子下落時(shí)的絕對(duì)初速度為:式(3-12)中：，分別為散種板、導(dǎo)種板與水平面的夾角，L為導(dǎo)種板的長(zhǎng)度，h為種子脫離排種器軸與散種板碰撞點(diǎn)之間的距離，f為種子與導(dǎo)種板之間的摩擦系數(shù)，g為重力加速度。取 L=90mm，a =64 光=37, h=1010mm，f=0.36，g=9.8N/kg 代 入 3-12 中，計(jì)算得：v,=4.56m/s。(3) 種子離開(kāi)散

41、種板落入種溝過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)種子在散種板上發(fā)生正碰，種子離開(kāi)散種板時(shí)的速度為V2，則V2與v1大小相等方向不同V2與水平方向的夾角為180- -2 :種子在脫離開(kāi)溝器散種板時(shí)為一斜拋運(yùn)動(dòng)如圖3-4，其運(yùn)動(dòng)軌跡為:(3-13)(3-14)x 二 v2tcos(180- -2：)y = tV2 sin(180- -2： ) gt22解上式得：解上式得：v22sin2(180 - -2： ) 2gy-v2sin(180-2 )V2 cos(180_ R)丄v22sin2(180- -2： ) 2gy-v2sin( 180- -2 )t :其中：y為種子與散種板碰撞點(diǎn)到種溝的距離，測(cè)得y=16mm。

42、將初始值代入上式得：x 56.22mm， t = 0.013s。種子從與散種板碰撞至落入種溝過(guò)程中播種機(jī)前進(jìn)距離s為：s =vmt =1.51 0.013 = 0.01963m = 19.63mm由此得側(cè)壁長(zhǎng)度為：s x k式中k為側(cè)壁底邊前端距種子與散種板的水平距離。k值為22mm，則側(cè)壁長(zhǎng)度應(yīng)不小于97.85mm。該開(kāi)溝器取側(cè)壁長(zhǎng)度為100mm。圖3-4排種器中種子下落曲線3.4鎮(zhèn)壓輪鎮(zhèn)壓輪的作用鎮(zhèn)壓輪是播種機(jī)的一個(gè)重要部件。壓實(shí)土壤，促使土壤下層水分上升，同時(shí)還可以 使種子和土壤進(jìn)一步密接，有利于早出苗，育壯苗。選擇或設(shè)計(jì)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，

43、可加強(qiáng)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(zhǎng)24。鎮(zhèn)壓輪的類型目前用于播種機(jī)上的鎮(zhèn)壓輪有多種，按形狀不同可分為圓柱型、凸鼓型、凹腰型等 （如圖3-5所示）；按材料不同可分為鑄鐵、鋼板沖壓和橡膠鎮(zhèn)壓輪等。匚二二iCDE圖3-5鎮(zhèn)壓輪的類型a.平面整體式；b.凸面整體式；c, d.凹面整體式；e.凸面剖分式；f.型雙輪式（1）圓柱型鎮(zhèn)壓輪圓柱型鎮(zhèn)壓輪用于寬幅開(kāi)溝器（如芯鏵式開(kāi)溝器）之后的鎮(zhèn)壓。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，鎮(zhèn)壓面 較寬，壓力分布均勻，對(duì)土壤壓實(shí)性能較強(qiáng)，但金屬圓柱輪輪緣容易沾土而降低工作質(zhì) 量。一般加設(shè)刮土板或者采用在輪緣上包

44、一層橡膠，可以減輕沾土現(xiàn)象。（2）凸鼓型鎮(zhèn)壓輪凸鼓型鎮(zhèn)壓輪對(duì)種子上方土壤的壓密作用強(qiáng)，使種子與土壤密接，適于谷子、玉米 等出土能力強(qiáng)的作物，也適用于干旱多風(fēng)的地區(qū)使用。鎮(zhèn)壓后種子緊靠濕土，防止透風(fēng), 利于保墑。（3）凹腰型鎮(zhèn)壓輪凹腰型鎮(zhèn)壓輪有整體的和分離的兩種。鎮(zhèn)壓性能比較好。凹腰型鎮(zhèn)壓輪從兩側(cè)將土 壤和種子壓緊，但在種子上部的土層比較松，有利于種子發(fā)芽出苗生長(zhǎng)。凹腰型鎮(zhèn)壓輪 適用于棉花、豆類及出土較困難的雙子葉作物，也適用于潮濕地區(qū)土壤使用。分離輪由 左、右兩個(gè)錐面輪圈構(gòu)成，輪圈間留有20mm左右的間隙，鎮(zhèn)壓后地表中間凸起且疏松， 兩側(cè)土壤被壓實(shí)，雨后不易積水而造成板結(jié)。凹腰型鎮(zhèn)壓輪常用于播

45、幅不寬的滑刀式開(kāi) 溝器播種后的鎮(zhèn)壓。（4）倒八字型鎮(zhèn)壓輪（V形雙輪式）倒八字輪是國(guó)外播種機(jī)上常見(jiàn)的一種裝有橡膠輪圈的實(shí)心鎮(zhèn)壓輪，它的形狀及大小和運(yùn)動(dòng)員所用的鐵柄相似，并有一定的覆土作用。倒八字輪與窄幅開(kāi)溝器（如雙圓盤(pán)開(kāi) 溝器）相配合使用。（5）橡膠鎮(zhèn)壓輪橡膠鎮(zhèn)壓輪有實(shí)心和空心之分，近年來(lái)有一種被稱為零壓胎輪的空心橡膠輪發(fā)展比 較快。這種鎮(zhèn)壓輪有一個(gè)設(shè)有內(nèi)胎的輪胎。它的腔壁上有一個(gè)孔，使膠胎內(nèi)空氣與大氣 相通（故稱之為零壓橡膠鎮(zhèn)壓輪），受壓變形后靠自身彈性恢復(fù)原來(lái)形狀。橡膠鎮(zhèn)壓輪 具有彈性好、粘土少、易脫土、滑移少，壓后地表不易產(chǎn)生鱗片狀裂縫等特點(diǎn)，是一種 比較好的鎮(zhèn)壓輪。鎮(zhèn)壓輪的選擇選擇圓柱鎮(zhèn)

46、壓輪，可以保證有較好的鎮(zhèn)壓碎土效果，減小土壤中的孔隙，達(dá)到保墑 作用和良好的后仿形性能。鎮(zhèn)壓輪采用剛性輪，寬度由苗幅寬度決定，由于開(kāi)溝器寬度 B -7cm，故鎮(zhèn)壓輪寬度也取此值。受空間限制，鎮(zhèn)壓輪直徑取 15cm。3.5地輪地輪在施肥播種機(jī)中不僅起限深作用，而且是排種、排肥的主動(dòng)輪。因此地輪應(yīng)滿 足強(qiáng)度、剛度等機(jī)械性能；較小的打滑系數(shù)，以提高播種的均勻性；對(duì)地表不平性有較 強(qiáng)的適應(yīng)性，以免在地表高底不平的情況下，出現(xiàn)作為驅(qū)動(dòng)排種器、排肥器的地輪被架 空不轉(zhuǎn)動(dòng)，造成不排種、肥的問(wèn)題。試驗(yàn)證明橡膠地輪滑移的均值和方差都比較小， 播種質(zhì)量好，在條件許可的情況下， 最好選用橡膠輪25但是橡膠輪不僅價(jià)格

47、高，易損壞，而且在本次設(shè)計(jì)中橡膠輪尺寸不太 合理，因此采用鐵輪，即采用抓地板、地輪圈及幅板焊接而成。地輪直徑越大，其轉(zhuǎn)動(dòng) 越容易，從而打滑率越小，因此直徑越大播種越均勻。地輪直徑地輪直徑越大，其轉(zhuǎn)動(dòng)越容易，從而打滑率越小，因此直徑越大播種越均勻。本次 設(shè)計(jì)根據(jù)機(jī)具空間，將其直徑設(shè)計(jì)為 450mm，寬度為80mm。抓地板的設(shè)計(jì)與布局抓地板越高打滑率越小。但是抓地板越高受土壤地質(zhì)的影響越大，完全入土的可能 性就越小，從而導(dǎo)致播種均勻性越大，這勢(shì)必就要增加其厚度，而厚度的增加又會(huì)增大 其入土難度。本次設(shè)計(jì)參照有關(guān)機(jī)具，綜合考慮為增加其入土性能及脫土性能，將其設(shè)計(jì)為圖3-6 形狀。其具體尺寸如下：丨1

48、 = 80mm； 12 =10mm ； di = 10mm； d2 = 20mm ； s = 4mm。該形狀上窄下寬，不僅有利于抓地板入土，而且減小單個(gè)抓地板與地輪圈所夾的空 間，從而減小他們之間夾土的可能性，即增大地輪的脫土性能，所以該形狀是比較適合 的。由于抓地板在地輪圈上是均勻分布的， 所以這里所謂布局就是每個(gè)地輪所需抓地板 的片數(shù)。相對(duì)來(lái)講，在同一個(gè)地輪上焊接的抓地板越多，地輪在每時(shí)刻入土的抓地板數(shù) 量越多，從而地輪打滑系數(shù)越小。但是同一時(shí)刻入土的抓地板數(shù)量越多，入土越困難。 而且抓地板越多，兩抓地板周向距離越小，從而在它們之間夾土的可能性就越大，使地 輪直徑不能保持不變，最終影響播種

49、的均勻性。因此每個(gè)地輪上需要焊接的抓地板數(shù)要 進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化原則26:入土抓地板處于垂直狀態(tài)時(shí)僅有一塊處于土中；當(dāng)兩抓地板交替臨界狀態(tài)時(shí)，為降低打滑率，兩抓地板入土深度最好要超過(guò)抓地板高度的一半。如圖3-7示，以地輪圈圓心為圓心，分別以 R1，R2為半徑畫(huà)圓，分別交地表 A1， A2兩點(diǎn)和B1，B2兩點(diǎn)，其中R1，R2為：DRd?（ 3-15）（ 3-16） 2 2式中：D地輪直徑； d2 抓地板高度。則圖3-7中與垂直抓地板相鄰的兩塊抓地板一定要位于B1，B2兩點(diǎn)外側(cè)。最下端兩相鄰的塊抓地板一定要位于 A1，A2兩點(diǎn)內(nèi)側(cè)。經(jīng)過(guò)優(yōu)化及圓整后，最終確定抓地板的塊 數(shù)為10塊。3.6種肥箱361種

50、（肥）箱的設(shè)計(jì)種（肥）箱為整體結(jié)構(gòu)，中間用隔板相隔，種（肥）箱通過(guò)支撐板固定在機(jī)架上方， 其主要功用，是在播種作業(yè)時(shí)用來(lái)盛放種子和肥料，要求有一定容積，良好的鋼性，種 子流動(dòng)阻力小，外形勻稱美觀，能防止損傷種子適當(dāng)增加種（肥）箱容積，可減少加種 加肥次數(shù)，縮短輔助時(shí)間，有利于提高生產(chǎn)率，但由于結(jié)構(gòu)空間的限制，容積不能過(guò)大， 容積過(guò)大會(huì)使附加質(zhì)量增大，則阻力增加。一般容積至少應(yīng)滿足在最大排量下，在較長(zhǎng) 地塊上往返一次后在地頭加種，加肥 1次，本機(jī)適用于條播各類作物。種肥箱容積的確定（1）因?yàn)樾←湹牟チ看笥谒镜牟チ浚室圆バ←渷?lái)計(jì)算種箱容積。 種子箱容積V取決于播種機(jī)的工作幅寬27:v LBQm

51、ax （ m3）（ 3-17）10000 n式中：V 每個(gè)種子箱的容積（m3）；L 種子箱每裝滿一次能播種的距離（m），要求最少能播一個(gè)往返行程；B 播種機(jī)幅寬（m）；Qma 最大播種量（kg/hm2）；種子容重（kg/L）；n 種肥箱的充滿系數(shù)。取0.9。該播種機(jī)1畝地添種一次，故行程為666.7 2 = 1333.4m，即L = 33 m ;播種機(jī)幅寬B二 行距 行數(shù)=0.15 8=1.2m ； Qmax = 180kg/hm2 ；取最小值770kg / m3 ;貝9，種子箱容 積V =45L。（2）肥箱容積:(3-17)LBQmax10000 nL -1333.4m ； Qma300kg

52、/hm2 ；取最小值 600kg/m3 ;貝9,肥箱的容積 V =90L（3）條播機(jī)種子箱長(zhǎng)度Ls的計(jì)算Ls可用下式計(jì)算:(3-18)Ls =a( n1)(cm)式中：a行距，cm;rv開(kāi)溝器數(shù)量。本設(shè)計(jì)中 a = 15cm , rk =8。Ls = a rk 1 = 135cm。種子箱排種孔直徑d的確定種子能夠通過(guò)的最小孔徑，一般用實(shí)驗(yàn)確定。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，孔徑是種子尺寸的函數(shù)，其經(jīng) 驗(yàn)公式為28:d =8.bc（ 3-19）式中：b種子的平均寬度， mm;c種子的平均厚度，mm;如麥類種子的平均寬度為2.6 4mm;厚度為2.1 一 3.2mm，由上式可算得最小孔徑為18.7 -28.5mm。如

53、用50mm左右的孔徑可完全符合要求。3.7播種機(jī)長(zhǎng)度播種機(jī)的縱向尺寸越大越不容易發(fā)生堵塞，但縱向尺寸越大，拖拉機(jī)液壓系統(tǒng)的負(fù) 荷越大，播種機(jī)田間作業(yè)效率越低，機(jī)動(dòng)性能和操向性能越差29為了統(tǒng)籌考慮機(jī)器的作 業(yè)效率、機(jī)動(dòng)性能和操向性能，播種機(jī)縱向尺寸控制在1383mm左右。3.8播種機(jī)高度播種機(jī)的高度影響著種子箱、肥料箱的高度，種肥箱的高度影響著輸種輸肥的流暢 性和投種質(zhì)量，進(jìn)而影響播種質(zhì)量。種肥箱越高，輸種管輸肥管越舒展，種子、肥料越 容易流動(dòng)，越不易發(fā)生堵種堵肥現(xiàn)象。而種肥箱越高，投種點(diǎn)位置越高，種子從排種口 排出經(jīng)過(guò)的路程越長(zhǎng)，受空氣阻力和輸種管碰撞的影響越大，使種子越難保持從排種口 排出

54、的均勻性。投種高度越大，種子經(jīng)歷所受的干擾越多，就容易引起種子落點(diǎn)不準(zhǔn)確。 投種高度越大，種子著地后動(dòng)能越大，著地后沿地表移動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，溝底隨機(jī)因素的 影響愈大30。因此，在不發(fā)生堵種堵肥現(xiàn)象時(shí)，投種高度越低越好。同時(shí)考慮到播種機(jī) 和手扶拖拉機(jī)掛接后操作方便靈活，播種機(jī)的高度設(shè)計(jì)為1100mm。4播種機(jī)受力分析4.1拖拉機(jī)的功率和液壓提升能力校核（1）本設(shè)計(jì)選用東方紅一15型小四輪拖拉機(jī)匹配，機(jī)組作業(yè)速度 5.43km/h。播種 機(jī)由拖拉機(jī)牽引工作，播種機(jī)上裝有 8個(gè)開(kāi)溝器。工作時(shí)拖拉機(jī)具有足夠的功率是播種 機(jī)正常工作的必要條件。設(shè)：b播種行距（m）；n播種行數(shù)，或開(kāi)溝器個(gè)數(shù)；pn 單組開(kāi)溝器工作阻力（N）；T 某檔位下的拖拉機(jī)額定牽引力（N）；牽引力利用系數(shù)，0.8-0.9 ；Vm機(jī)組作業(yè)速度（m / s）。P =n巳（4-1） T = nPn(4-2)B 二 n b 二 Tb/R(4-3)由上式得：T=BPn/b(4-4)式中 B =1.2m ; Pn =50N ；=0.8 ; b =0.15mm。計(jì)算得：T =500N。拖拉機(jī)額定牽引力為3430N,所以拖拉機(jī)能滿足要求。(2)后懸掛軸額定提升重量根據(jù)提升農(nóng)具的需要考慮，但受拖拉機(jī)操縱性能，輪胎承載能力等因